原子熒光光譜法測定礦區(qū)地下水中重金屬元素砷和汞

黃 嵐

（中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心廣西總隊，廣西 桂林 541001）

重金屬元素砷和汞對人體具有很強的毒性作用，且易在人體內累積。砷具有致突變、致癌和致畸性，汞中毒主要表現為休克、心血管系統、腎功能衰竭等，如果過量攝入砷或汞，可引起急性中毒，因此，污水中砷和汞的測定十分重要，我國飲用水衛(wèi)生標準中對砷和汞的限值明確規(guī)定：砷為10μg/L；汞為1μg/L。目前測定環(huán)境水中砷和汞的方法很多，本文選用原子熒光光譜法同時測定污水中的砷和汞，具有檢出限低、靈敏度高、干擾少、操作簡便快捷和儀器價格低等優(yōu)點[1]。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

AFS-3000雙道原子熒光光度計（北京海光儀器公司）

鹽酸ρ=1.19g/mL GR硝酸ρ=1.42g/mL GR

硫酸ρ=1.84g/mL GR重鉻酸鉀GR

抗壞血酸溶液，5%AR硫脲溶液，5%AR

硼氫化鉀--氫氧化鉀還原劑，2%硼氫化鉀+0.2%氫氧化鉀

保存液：稱0.5g重鉻酸鉀，加50mL硝酸，用水稀釋至1000mL搖勻

稀釋液：稱0.2g重鉻酸鉀，加28mL硫酸，用水稀釋至1000mL搖勻

砷標準溶液：1000μg/mL由國家鋼鐵材料測試中心提供

砷標準工作液：1.00μg/mL

汞標準溶液：1000μg/mL由國家鋼鐵材料測試中心提供

汞標準工作液：20.00ng/mL本試驗用水均為超純水

1.2 試驗步驟

1.2.1 樣品預處理

取標準水樣A、C和礦區(qū)污水樣B、D（渾濁的污水需澄清處理）各2-10mL于50mL比色管中，加入1+1王水10mL，于沸水浴中消解2h，取出冷卻[2]。

1.2.2 試驗方法

（1）砷的測定

消解好的試樣加水稀釋至刻度，定容搖勻。分別取2-5mL于50mL比色管中，加入3mL濃鹽酸，5mL5%的硫脲，5mL5%的抗壞血酸溶液，用水稀釋至刻度，搖勻，放置30min后測定.

（2）汞的測定

消解好的樣品加入10mL保存液，用稀釋液定容至刻度，搖勻，靜置，待測。

1.2.3 標準曲線繪制

（1）砷標準曲線

分別吸取0.00，0.05，0.15，0.25，0.50，1.00，2.00，3.00mL砷標準工作液于50mL比色管，分別加入3mL濃鹽酸，5mL5%的硫脲，5mL5%的抗壞血酸溶液，用水稀釋至刻度，搖勻，放置30min后測定[3]。

（2）汞標準曲線

分別吸取0.00，0.25，0.50，1.00，2.00，3.00，5.00，10.00mL砷標準工作液于50mL比色管，加10mL保存液，用稀釋液定容至刻度，搖勻，靜置，待測。

2 結果與討論

2.1 干擾與消除

在酸性介質中，測定砷元素時Fe3+、Cu2+、Co2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+等元素能與硼氫化鉀反應生成氫化物，互相產生干擾，加入5%硫脲和5%抗壞血酸溶液后可以基本消除干擾，不影響測定[4]。

堿金屬、堿土金屬和常見的陰離子不干擾測定。

2.2 儀器參數的選擇

經優(yōu)化后儀器測量條件及工作參數見表1。

表1 砷、汞工作參數

2.3 標準曲線，相關系數及檢出限

根據實驗確定的最佳條件，以熒光強度為縱坐標，砷、汞標準濃度為橫坐標做工作曲線，砷標準曲線：y=68.309x=10.198，R2=0.9999；汞標準曲線：y=620.61x+3.414，R2=0.9998。用本方法分別測定砷和汞空白溶液11次，根據實驗結果值計算標準偏差，以3倍標準偏差作為檢出限，砷和汞的檢出限分別為0.198μg/L和0.0098μg/L，

2.4 方法的精密度

根據實驗確定的最佳條件，分別取水樣平行測定9份，見表2。實驗所得數值與標準值所得值基本吻合，污水中的砷B=230μg/L、汞D=11.1μg/L，相對標準偏差（RSD）≤5%，本方法測定結果相對偏差均滿足水質中砷和汞的測定要求，精密度良好。

表2 精密度和準確度實驗（n=9）

表3 回收實驗

2.5 回收實驗

根據本方法確定的實驗最佳測定條件，分取樣品測定砷和汞，每種試樣中加入不同含量的砷和汞標準溶液，并測定其加標后總值，其結果見表3，本方法砷的回收率在98.38%～104.38%之間，汞的回收率在94.33%～107.52%之間。

3 結語

本文采用原子熒光光譜法同時測定污水中金屬元素砷和汞，實驗證明本方法檢出限低，靈敏度高，分析方便，重復性好，在最佳實驗條件下，砷和汞的檢出限分別為0.198μg/L和0.0098μg/L，砷和汞回收率在98.38%～104.38%和94.33%～107.52%之間，精密度（n=9）RSD≤5%，適合大批量測定礦區(qū)污水中的金屬砷和汞。