RA-915M测汞仪直接测定土壤和沉积物中总汞

杨晓红,张榆霞, 王　燕，陈丽琼,杨跃伟，孙　鑫

(1.云南省环境监测中心站,云南 昆明 650034；2.昆明理工大学环境科学与工程学院，云南 昆明 650093)

RA-915M测汞仪直接测定土壤和沉积物中总汞

杨晓红1,张榆霞1, 王燕1，陈丽琼1,杨跃伟1，孙鑫2

(1.云南省环境监测中心站,云南 昆明 650034；2.昆明理工大学环境科学与工程学院，云南 昆明 650093)

摘要：采用RA-915M汞分析仪测定土壤和沉积物中总汞，建立了一种快速直接的分析测定方法。该方法测定土壤和沉积物样品时不需要任何消解处理，操作简单，成本低，测量时间较短。通过对标准样品和实际样品进行测定，结果显示该方法有较低的检出限(0.0024mg/kg)和较高的精密度(RSD≤10.5%)，而且数据结果准确、可靠。

关键词：总汞测定；土壤和沉积物；直接测定 ；RA-915M

汞对于植物为低毒，在土壤的一般浓度下对植物生长无影响。但是汞对人和动物为高毒，残留在植物中的汞，通过食物链会危害人体和动物健康[1]。因此汞在食品卫生监督检验和环境监测中均被列为重点监督的有毒有害元素。目前测定土壤和沉积物中总汞常用的分析方法主要有冷原子吸收光谱法和原子荧光法[2-7]，使用这两种方法都必需对制备好的样品进行复杂的前处理，消解过程中易产生消解不完全和挥发造成汞损失，从而影响测量结果的准确性。采用RA-915M测汞仪测定土壤总汞，直接进样测定，不需任何试剂，不需样品前处理，同时还具有快速、准确、检出限低等特点。

1试验部分

1.1方法原理

将称量好的样品通过样品舟插入热解装置，样品被加热到700℃热解，使样品中的汞及其化合物分解为气态汞原子，基于汞原子对254nm波长产生共振发射线的吸收原理，经塞曼背景校正技术处理后检测响应值，对照工作曲线换算得出总汞含量。

1.2仪器和试剂

俄罗斯Lumex 公司汞分析仪；RA-915M及PYRO-915+热解装置；BT-224S型电子天平；地球物理地球化学勘查研究所生产的国家标准物质GSD-1a、GSD-3a、GSD-5a、GSD-7a、GSS-3、GSS-5和GSS-7；地矿部物化所、测试所生产的国家标准物质GSD-9和黑龙江省环境监测中心站生产的国家一级标准物质GBW07409。

1.3仪器工作条件

RA-915M汞分析仪测定条件：气体流速0.8～1.2L/min，热处理温度680～740℃，波长254nm，样品检测时间1～2min。

1.4试验方法

开启仪器预热20～30min，待基线平稳后，称取适量已制备好的土壤或沉积物样品于样品舟内，再将样品舟插入仪器热处理单元进行燃烧分解，热解产生的气态汞再由载气(空气)引入RA-915M分析仪进行检测。

2结果与分析

2.1工作曲线与线性范围

本方法采用水系沉积物标准样品GSD-5a、GSD-1a和土壤标准样品GSS-3分别制作高、低含量汞测定工作曲线，高浓度曲线中汞含量范围为0～46.4ng，低浓度曲线中汞含量范围为0～5.12ng和0～14.4ng，以汞含量为横坐标，响应峰面积为纵坐标绘制工作曲线，测定结果见表1。从表1中可以看出，当汞含量范围为0～46.4ng、0～5.12ng和0～14.4ng，响应峰面积与汞含量间都具有较好的线性关系，相关系数均>0.999。

表1　工作曲线测定结果

2.2检出限和测定下限

根据《HJ168-2010环境监测 分析方法标准制修订技术导则》中检出限测定方法[8]，按照样品分析步骤，对两个低浓度样品平行测定9次，按公式计算得出方法检出限为0.0024mg/kg，并以4倍的检出限算出测定下限为0.0096mg/kg，结果见表2。

(1)

MDL=t(V1+V2,0.99)×Sp

(2)

式中：V1—样品1的自由度；V2—样品2的自由度；Sp—组合标准差；t—自由度为V1+V2，置信度为99%时的t分布。

表2　检出限与测定下限测定结果

表3　精密度和准确度试验结果(n=7)

