李世龍，　 李麗和*，　 藍(lán)月存，　 呂保玉

（1. 廣西壯族自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，廣西 南寧 530028；2. 廣西大學(xué) 環(huán)境學(xué)院，廣西 南寧 530004）

運(yùn)用測(cè)汞儀快速測(cè)定水系沉積物中的總汞

李世龍1,2， 李麗和1*， 藍(lán)月存1， 呂保玉1

（1. 廣西壯族自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，廣西 南寧 530028；2. 廣西大學(xué) 環(huán)境學(xué)院，廣西 南寧 530004）

建立了采用測(cè)汞儀快速測(cè)定水系沉積物中總汞的分析方法，并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣品及實(shí)際樣品測(cè)定驗(yàn)證。結(jié)果表明，實(shí)際樣品的加標(biāo)回收率分別為97.0%～107.2%和98.9%～111.3%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.2%～1.8%。該方法具有無(wú)需消解、測(cè)定快速、準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)，是一種測(cè)定水系沉積物中總汞的簡(jiǎn)便快捷方法。

總汞；水系沉積物；測(cè)汞儀

汞污染是全球面臨的重大環(huán)境污染問(wèn)題之一。汞是致癌、致畸形物質(zhì)，可通過(guò)生物富集、食物鏈放大等，嚴(yán)重威脅人類健康。天然水體中90%以上的汞賦存在沉積物中，不能被微生物降解。沉積物既是重金屬的主要蓄積庫(kù)，又是重金屬的釋放庫(kù)，當(dāng)環(huán)境條件改變時(shí)，富集在沉積物中的重金屬可被釋放出來(lái)，造成二次污染[1]，且對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類食品安全的影響日益嚴(yán)重。因此，對(duì)水系沉積物中汞含量的監(jiān)測(cè)成了環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要內(nèi)容。

目前，測(cè)定沉積物中汞常用的方法有冷原子熒光光譜法和冷原子吸收光譜法，與之相配套的消解方法有HNO3-H2SO4-HF法[2]、王水水浴法[3]、HNO3-H2SO4-HF-KMnO4法[4]等。上述方法測(cè)定水系沉積物中的汞均需要進(jìn)行消解，工作量大、操作繁瑣且容易造成試劑污染。本文利用測(cè)汞儀直接測(cè)定沉積物物中總汞，無(wú)需進(jìn)行消解前處理，既方便又快捷，測(cè)定沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和實(shí)際樣品均可獲得了滿意的結(jié)果。

1　實(shí)驗(yàn)

1.1試劑與儀器

水系沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSD-5a、GSD-7a和GSD-17（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，中國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)部物化所和研究所），環(huán)境中采集的樣品。

Lumex RA 915+測(cè)汞儀（俄羅斯Lumex公司），Milli-Q A10純水發(fā)生器（美國(guó)Millipore公司），ML 204102型電子天平（德國(guó)Satorius公司）。

1.2樣品的前處理及測(cè)定

參照GB17378.3和GB17378.5的相關(guān)要求進(jìn)行沉積物樣品的采集和保存。將采集好的樣品（不少于500g）混勻后用四分法縮分至約100g，自然風(fēng)干或冷凍干燥，除去石子和動(dòng)植物殘?bào)w等異物，用木棒或瑪瑙棒研壓，通過(guò)2 mm尼龍篩除去砂礫。再用瑪瑙研缽將其研磨至全部通過(guò)100目（孔徑0.149 mm）尼龍篩，混勻后備用。測(cè)定前，所有進(jìn)樣舟先放進(jìn)熱解裝置進(jìn)行灼燒處理，冷卻后備用。將稱取好的試樣（質(zhì)量）放入進(jìn)樣舟，然后將進(jìn)樣舟放入熱解析裝置中，按照與繪制校準(zhǔn)曲線相同儀器分析條件進(jìn)行測(cè)定。

2　結(jié)果與討論

2.1儀器原理與條件

RA 915+汞分析儀開機(jī)點(diǎn)燈后需預(yù)熱30 min左右，配套PYRO-915+熱解裝置開機(jī)加熱后保持800℃以上的高溫狀態(tài)，樣品經(jīng)過(guò)熱解裝置的高溫?zé)峤馕?，進(jìn)行了樣品中汞的原子化，汞原子對(duì)254 nm共振輻射的吸收、塞曼背景校正技術(shù)處理后，經(jīng)過(guò)RA-915+塞曼效應(yīng)汞分析儀實(shí)時(shí)分析，得出樣品峰面積，經(jīng)過(guò)工作標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得出總汞含量。

2.2測(cè)汞儀的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

稱取有證標(biāo)準(zhǔn)沉積物0.01、0.03、0.06、0.09、0.12、0.15、0.18g（精確到0.0001g）放入各個(gè)進(jìn)樣舟，按質(zhì)量從小到大依次將進(jìn)樣舟放入熱解裝置，測(cè)定校準(zhǔn)系列，以總汞的含量（Pg）為橫坐標(biāo)，以峰面積為縱坐標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。工作曲線的濃度范圍可根據(jù)測(cè)量需要進(jìn)行調(diào)整。工作標(biāo)曲可通過(guò)測(cè)汞儀自動(dòng)得出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)曲線，以沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSD-5a（GBW07305a 矽卡巖礦化區(qū)）為例，分別取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSD-5a，0.009 1g、0.029 0g、0.056 1g、0.090 6g、 0.118 0g、0.149 0g、0.172 4g進(jìn)行測(cè)值，測(cè)汞儀自動(dòng)得出標(biāo)準(zhǔn)工作曲線如圖1所示，相關(guān)系數(shù)r＝0.999 3。

