原子熒光法測定環(huán)境空氣中汞

汪 洋

（重慶市渝中區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，重慶400013）

原子熒光法測定環(huán)境空氣中汞

汪 洋

（重慶市渝中區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，重慶400013）

建立了微波消解－原子熒光法測定環(huán)境空氣汞的方法，探討微波消解方法的前處理效果，進(jìn)行準(zhǔn)確性、精密性及實(shí)際樣品測試等實(shí)驗(yàn)。本方法前處理簡單、酸用量少，微波消解能使樣品消解更完全，汞的加標(biāo)回收率在95.0%～104.3%，回收率高。

微波消解；原子熒光法；環(huán)境空氣；汞；測定

汞是一種劇毒、人體非必需元素，汞可以在生物體內(nèi)積累，很容易被皮膚以及呼吸道和消化道吸收，破壞中樞神經(jīng)系統(tǒng)。在我國環(huán)境空氣中主要污染物是顆粒物，汞及其化合物能存在于顆粒物中，通過呼吸道、皮膚接觸等途徑進(jìn)入人體累積，從而引起慢性中毒，因此對環(huán)境空氣中汞的監(jiān)測是有必要的［1］。目前我國空氣中汞的常用分析測定方法有金膜富集－冷原子吸收分光光度法、巰基棉富集－冷原子熒光光度法等，這些方法前處理比較煩瑣，重現(xiàn)性差，測定結(jié)果不穩(wěn)定［2］。原子熒光法測定汞具有很高的靈敏度，應(yīng)用日益廣泛。本文采用微波消解濾膜，原子熒光法測定環(huán)境空氣中的汞，該方法樣品消解速度快、用酸量少、消解液不易受沾污，減少了汞的損失和樣品的污染，測定結(jié)果準(zhǔn)確，靈敏度相對較高。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

AFS－920型原子熒光分光光度計(jì)；汞特種空心陰極燈；MDS－7型微波消解儀；TH－150C智能中流量采樣器；載氣：高純氬氣。

所有實(shí)驗(yàn)用酸及試劑均為優(yōu)級純；汞標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：100μg／ml，使用時用5%鹽酸溶液稀釋至所需濃度；10%硫脲－抗壞血酸溶液；1.0%硼氫化鉀和0.1%氫氧化鈉混合再生液；5%鹽酸載流液；試驗(yàn)用水均為超純水。

1.2 樣品采集和前處理

環(huán)境空氣中汞的采集參照 《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法 （第四版）》總懸浮顆粒物采樣方法。用中流量采樣器通過氯乙烯濾膜收集環(huán)境空氣樣品，以100 L／min流量采樣120 min，采樣過程中做好采樣流量、體積、時間、溫度、大氣壓等相關(guān)記錄。采樣后，用鑷子小心取下濾膜，塵面朝里，疊成扇形后放入濾膜袋中保存。

用剪刀小心地將采過樣的濾膜剪碎后放入微波消解罐中，加入4ml鹽酸，1ml硝酸和1 ml雙氧水，按表1所示微波消解程序進(jìn)行消解，取下待冷，轉(zhuǎn)移到100ml容量瓶中，加入10ml 10%硫脲－抗壞血酸溶液，定容至標(biāo)線，混合搖勻靜置30 min后待測。

表1 微波消解程序

1.3 儀器測量條件

燈電流：60mA；負(fù)高壓：300V；載氣流量：400m l／min；屏蔽氣流量：1000m l／min；原子化器高度：8mm；讀數(shù)時間：10s。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線及樣品測定

將汞標(biāo)準(zhǔn)儲備液稀釋成濃度為100μg／L的汞標(biāo)準(zhǔn)使用液，吸取0.50、1.00、3.00、5.00、8.00ml標(biāo)準(zhǔn)使用液至100ml容量瓶中，各容量瓶中分別加入10ml5%硫脲－抗壞血酸溶液，濃鹽酸5ml，定容至刻度后混勻，汞標(biāo)準(zhǔn)濃度分別為0.50、1.00、3.00、5.00、8.00μg／L，按儀器操作步驟進(jìn)行測定繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。汞在0.50～8.00μg／L濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，線性回歸方程Y＝799.51X＋54.28，相關(guān)系數(shù)r＝0.9996。

取同批號兩個空白過氯乙烯濾膜，按樣品處理步驟的操作條件消解樣品和空白樣品，消解液按

1.3 儀器測量條件依次進(jìn)行分析，測定樣品的熒光強(qiáng)度減去空白樣品的熒光強(qiáng)度后由標(biāo)準(zhǔn)曲線得出樣品汞的濃度。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品前處理的比較

