汞及其化合物屬於劇毒(dú)物質,可在體內蓄積,進入機體的無機汞離子可轉換為毒性更大的有機汞,經食物鏈進入人體,引起全身中毒。土壤總汞水平既可反映環境係統的汞汙(wū)染程度,又能表明汞通過食物鏈影響人體和生物的可(kě)能性。冷原子吸收法和原子熒光法是測定痕量(liàng)、微量汞的特效方法。用原子熒光法測定土壤的汞有靈敏度高、幹擾少、線性範圍寬等優點。而傳統的土壤(rǎng)分析方法--冷原子吸收法,也有(yǒu)其突出的特點(diǎn):操作簡便、重現性好,但靈敏度比原子熒光法(fǎ)低,線(xiàn)性範圍沒有原(yuán)子熒光寬。本(běn)文建立了土壤中汞的氫化物發生--原子熒光光譜測定方(fāng)法,並與冷原子吸收法測得的結果進(jìn)行比較。
材料與方法
儀器與試劑
主(zhǔ)要儀器
試劑
鹽酸、硫酸、硝酸、氫氧化鈉(nà)均為優級純,硼氫化鉀為分(fèn)析純(chún)。
10%鹽酸:吸取50ml濃HCl加人450ml超純水中混勻;0.05%KBH4溶液:稱取0.5gNaOH溶於500ml超純(chún)水中混勻,再加人(rén)0. 25g KBH,溶解而(ér)成;0.5g/L重鉻(gè)酸鉀(GR):稱取0.5g重鉻酸鉀,用少量水溶解後,再用超純水稀釋(shì)至1000ml,混勻(yún);王水:取3份鹽(yán)酸與1份硝酸混合(hé),混勻;汞標準儲備液1000μg/ml(國家標準物質研究中心);汞標準中間溶液:取適量汞標準儲備液,以含0.5 g/L重鉻(gè)酸鉀的10%的HCl,逐級稀釋成1. 00μg/ ml;汞標準應用液:取適量汞標準中間溶液,以含(hán)0.5g/L重鉻酸鉀的10%的HCl,逐級稀釋成(chéng)2.00μg/L。此溶液需臨用新配。
樣品處理
樣品處理、稱取0.1000 ~ 0.5000g試樣於消(xiāo)解管中,以水濕潤,加入(rù)10ml王水,搖(yáo)勻後(hòu)於(yú)110℃智能石墨消解儀D6中分解約2h,其間搖動(dòng)2~3次,取下(xià)冷卻後,加入1滴(dī)0.5g/L重鉻酸鉀溶液,而後轉入(rù)25ml具塞比色管中,並用少量超純水洗滌消解(jiě)管數次,洗滌液一並轉入比色管,用超純水稀釋至刻度,混勻,過濾後待測。同(tóng)時作空白(bái)實驗,在與繪製標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的條件下測定。
計算方式
土壤汞含量(μg/g) =C. V/W.1000
式中(zhōng):C:從標準曲線上查得汞的含量(liàng)( ng/ml);V:試樣消解後定容(róng)體積(ml);W:試樣重(chóng)量(g)。
結果
樣品前處理(lǐ)
硝酸-鹽(yán)酸(suān)混(hún)合試劑具(jù)有比單一酸更強的溶解能力,此體係不僅能(néng)使樣品中大量有機物(wù)得以分解,同時也能提取各(gè)種無機形式的汞。在鹽酸存在條(tiáo)件下,大量的CI-與Hg2+作用形(xíng)成穩定(dìng)的[ HgCl4]2-絡離子,可抑製(zhì)汞的吸(xī)附和揮發。但消解中(zhōng)應避免溫度過高,以防止汞以(yǐ)氯化物的形式揮發而損失。研究表明,在(zài)本實驗條件下加入10ml王水於110℃消解2小時效果(guǒ)較好。樣品中含有較多的有機物時,可適當增大硝酸-鹽酸混合試劑的濃度和用量。
方法線性範圍及檢出限(xiàn)
在本(běn)實(shí)驗條件下,汞含量在0~50μg/L範圍(wéi)內呈現良(liáng)好的線性關係,回歸方程為Y =235.3504X + 1. 1082,相關係數r=0.9994。空白溶液連續測定(dìng)11次,以3倍空白溶液熒光強度的相對標準差所對應的濃度,計算出方法的檢出限為0. 005μg/L,若稱取0.5g樣(yàng)品測(cè)定,則最低檢出限為0. 0003μg/kg。
方法的精密度和準確度
由表可見,測(cè)定結果均落在標準(zhǔn)值範(fàn)圍內,相對偏差範圍為1.55% ~6.52%。該方法準確度和精密度良好,符合(hé)分析要求。
土壤標準樣品光譜測定結果(n=5)
應用
用本法對9份土壤樣品進行測定,並與冷原子吸收法(fǎ)測定結果比較,結果(guǒ)見表。用配對t檢(jiǎn)驗進行統計分析。結果表明,兩種方法測定結果差異無顯著性(P <0.05),即兩種方法測(cè)定結(jié)果相同。
土壤標準樣品測定結果比較
討論
采用石墨消解儀消解土壤,操作簡便、準確、快速,完(wán)全滿足(zú)EPA3050B方法要求。采用環繞式加熱,受熱均勻,可以(yǐ)快速、徹底地消解樣品,節省電能。精確控溫,樣品間溫差(chà)小,測定結果精密度和準確度良好,適合批量土壤汞的測定。而用土(tǔ)壤重(chóng)金屬X射線分析儀SPECTRO SCOUT測定土壤元素,分析(xī)數(shù)據可靠,測定誤差小(xiǎo)。儀器分析速度極(jí)快,一人操作,效率提高(gāo)。
智能石墨消解儀(yí)D6
格丹納智能石墨消解儀D6采用先進(jìn)技(jì)術,具有消解快速、高效節能、操作方便(biàn)等優點,且獨特的數字接口設計,可實現遠程控製。現已成功運用於環保(bǎo)、化工、食品、醫藥、生化等(děng)行業樣品前處理,同時可(kě)用於微波消解的預處理和趕酸處理,是原子吸(xī)收、原子熒光、ICP-AES等分析儀器的理想配套產品。
便攜式土壤重金屬X射線分析儀SPECTRO SCOUT
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所有操作均(jun1)可方便地通過一體化的觸屏實(shí)現,預設(shè)分(fèn)析應用軟件包。獨特(tè)的iCAL設計可在5分鍾用單樣品實現儀(yí)器標準化。儀器重(chóng)量輕,體積小,易於攜帶。同(tóng)時可選裝攝像係統,準確地調整樣品的分析位置,並可同時儲存圖像及結果。