表4　回收试验结果

2.3精密度与准确度

按试验方法对水系沉积物标准样品(GSD-1a、GSD-3a、GSD-5a、GSD-7a、GSD-9)和土壤标准样品(GSS-5、GSS-7、GBW07409)分别平行测定7次，结果取平均值，见表3。由表3可以看出各土壤和沉积物标准样品的测定结果均在保证值不确定度范围内，相对误差在0.0%～20.0%，相对标准偏差在3.6%～7.8%，满足《土壤环境监测技术规范》中相应的质量控制要求[9]，说明该方法准确可靠。

2.4回收试验

选取制备好的6个不同地区的土壤和沉积物实际样品，分别加入土壤标准样品GSS-3和沉积物标准样品GSD-5a测定回收率，平行测定7次，结果见表4。由表4可以看出，土壤和沉积物样品的加标回收率在73.8%～125.7%，平均加标回收率在89.3%～106.7%，满足《土壤环境监测技术规范》中对加标回收率的要求。

2.5实际样品测定

随机选取6个制备好的不同地域的土壤和沉积物实际样品，分别平行测定7次，结果见表5。表5中结果显示，实际样品测定结果的精密度较好，相对标准偏差在3.0%～10.5%，满足《土壤环境监测技术规范》中相应的质量控制要求。

表5　样品测定结果

3结论

(1)采用RA-915M测汞仪测定土壤和沉积物中总汞是采取固体直接进样，操作简单，样品不需要任何消解处理，降低了分析成本，可在1～2min内测定1个样品中总汞含量，大大缩短了测量时间，减轻了工作量。

(2)本方法采用塞曼背景校正技术，提高了测量的灵敏度，检出限可达0.0024mg/kg；不同浓度标准土壤样品的测量值均在保证值不确定度范围内，相对误差满足质量控制要求，该方法准确度可靠：本方法不仅适用于实验室常规分析，更适用于环境监测突发污染事故应急监测。

参考文献：

[1]冯新斌,仇广乐,付学吾. 环境汞污染[J]. 化学进展, 2009, 21(2/3):436 -457.

[2]陈剑侠,柯毅龙. 冷原子吸收法测定土壤中总汞[J]．光谱实验室, 1997,14(4):20-23．

[3]倪哲明,杨瓦原. 石墨炉原子吸收法直接测定土壤中汞[J]．环境化学, 1982,1(1):83-87．

[4]刘超,童朝明. 微波消解-氢化物发生原子荧光法测定土壤中的汞[J]．杭州农业科技, 2005,15(6):18-20．

[5]于永斌,何振辉,徐辉. 王水消解-冷原子荧光法测定土壤中的微量汞[J]．中国环境管理干部学院学报, 2009,19(2):66-68．

[6]本书编委会. 空气和废气监测分析方法：第四版增补版[M].北京:中国环境科学出版社,2007:47.

[7]GB/T 22105.1-2008 土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定 原子荧光法[S].

[8]HJ 168-2010 环境监测 分析方法标准制修订技术导则[S].

[9]HJ/T 166 -2004 土壤环境监测技术规范[S].

Direct Determination of Total Mercury in Soil and Sediment by RA-915MMercury Analyzer

YANG Xiao-hong1, ZHANG Yu-xia1,WANG Yan1,CHEN Li-qiong1,YANG Yue-wei1,SUN Xin2

(1.Yunnan Environmental Monitoring Center, Kunming Yunnan 650034, China)

Abstract：A rapid and direct method was established to determine total mercury in soil and sediment by RA-915M mercury analyzer. This method did not need any digestion pretreatment. It is simple, low cost, and quick. The method was adopted to test standard and practical samples. The results displayed that the data were accurate and reliable with low detection limit (0.0024mg/kg) and high precision (RSD≤10.5%).

Key words：total mercury detect; soil and sediment; direct determination; RA-915M

收稿日期：2016-01-07

基金项目：国家环保公益性行业科研专项资助项目(201309050)。

作者简介：杨晓红(1973-)，女，云南永胜人，学士，高级工程师，主要从事环境监测质量管理与分析技术研究。

中图分类号：X83

文献标志码：A

文章编号：1673-9655(2016)04-0095-05