原子熒光光譜法測(cè)定水中總汞的試驗(yàn)報(bào)告

楊　帆　熱比古麗·沙吾提

（新疆維吾爾自治區(qū)水產(chǎn)科學(xué)研究所　　新疆　　烏魯木齊　830000）

原子熒光光譜法測(cè)定水中總汞的試驗(yàn)報(bào)告

楊帆熱比古麗·沙吾提

（新疆維吾爾自治區(qū)水產(chǎn)科學(xué)研究所新疆烏魯木齊830000）

當(dāng)汞被釋放到水體中時(shí)，水中的微生物能夠促使其轉(zhuǎn)化為甲基汞形態(tài)。因此，對(duì)水中總汞的檢測(cè)尤為重要。本文采用硝酸—鹽酸混合試劑熱消解水樣，然后用氫化物發(fā)生原子熒光法測(cè)定水質(zhì)中的總汞。本次實(shí)驗(yàn)的校準(zhǔn)曲線(xiàn)相關(guān)系數(shù)為1.0000，回收率為92.5%～112%，儀器檢出限為0.019μg/L。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明采用標(biāo)準(zhǔn)方法HJ694-2014測(cè)定水中的總汞，可以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度和靈敏度。

原子熒光法；水；汞

汞的存在形式大致可以分為兩種：無(wú)機(jī)物形態(tài)和有機(jī)物形態(tài)。無(wú)機(jī)物形態(tài)的汞主要包括單質(zhì)汞（Hg0）、一價(jià)汞鹽（Hg2+2）和二價(jià)汞鹽（Hg2+）。有機(jī)物形態(tài)的汞形成的化合物可以用通式表示：R-Hg-R’和R-Hg+X-。R和R’是有機(jī)基團(tuán)，其中一個(gè)碳原子與汞以共價(jià)鍵方式結(jié)合。非極性的二烴基汞和二羥基汞類(lèi)化合物易揮發(fā)，自然界存在的可能性相對(duì)較小，甲基汞類(lèi)化合物（CH3Hg+）比較穩(wěn)定。不同形態(tài)的汞對(duì)人體的危害性研究表明，甲基汞的毒性最強(qiáng)。甲基汞的攝入主要與食用含有甲基汞的魚(yú)類(lèi)及海鮮等水產(chǎn)品有關(guān)，育齡期婦女吃這些含甲基汞的食物有極大的風(fēng)險(xiǎn)，可能會(huì)影響胎兒的正常發(fā)育。水產(chǎn)品中的汞含量超標(biāo)往往與其生活的水體息息相關(guān)。當(dāng)汞以金屬態(tài)或者是以無(wú)機(jī)化合物形態(tài)被釋放到水體中時(shí)，水中的微生物能夠促使其轉(zhuǎn)化為甲基汞形態(tài)，這是由于甲基汞是親油性的，在動(dòng)物體內(nèi)比無(wú)機(jī)物形態(tài)的汞可以更容易累積。這些甲基汞再由食物鏈進(jìn)入水產(chǎn)品中，最終進(jìn)入人體，易累積于大腦、肝臟和腎臟，誘發(fā)一系列病癥。因此，對(duì)水中總汞的檢測(cè)顯得尤為重要。本文采用《水質(zhì) 汞、砷、硒、鉍和銻的測(cè)定》（HJ694-2014）原子熒光法測(cè)定水中的總汞，取得了較理想的結(jié)果。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

1.1.1儀器

AFS-820a雙道原子熒光光度計(jì)（北京吉天儀器有限公司）、專(zhuān)用汞編碼空心陰極燈、超純水儀（上海和泰Ultra Pure Water）、恒溫溫水浴裝置、氬氣（純度≧99.999%）、分析天平。

1.1.2試劑

實(shí)驗(yàn)用水均為實(shí)驗(yàn)室二級(jí)用水；鹽酸（1.19g/mL優(yōu)級(jí)純）；硝酸（1.42g/mL），優(yōu)級(jí)純；重鉻酸鉀（優(yōu)級(jí)純）；鹽酸-硝酸溶液：分別量取300mL鹽酸和100mL硝酸溶于400mL水中；汞標(biāo)準(zhǔn)固定液：0.5g重鉻酸鉀溶于1000mL硝酸溶液（5%，V/V）；汞標(biāo)準(zhǔn)溶液（國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所）：1000mg/L，臨用時(shí)先用汞標(biāo)準(zhǔn)固定液稀釋成汞標(biāo)準(zhǔn)中間液，再用純水稀釋為10.00μg/L汞標(biāo)準(zhǔn)使用液（稀釋過(guò)程中加入適量HCl（1+1），使溶液中HCl濃度保持在5%（V/V））；還原劑為硼氫化鉀（20g/L）+氫氧化鉀（2g/L）混合溶液；載流為5%HCI（V/V）。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1適用范圍

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定水中汞的原子熒光法。

標(biāo)準(zhǔn)適用于地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中汞的溶解態(tài)和總量的測(cè)定。

