宋永剛， 于彩芬， 張玉鳳， 杜 靜， 孫 明, 姜 冰， 宋 倫*

(1.遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院，遼寧大連 116023；2.遼寧省海洋環(huán)境監(jiān)測總站，遼寧大連 116023)

目前，海洋環(huán)境中汞的生態(tài)風(fēng)險越來越高，已引起國際社會的普遍關(guān)注。生物標志物是一種用來進行環(huán)境污染物毒性效應(yīng)早期預(yù)警的重要工具[1]，美國、加拿大、日本等國家對沿海海域底棲生物體內(nèi)痕量汞均進行了檢測和監(jiān)控[2]。由于海洋中的底棲生物生活區(qū)域穩(wěn)定，且能通過食物鏈將海水中的汞進行生物富集，作為海洋中痕量汞監(jiān)測的典型物種被廣泛應(yīng)用。因此，尋找一種快速、高效的測定海洋底棲生物中痕量汞的方法尤為重要。痕量汞的分析方法很多，有原子熒光光譜法、冷原子吸收光譜法、分光光度法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法和直接測汞儀法等[3 - 6]。其中，原子熒光光譜法是應(yīng)用最廣泛的國家標準方法，但該方法需對樣品進行前處理，操作繁瑣，達不到快速分析的應(yīng)急檢測要求。

直接測汞儀法快捷、高效，是近幾年興起的新方法，本文運用DMA-80直接測汞儀和XGY-1011A原子熒光光譜儀進行比對實驗，測定了海洋底棲生物脈紅螺中的痕量汞，判定了兩種方法的檢測限、準確度和精密度。實驗表明直接測汞儀法操作簡便快速，重現(xiàn)性好，準確度高，可用于批量海洋底棲生物樣品中痕量汞的快速應(yīng)急檢測。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

DMA-80直接測汞儀(意大利，Milestore公司)；XGY-1011A原子熒光光譜儀(地礦部物化探所)。

汞標準溶液:1 000 μg/mL(國家海洋局第二研究所)；國際標準物質(zhì)貽貝組織(NIST SRM 2976)：汞含量61±3.6 μg/kg；氧氣:純度99.99%；氬氣:純度99.95%。實驗用超純水(18.2 MΩ·cm)。

1.2 樣品采集

脈紅螺樣品均來自遼東灣海域，采集時間為2014年。除去脈紅螺殼外所有的附著物，將軟組織按內(nèi)臟、肌肉分離，在冷凍干燥機中冷凍干燥至恒重，用球磨儀磨粉，待測。

1.3 實驗的儀器條件

DMA-80系統(tǒng)分析程序設(shè)定：干燥溫度:200 ℃，干燥時間:150 s，分解溫度:650 ℃，分解時間:150 s，待機時間:150 s，汞齊熱解時間:12 s，記錄時間:30 s，載氣流量:200 mL/min。

XGY-1011A系統(tǒng)分析程序設(shè)定：光電倍增管負高壓：240 V；汞空心陰極燈電流：30 mA；原子化器：溫度300 ℃，高度8 mm；氬氣流速：載氣500 mL/min，屏蔽氣1 000 mL/min。

1.4 樣品前處理

直接測汞儀無需化學(xué)方法進行前處理，稱量0.10 g樣品后，在無試劑的情況下即可完成測定。原子熒光法前處理：稱取0.10 g樣品于消解罐中，加入1～5 mL HNO3、1～2 mL H2O2，進行預(yù)消解約20 min，蓋好安全閥后，將消解罐放入微波消解系統(tǒng)中，設(shè)置最佳消解條件：溫度120 ℃，壓力1 013.2 kPa，保持3 min；溫度150 ℃，壓力1 519.8 kPa，保持3 min；溫度180 ℃，壓力2 533 kPa，保持3 min；溫度210 ℃，壓力3 546.2 kPa，保持15 min。待程序運行完畢，冷卻至室溫，在通風(fēng)櫥內(nèi)打開消解罐，釋放氣體。趕酸并定容至25 mL，待測。

2 結(jié)果與討論

2.1 標準曲線及方法檢出限

直接測汞儀的標準曲線：吸取一定量1 000.0 μg/L的汞標準使用液，分別配制成0、1.0、2.5、5.0、10.0、20.0 ng/mL低濃度系列，及0、30.0、40.0、50.0、100.0、200.0、500.0、1 400.0 ng/mL高濃度系列。低濃度系列回歸方程：y=-0.0010x2+0.0623x+0.0015，R2=1.0000；高濃度系列回歸方程：y=-3.9029×10-7x2+0.0011x-0.0035，R2=1.0000。在0～20.0 ng和20.0～1400.0 ng/mL范圍內(nèi)均呈良好的二次非線性擬合，R2=1.0000。原子熒光光譜儀標準曲線繪制：分別吸取一定量10.0 μg/L的汞標準使用液，配制成0、0.025、0.050、0.100、0.200、0.400、0.800 μg/L的標準系列。回歸方程為：y=0.0006x+0.0703，在0.025～0.800 μg/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，R2=0.9993。

分別對空白樣品連續(xù)測定11次，以3倍的標準偏差作為檢出限。直接測汞法是將石英舟洗滌干凈后經(jīng)馬弗爐650 ℃灼燒1 h，然后將空白石英舟平行測定11次，按上述方法計算檢出限為9.0×10-4μg/g。原子熒光光譜法是采用與1.4節(jié)相同的試劑和消解步驟，制備11份全程序空白溶液上機測定，按上述方法計算檢出限為3.9×10-3μg/g。

上述結(jié)果表明:直接測汞儀雙檢測池設(shè)計拓寬了定量范圍，汞在低濃度0～20.0 ng范圍內(nèi)二次非線性擬合良好，在高濃度20.0～1 000.0 ng范圍內(nèi)二次非線性擬合良好，且相關(guān)系數(shù)均能達到國標方法的要求(0.9990)，在同樣取樣量的情況下，方法的檢出限優(yōu)于原子熒光光譜法。

2.2 準確度和精密度實驗

采用國際標準物質(zhì)貽貝組織(NIST SRM 2976)重復(fù)測定7次，直接測汞法和原子熒光法的準確度和精密度，標準物質(zhì)的標準值和測定值見表2。分析結(jié)果表明：直接測汞法的回收率為97.95%，RSD為1.77%；原子熒光法的回收率為96.68%，RSD為3.99%，表明直接測汞法的準確度高，精密度好。

2.3 樣品的測定結(jié)果比較

取脈紅螺的肌肉和內(nèi)臟組織樣品各11份，分別按直接測汞法和原子熒光法進行比對測定，結(jié)果見圖1(Hg含量較低者為肌肉組織，較高者為內(nèi)臟組織)。對測定的22組樣本結(jié)果采用SPSS18.0統(tǒng)計軟件進行分析，對樣本進行配對t檢驗分析得：t=1.034，P=0.312>0.05，由此證明兩種方法的檢測結(jié)果沒有統(tǒng)計學(xué)意義上的差別，方法間無顯著性差異。

3 結(jié)論

直接測汞法樣品無需前處理，無試劑污染，汞損失少，測定結(jié)果與原子熒光光譜法相比無明顯差異。該方法有效改善了方法精密度和準確度，操作簡單，檢測速度快，易于批量檢測，是一種環(huán)保的測定海洋底棲生物中痕量汞的方法。尤其在發(fā)生汞突發(fā)環(huán)境污染事故時，特別適合大批量樣品的快速測定。