改良冷原子荧光光谱法测定土壤中的汞

杨 光

（国土资源部 沈阳矿产资源监督检测中心，辽宁 沈阳110032）

前 言

汞是土壤环境监测的重点项目，是一种毒性很强且有很强蓄积性的有毒有害元素，农田土壤中的汞被农作物吸收富集后，可通过食物链进入人体而造成严重危害[1]。测定汞含量传统的方法多采用比色法[2]、冷原子吸收光谱法[3]、氢化物发生-原子荧光光谱法[4]、分光光度法[5]等，这类方法样品前处理时间长、操作较繁琐、容易造成损失和污染、方法灵敏度、精密度等均不太理想。

本试验采用王水水浴消解，利用冷原子荧光光谱法测定，分析信号采用峰值积分法，与传统方法峰面积积分法相比，峰值积分法操作快速、简便，结果准确、可靠。本法适用于大批土壤样品中汞的测定。

1 试验仪器、试剂

1.1 仪器设备

XGY1011A原子荧光光度计（AFS）：国土资源部物化探研究所廊坊开元技术开发公司；

汞空心阴极灯：北京有色金属研究总院；

峰值保持电路：自制；

A2005型电子分析天平：北京赛多利斯仪器系统有限公司。

1.2 主要试剂

汞标准储备溶液ρ（Hg）=1g/L，是由国家标准物质研究中心提供的国家一级标准物质；硝酸：优级纯；盐酸：优级纯；硼氢化钾：化学纯；氢氧化钾：化学纯：实验室用水：去离子水。

2 试验方法

2.1 样品处理

准确称取制备好的土壤样品0.5000g于50mL比色管中，加入新配置的王水10mL，振荡置于沸水浴中，加热煮沸1h（期间摇动一次），同时做试剂空白。取下冷却，用10%的盐酸溶液稀释至刻度，摇匀，放置至溶液澄清，上机测定[6]。

2.2 标准溶液配制

标准溶液：由汞标准储备液逐级稀释而成，ρ（Hg）=100μg/L

标准系列：将标准溶液逐级稀释配制成0.0μg/L、0.2μg/L、0.5μg/L、1.0μg/L、2.0μg/L、5.0μg/L标准系列。

2.3 校准曲线绘制及测定方法

本试验使用单标测定，按2.3中仪器工作条件，测定标准系列工作液荧光强度，见表1。

表1 标准系列及其测定荧光强度Table 1 A series of standard and their fluorescence intensity

由表1绘出校准曲线（见图1和图2），得出回归方程和相关系数。相关系数分别为r=0.9998、r=0.9995。满足本试验测定需求。

图1 Hg 的校准曲线（峰值测定）Fig.1 The calibration curve of Hg（determined by peak value）

图2 Hg 的校准曲线（峰面积测定）Fig.2 The calibration curve of Hg (determined by peak area)

测定方法：按仪器工作参数设置仪器，用0.5%硼氢化钾作为还原剂，将样品导入汞蒸气发生器进行测定，由线性回归方程计算出样品中汞的含量。

3 结果与讨论

3.1 仪器工作参数的选择

实验表明：汞的荧光强度受许多因素的影响，特别是负高压、灯电流。通过优化选择的参数见表2。

表2 AFS 最佳工作参数Table 2 The optimal working conditions for AFS

从表2可以看出，在分析条件一致时，分析每个样品时间减少了50%以上，应用峰值积分测定大量样品时，大大提高了工作效率。

3.2 方法检出限

本试验采取在仪器最佳测定条件下，平行测定12份空白消化液，计算标准偏差，按标准偏差的3倍求得检出限，结果见表3。

表3 方法的检出限（n=12）Table 3 The detection limit of method（n=12）

由表3可知，峰值积分测定和峰面积积分测定的检出限分别为0.002μg/L和0.003μg/L，均满足分析要求。

3.3 方法的准确度和精密度

选取土壤成分分析标准物质GBW07452（GSS-23）、GBW07455（GSS-26）、GBW07456（GSS-27）和GBW07457（GSS-28）按试验方法进行测定，以验证方法的精密度和准确度。结果表明，方法的精密度和准确度（见表4）满足分析要求。

由表4得出结论：峰值测定的加标回收率在98.96%～101.49%之间，RSD%在1.278%～3.605%之间。峰面积测定的加标回收率在98.61%～102.68%之间，RSD%在2.770%～4.358%之间。均符合测定要求，但从加标回收率及RSD的数据分析来看峰值测定均好于峰面积测定。

表4 标准物质的分析结果Table 4 The analytical results of standard substance

4 结 论

本实验采用王水水浴消解—冷原子荧光光谱法测定土壤中的汞。利用自己研制的峰值测定方法与传统峰面积测定方法比较，优化了AFS测定条件，从加标回收率及RSD的数据分析来看，峰值测定均好于峰面积测定。与峰面积测定法比较，峰值测定法样品测定时间减少了50%以上。操作快速、简便，结果准确、可靠。本法适用于大批土壤中汞的测定。

［1］胡广林,李平.高压密封消解－冷原子荧光光谱法测定中药材中痕量汞［J］.微量元素与健康研究,2007,24（1）:40～41,51.

［2］李松,黎国兰.双硫腙分光光度法测定空气中汞的改进［J］.光谱实验室,2005,22（11）:120～128.

［3］吴庆晖,黄伯熹,张志军,等.超声波辅助浸提－冷原子吸收光谱法测定化妆品种的汞［J］.光谱实验室,2011,28（6）:3222～3226.

［4］方红.原子荧光光谱法比较研究天然矿泉水与生活饮用水中砷、汞含量［J］.科技创新与应用,2013,（25）:60.

［5］李在均,潘教麦.化妆品中汞的光度分析方法研究及其应用［J］.日用化学工业,2002, 32（4）:65～67.

［6］陈海英.王水水浴消解—双道原子荧光光谱法（AFS）同时测定土壤中的汞和硒［J］.农业科技与装备,2013, 232（10）:13～15.