標(biāo)準(zhǔn)方法汞的檢出限為0.04μg/L，測(cè)定下限為0.16μg/L。

1.2.2實(shí)驗(yàn)原理

經(jīng)預(yù)處理后的試液進(jìn)入原子熒光儀，與硼氫化鉀（或硼氫化鈉）反應(yīng)后，試液中汞離子可直接還原成氣態(tài)原子汞，在氬氫火焰中形成基態(tài)原子，在吸收元素?zé)舭l(fā)出的特征輻射后，受到激發(fā)的基態(tài)汞原子發(fā)生活化，產(chǎn)生原子熒光。原子熒光強(qiáng)度與試液中汞含量在一定范圍內(nèi)呈正比。

1.2.3校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系列配制

準(zhǔn)確移取0、1.00、2.00、5.00、7.00、10.00mL汞標(biāo)準(zhǔn)使用液（c=10.00μg/L）于100mL容量瓶中，分別加入10mL鹽酸-硝酸溶液，用水稀釋標(biāo)線(xiàn)，混勻。

1.2.4主要儀器條件

經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，得到了儀器使用時(shí)的最佳工作條件（見(jiàn)表1）

表1儀器工作參數(shù)Table1 The optimized instrument parameter

1.2.5樣品處理及測(cè)定

量取5.00mL混勻后的樣品于10mL比色管中，加入1.00mL鹽酸-硝酸溶液，加塞混勻，置于沸水浴中加熱消解1h，期間搖動(dòng)1～2次并開(kāi)蓋放氣。冷卻，用水定容至標(biāo)線(xiàn)，混勻，待測(cè)。按照與繪制校準(zhǔn)曲線(xiàn)相同的條件進(jìn)行測(cè)定。

空白試樣以純水代替樣品，按照上述的步驟測(cè)定空白試樣。

1.2.6結(jié)果計(jì)算

樣品中汞的質(zhì)量濃度ρ按公式（1）計(jì)算：

式中：

ρ——樣品中汞的質(zhì)量濃度，μg/L；

ρ1——由校準(zhǔn)曲線(xiàn)上查得的試樣中汞的質(zhì)量濃度，μg/L；

f——試樣稀釋倍數(shù)（樣品若有稀釋?zhuān)?/p>

V1——分取后測(cè)定試樣的定容體積，mL；

V——分取試樣的體積，mL。

1.2.7注意事項(xiàng)

（1）由于汞易在容器壁吸附且易揮發(fā)而損失，因此汞標(biāo)準(zhǔn)溶液在被逐級(jí)稀釋成標(biāo)準(zhǔn)使用液以前，都應(yīng)使用汞標(biāo)準(zhǔn)固定液稀釋定容，保證其以離子態(tài)穩(wěn)定存在于溶液中。

（2）汞易與帶有硫原子和羥基的有機(jī)化合物發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)室所用的玻璃器皿均需用洗滌劑清洗后，再用10%硝酸溶液浸泡24h，清洗時(shí)依次用自來(lái)水、實(shí)驗(yàn)室三級(jí)用水洗凈。

（3）硼氫化鉀是強(qiáng)還原劑，易與空氣中二氧化碳和氧氣發(fā)生反應(yīng)，且在酸性和中性條件下會(huì)分解產(chǎn)生氫氣，故配制時(shí)需將其溶解于氫氧化鉀溶液中，并臨用現(xiàn)配。

2　結(jié)果與討論

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

根據(jù)汞的濃度與原子熒光強(qiáng)度的關(guān)系繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)如圖1所示。截距a=2.9353，斜率b=954. 5483，相關(guān)系數(shù)r=1.0000符合標(biāo)準(zhǔn)中r≥0.995的要求，如表2所示。

圖1 汞標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)Fig.1　The standard curve of mercury

表2 汞標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)Table2　The standard curve of mercury

2.2精密度

取5份無(wú)公害產(chǎn)地認(rèn)證水樣按本方法進(jìn)行處理、檢測(cè)。由于所測(cè)水樣中汞含量極低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于方法的測(cè)定下限，檢出濃度與儀器檢出限相近，故RSD值較大，但仍符合RSD≤20%的要求，具體見(jiàn)表3。

表3 精密度試驗(yàn)結(jié)果Table3　Experimental results of precision

2.3準(zhǔn)確度（回收率）

分別對(duì)9份水樣加標(biāo)，測(cè)得回收率為92.5%～112%，滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)中回收率在70%～130%之間的要求，具體見(jiàn)表4。

表4 準(zhǔn)確度試驗(yàn)結(jié)果Table4 Experimental results of accuracy

2.4儀器檢出限

按照儀器檢出限測(cè)定方法，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列、空白溶液的熒光信號(hào)，根據(jù)DL=3Sb/b（標(biāo)準(zhǔn)偏差Sb為6.08，標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)斜率b為954.5483），測(cè)得儀器檢出限為0.019μg/L。具體見(jiàn)附表5。

表5　儀器檢出限測(cè)定結(jié)果Table5　Results of Instrument detection limit

3　結(jié)論

綜上所述，采用《水質(zhì)汞、砷、硒、鉍和銻的測(cè)定》（HJ694-2014）原子熒光法測(cè)定水中的總汞，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制、儀器檢出限實(shí)驗(yàn)、精密度實(shí)驗(yàn)和準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，本實(shí)驗(yàn)室可以應(yīng)用該方法測(cè)定水中的總汞。

（略）

楊帆（1988-），女（漢），助理工程師，研究生，研究方向：水產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)，Email：779290780@qq.com