王水水浴消解—原子熒光法測定土壤中的汞

摘要：本文用（1+1）王水水浴消解土壤樣品—原子熒光法測定了土壤中的Hg。實(shí)驗(yàn)證明，該法技術(shù)成熟，方便快速，準(zhǔn)確性高，其能大批量的分析檢測土壤中的Hg，故可能適用于現(xiàn)今樣品量大的土壤環(huán)境監(jiān)測任務(wù)。

關(guān)鍵詞：王水；水浴消解；土壤；汞

中圖分類號：X830.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）06-0117-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.067

Abstract： With the water bath （1 + 1） aqua regia digestion soil samples - atomic fluorescence determination of mercury in the soil， experiments show that this method mature technology， convenient and fast， high accuracy， can detect mercury in soil， the analysis of the mass is suitable for the current sample amount of soil environmental monitoring tasks.

Key words： Aqua regia； Water bath digestion； Soil； Mercury

隨著《土壤污染防治行動計(jì)劃》（簡稱《土十條》）的出臺，國家開展土壤污染調(diào)查，建立土壤環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。地級市及以下環(huán)境監(jiān)測站承擔(dān)的土壤監(jiān)測任務(wù)越來越多，而土壤中的Hg是8項(xiàng)重金屬必測項(xiàng)目之一。用王水水浴消解—原子熒光法測定土壤中的汞是一種傳統(tǒng)方法，因?yàn)榧夹g(shù)成熟，準(zhǔn)確性高，能大批量的分析檢測土壤中的Hg，適應(yīng)于現(xiàn)今越來越繁重的土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測任務(wù)[1]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器

AFS—9780型原子熒光光度計(jì)（北京科創(chuàng)海光儀器有限公司）；汞空心陰極燈（北京科創(chuàng)海光儀器有限公司）；恒溫水浴裝置：六孔水浴鍋（溫控精度±1℃）；分析天平：精度不低于0.0001g；常用器皿：符合國家標(biāo)準(zhǔn)的A級玻璃量器和玻璃器皿。

1.2 主要試劑

汞標(biāo)準(zhǔn)儲備液：100mg/L，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心；載流溶液：5%鹽酸（鹽酸為優(yōu)級純）；還原劑：稱取2.5gNaOH溶于去離子水，溶解后加入10gKBH4，加去離子水稀釋至500mL。KBH4遇水易分解，所以KBH4一定要溶于先配制好的0.5%NaOH，溶液中（此溶液現(xiàn)用現(xiàn)配）。

1.3 土壤樣品的前處理

稱取經(jīng)風(fēng)干、研磨并過0.149mm孔徑篩的土壤樣0.2～1.0g（精確至0.0002g），于50mL具塞比色管中，用少許水潤濕并沖洗管壁土壤至試管底部，加入10mL（1+1）王水，加塞后搖勻，于沸水浴中消解2h，取出冷卻，用去離子水稀釋至刻度，搖勻后放置過夜，取上清液待測[2]。同時(shí)，做空白試驗(yàn)（每批樣品至少制備2個(gè)以上空白溶液）。

1.4 儀器參數(shù)條件的設(shè)置

燈電流：20mA；負(fù)高壓：280V；原子儀器高度：10mm；載氣流量：400mL/min；屏蔽氣流量：900mL/min；讀數(shù)方式：峰面積。

1.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線制備

準(zhǔn)確吸取汞標(biāo)準(zhǔn)使用液（濃度為100 ug/L）0.00mL、0.20mL、0.40mL、0.80mL、1.20mL、1.60mL、2.00mL于100mL容量瓶中，用5%HCl定容至刻度，此汞標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為0.000ug/L、0.200ug/L、0.400ug/L、0.800ug/L、1.2000ug/L、1.600ug/L、2.000ug/L。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線和線性范圍

在0.000～2.000ug/L范圍，熒光強(qiáng)度值與汞含量的線性方程為If=699.294C+7.049，相關(guān)系數(shù)為0.9997。

2.2 精密度測定

以2.0ug/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)7次測定的熒光強(qiáng)度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以測量平均值。精密度RSD為0.756%，

2.3 方法的檢出限

檢出限D(zhuǎn)L=3*SD*V/K

SD為標(biāo)準(zhǔn)偏差，連續(xù)11次測量空白溶液的熒光信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差；K為工作曲線的斜率 K=IF/C，IF 為對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)溶液的熒光信號值，測得的檢出限為0.0017ug/L。

2.4 土壤標(biāo)準(zhǔn)參考樣品的測定

取國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)土壤標(biāo)準(zhǔn)參考樣GSS-8、GSS-1、GSS-7高、中、低三種不同濃度的土壤樣品各消解6份（每個(gè)樣品平行4份，加標(biāo)回收2份），測定汞含量并計(jì)算精密度RSD。在各樣品中加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，測定加標(biāo)樣品回收率。結(jié)果為RSD在1.4%～2.0%之間，加標(biāo)回收率在95.4%～101.3%之間，滿足質(zhì)控要求[3]。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號GSS-8（保證值0.017±0.003 μg/g）；4次測定平均值：0.018 μg/g；RSD：2.0%；加標(biāo)回收率（2次平均值）：101.3%；