取4組樣品，一組通過電熱板法消解，一組通過微波消解，進(jìn)行樣品分析。經(jīng)試驗(yàn)，采用電熱板法消解，共需加入硝酸10ml、鹽酸5ml、雙氧水3 ml，消解液趕酸過濾后定容待測，樣品前處理總耗時超過5 h。微波能使氧化劑能力得以提高，加速樣品分解，通過目視觀察，微波消解后過氯乙烯濾膜完全分解，得到澄清透明的液體，分析前無需過濾。微波消解是密閉的高溫高壓系統(tǒng)，汞無損失，參加消解的酸用量較少，解決了傳統(tǒng)的電熱板消解法用酸量過大的問題，且消解液在定容后酸度為5%，消解后不必趕酸，測量前也不必加酸。由此可見，采用微波法消解樣品比傳統(tǒng)的電熱板法節(jié)約了試劑和時間，簡化了操作步驟，在消解過程中減少了汞的損失與污染途徑，提高了測定結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。

2.2 微波消解程序選擇

在微波消解過程中，微波消解程序3的溫度設(shè)置較為重要，過低的消解溫度或保持時間過短都會使過氯乙烯濾膜消解不完全，使測定結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度較差。當(dāng)消解溫度＜180℃時，樣品的測定值偏低；設(shè)置為190℃時，硝酸－鹽酸－雙氧水微波消解體系使濾膜及空氣中的顆粒物完全溶解，消解液呈澄清透明，不具有殘留物質(zhì)。

2.3 方法的檢出限

對全程序空白樣品連續(xù)測定11次，測定其標(biāo)準(zhǔn)偏差SD為5.321μg／L，以公式L（檢出限）＝κS／K計(jì)算，式中κ為方法靈敏度 （既標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率），κ＝3，汞的方法檢出限為0.02μg／L。按采樣體積12m3，汞的檢出限為0.16 ng／m3。

2.4 方法的準(zhǔn)確度和精密度

取3份空白膜，一份空白，另二份分別加入1.00ml、2.00ml汞標(biāo)準(zhǔn)使用液，用微波消解進(jìn)行加標(biāo)實(shí)驗(yàn)，模擬標(biāo)準(zhǔn)樣品的測定，每組加標(biāo)濃度平行測定3次，結(jié)果見表2。由表2可見，2種濃度的加標(biāo)樣品平行性較好，汞的加標(biāo)回收率在95.0%～104.3%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為4.6%和2.3%，該方法準(zhǔn)確度和精密度良好，符合分析要求。

表2 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn) μg／L

2.5 實(shí)際樣品的測定

按1.2采樣步驟，在環(huán)境空氣中取4個樣品，每個樣品均勻分成4份，微波消解后進(jìn)行實(shí)際樣品的測定，如表3。由表3可知，樣品的平行性較好，汞的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.90%～6.44%。

表3 實(shí)際樣品的測定ng／m3

3 結(jié)論

環(huán)境空氣中汞的含量低，本實(shí)驗(yàn)采用過氯乙烯濾膜采集，硝酸－鹽酸－雙氧水混合微波消解樣品，原子熒光法測定環(huán)境空氣中的汞。本方法與傳統(tǒng)的電熱板消解法相比，操作簡便快捷、時間短、用酸少，方法干擾少，加標(biāo)回收率高，檢出限低，實(shí)際樣品精密度測試結(jié)果好，適合于環(huán)境空氣中微量汞的監(jiān)測分析。

［1］國家環(huán)保總局.空氣和廢氣監(jiān)測分析方法指南 （第四版）［M］.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社：2004.

［2］GBZ／T 160.31－2004天然氣中汞含量的測定－冷原子熒光光度法［S］.

Determ ination of M ercury in Ambient Air Atom ic Fluorescence

WANG Yang
（Yuzhong District Environmental Monitoring Station；Chongqing 400013，China）

Microwave digestion－atomic fluorescence spectrometry was established to testmercury in air.The pretreatmentmethod ofmicrowave digestion was discussed aswell as the study on the accuracy，precision and actual sample testing experiment in the process ofmicrowave digest.Thismethod was applicable with simple pretreatment method and less dosage of acid and completemicrowave digestion.Meanwhile，the recovery rate was high between 95.0%～104.3%.

microwave digestion；atomic fluorescence；ambient air；mercury

X83

A

1673－9655（2015）02－0114－02

2014－08－27

汪洋 （1979－），漢，本科，工程師，重慶市渝中區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，從事環(huán)境監(jiān)測工作。