圖1　測(cè)汞儀自動(dòng)得出標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

2.3方法準(zhǔn)確度和精密度

對(duì)2種國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GSD-7a及GSD-17）各進(jìn)行6次平行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表1所示。測(cè)試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值吻合，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.8%～4.0%。

表1　標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)總汞測(cè)定結(jié)果（n＝6）

2.4實(shí)際樣品分析

為了進(jìn)一步檢驗(yàn)本方法的可靠性，對(duì)廣西某河流采集的兩個(gè)沉積物樣品（樣品1及樣品2）進(jìn)行測(cè)定，并以沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSD-5a進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗(yàn)。測(cè)定結(jié)果如表2、3所示。各元素測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差1.2%～1.8%；樣品1總汞加標(biāo)回收率為97.0%～107.2%，樣品2總汞加標(biāo)回收率為98.9%～111.3%，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

表2　樣品1總汞分析結(jié)果（n＝6）

表3　樣品2總汞分析結(jié)果（n＝6）

2.5原子熒光光譜法分析實(shí)際樣品

為檢驗(yàn)本方法的可行性，本實(shí)驗(yàn)采用傳統(tǒng)方法原子熒光光譜法[5]（前處理為1+1王水水浴消解）進(jìn)一步對(duì)樣品1及樣品2各進(jìn)行6次平行測(cè)定，并以沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSD-5a進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗(yàn)。測(cè)定結(jié)果如表4和表5所示。各元素測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差1.9%～2.5%；樣品1總汞加標(biāo)回收率為89.3%～102.5%，樣品2總汞加標(biāo)回收率為97.5%～109.6%。

表4　樣品1總汞分析結(jié)果（n＝6）

表5　樣品2總汞分析結(jié)果（n＝6）單位：mg/kg

3　結(jié)論

與傳統(tǒng)的前處理方法相比，采用測(cè)汞儀直接測(cè)定沉積物中總汞不需要進(jìn)行樣品的消解，因此避免了樣品在消解過(guò)程中帶來(lái)的誤差，從而與傳統(tǒng)方法比較具有相對(duì)誤差更小的優(yōu)點(diǎn)。測(cè)汞儀—冷原子吸收分光光度法快速測(cè)定水系沉積物中總汞的方法簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，減少了工作量，避免了藥品試劑的使用，能快速準(zhǔn)確地測(cè)定水系沉積物中的總汞。

[1] 朱蘭保, 盛蒂. 火焰原子吸收光譜法測(cè)定淮河沉積物中的重金屬元素[J]. 光譜實(shí)驗(yàn)室, 2013, 30(3): 1412-1414.

[2] 黃偉. 冷原子吸收法測(cè)定土壤和沉積物中總汞的影響因素研究[J]. 環(huán)境污染與防治, 1994, 16(2): 37-39.

[3] 李仲根, 馮新斌, 何天榮, 等. 王水水浴消解―冷原子熒光法測(cè)定土壤和沉積物中總汞[J]. 礦物巖石地球化學(xué)通報(bào), 2005, 2(24): 140-143.

[4] 李穎, 沈永, 馮素萍. 沉積物中汞的消解測(cè)定方法研究[C]. 第七屆全國(guó)儀器分析及樣品預(yù)處理學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集. 中國(guó)山東煙臺(tái): 中國(guó)化學(xué)會(huì), 2013: 26-29.

[5] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局, 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).gB/T 22105.1 土壤質(zhì)量總汞、總砷、總鉛的測(cè)定原子熒光法第1部分: 土壤中總汞的測(cè)定[S]. 北京: 中國(guó)計(jì)量出版社, 2008.

Rapid Determination of Total Mercury in Sediment by Using Lumex Analytical Equipment

LI Shi-long1,2,LI Li-he1*,LAN Yue-cun1,LV Bao-yu1
（1.guangxi Environment Monitoring Central Station, Nanning 530028, China;
2.guangxi University, Department of Environment, Nanning 530004, China）

A method to determine concentrations of total mercury in sediment by lumex analytical equipment was established in this paper. The precision of the method was validated by reference materials and two sediment samples. The results showed that the recoveries for total mercury in two sediment samples were 97.0%～107.2% and 98.9%～111.3% respectively. The relative standard deviations were between 1.2% and 1.8%. This method has the advantages of easy performance, quick measurement and high accuracy, which is a simple and rapid method to determine total mercury in sediment.

total mercury; sediment; lumex analytical equipment

X859

A

1009-220X(2016)02-0068-04 DOI: 10.16560/j.cnki.gzhx.20160210

2016-01-11

環(huán)保公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（201309050）；國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)（2012YQ060115）。

李世龍（1986～），男，研究生，助理工程師；主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)的研究。

李麗和（1979～），男，碩士，高級(jí)工程師；主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)的研究。