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號GSS-1（0.032±0.004 μg/g）；4次測定平均值：0.033；RSD：1.7%；加標(biāo)回收率（2次平均值）：99.0%；

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號GSS-7（0.061±0.006 μg/g）；4次測定平均值：0.062 μg/g；RSD：2.0%；加標(biāo)回收率（2次平均值）：95.4%。

3 消解方法及儀器條件等參數(shù)確定

3.1 消解方法的選擇

實(shí)驗(yàn)證明，在105℃消解2h，樣品消解完全，As、Hg不損失。

3.2 儀器條件的選擇

通過實(shí)驗(yàn)，綜合考慮，確定選擇負(fù)高壓280V，燈電流20mA，爐高選擇10mm，載氣流量：400mL/min，屏蔽氣流量：900mL/min。

3.3 介質(zhì)及載流酸度的選擇

氫化物發(fā)生要求有適宜酸度，實(shí)驗(yàn)得知，鹽酸介質(zhì)的靈敏度最高，故選擇以鹽酸為介質(zhì)，分別以5%、10%、15%酸度范圍，測定工作曲線，均符合要求。本著節(jié)約和避免對環(huán)境造成污染，選擇5%鹽酸作為載流溶液。

3.4 還原劑的濃度

還原劑影響氫化物的生成速度和氬氫焰的強(qiáng)度，用量少時(shí)，還原能力弱；用量過多，生成的大量H2產(chǎn)生稀釋作用，靈敏度降低。

4 分析過程中注意事項(xiàng)

（1）土壤中的汞測定屬于微量分析，在分析過程中必須使用高純蒸餾水或去離子水。試驗(yàn)前所有使用的試劑特別是酸，玻璃器皿均需做含汞測驗(yàn)。

（2）由于Hg具有較強(qiáng)的記憶效應(yīng)，當(dāng)測完標(biāo)準(zhǔn)工作曲線或高濃度后，應(yīng)多次測定空白值，至穩(wěn)定后再繼續(xù)測定?；蛴孟←}酸清洗管路，否則會使測定結(jié)果偏高。還有，應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境污染，剛裝修的實(shí)驗(yàn)室和經(jīng)常做Hg的實(shí)驗(yàn)室殘余的汞蒸氣易造成汞的空白值猛增，嚴(yán)重干擾測量[4]。

（3）實(shí)驗(yàn)過程中尤其是在測定工作曲線過程中，排風(fēng)系統(tǒng)也會造成影響。實(shí)驗(yàn)室不僅要有良好的排風(fēng)系統(tǒng)，儀器上方應(yīng)有強(qiáng)制排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)口應(yīng)安裝在預(yù)備距離儀器煙囪上方30cm處。盡量使用渦流排風(fēng)，避免葉片對氬氫火焰干擾，造成測定值時(shí)高時(shí)低。

（4）使用王水消解，應(yīng)用前新配制王水，然后用（1+1）王水消解，避免王水放置變色引起干擾。樣品消解完畢，放置室溫并澄清后宜盡早測定，以防止Hg的損失及放置環(huán)境對試液的二次污染。

（5）目前土壤樣品工作量大，且多批多次消解極易引入干擾或引起測量誤差，水浴消解可以同時(shí)大批量消解土壤樣品，水浴消解方法測定在同一支比色管內(nèi)，避免多次轉(zhuǎn)移等步驟帶來的誤差或引起干擾，準(zhǔn)確度大大提高。

采用王水水浴消解批量土壤樣品-原子熒光法測定土壤中的Hg，在最佳儀器條件下0.000～2.000μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為0.9997，檢出限為0.0017μg/L，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.0%以下，加標(biāo)回收率在95.4%～101.3%之間。該方法靈敏度高，檢出限低，快速方便，適用于現(xiàn)今樣品量大的土壤環(huán)境監(jiān)測任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉鳳枝，李玉浸.土壤樣品的消解[J].土壤監(jiān)測分析技術(shù)，2015，（2）：96.

[2]GB/T 22105.1—2008，土壤質(zhì)量總汞、總砷、總鉛的測定原子熒光法[S].

[3]北京海光儀器公司，AFS-9780雙道原子熒光光度計(jì)使用手冊.

[4]石杰，朱永琴，龔雪云.氫化物發(fā)生-原子熒光法測定中藥中痕量汞[J].光譜學(xué)與光譜分析，2007，24（12）：2585-2587.

收稿日期：2018-05-02

作者簡介：于海應(yīng)（1979-），男，本科，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測。