运用测汞仪快速测定水系沉积物中的总汞

李世龙，　 李丽和*，　 蓝月存，　 吕保玉

（1. 广西壮族自治区环境监测中心站，广西 南宁 530028；2. 广西大学 环境学院，广西 南宁 530004）

运用测汞仪快速测定水系沉积物中的总汞

李世龙1,2， 李丽和1*， 蓝月存1， 吕保玉1

（1. 广西壮族自治区环境监测中心站，广西 南宁 530028；2. 广西大学 环境学院，广西 南宁 530004）

建立了采用测汞仪快速测定水系沉积物中总汞的分析方法，并进行标准样品及实际样品测定验证。结果表明，实际样品的加标回收率分别为97.0%～107.2%和98.9%～111.3%，相对标准偏差为1.2%～1.8%。该方法具有无需消解、测定快速、准确度高的特点，是一种测定水系沉积物中总汞的简便快捷方法。

总汞；水系沉积物；测汞仪

汞污染是全球面临的重大环境污染问题之一。汞是致癌、致畸形物质，可通过生物富集、食物链放大等，严重威胁人类健康。天然水体中90%以上的汞赋存在沉积物中，不能被微生物降解。沉积物既是重金属的主要蓄积库，又是重金属的释放库，当环境条件改变时，富集在沉积物中的重金属可被释放出来，造成二次污染[1]，且对生态环境和人类食品安全的影响日益严重。因此，对水系沉积物中汞含量的监测成了环境监测的重要内容。

目前，测定沉积物中汞常用的方法有冷原子荧光光谱法和冷原子吸收光谱法，与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。上述方法测定水系沉积物中的汞均需要进行消解，工作量大、操作繁琐且容易造成试剂污染。本文利用测汞仪直接测定沉积物物中总汞，无需进行消解前处理，既方便又快捷，测定沉积物标准物质和实际样品均可获得了满意的结果。

1　实验

1.1试剂与仪器

水系沉积物标准物质GSD-5a、GSD-7a和GSD-17（国家标准物质，中国地质矿产部物化所和研究所），环境中采集的样品。

Lumex RA 915+测汞仪（俄罗斯Lumex公司），Milli-Q A10纯水发生器（美国Millipore公司），ML 204102型电子天平（德国Satorius公司）。

1.2样品的前处理及测定

参照GB17378.3和GB17378.5的相关要求进行沉积物样品的采集和保存。将采集好的样品（不少于500g）混匀后用四分法缩分至约100g，自然风干或冷冻干燥，除去石子和动植物残体等异物，用木棒或玛瑙棒研压，通过2 mm尼龙筛除去砂砾。再用玛瑙研钵将其研磨至全部通过100目（孔径0.149 mm）尼龙筛，混匀后备用。测定前，所有进样舟先放进热解装置进行灼烧处理，冷却后备用。将称取好的试样（质量）放入进样舟，然后将进样舟放入热解析装置中，按照与绘制校准曲线相同仪器分析条件进行测定。

2　结果与讨论

2.1仪器原理与条件

RA 915+汞分析仪开机点灯后需预热30 min左右，配套PYRO-915+热解装置开机加热后保持800℃以上的高温状态，样品经过热解装置的高温热解析，进行了样品中汞的原子化，汞原子对254 nm共振辐射的吸收、塞曼背景校正技术处理后，经过RA-915+塞曼效应汞分析仪实时分析，得出样品峰面积，经过工作标准曲线计算得出总汞含量。

2.2测汞仪的标准工作曲线

称取有证标准沉积物0.01、0.03、0.06、0.09、0.12、0.15、0.18g（精确到0.0001g）放入各个进样舟，按质量从小到大依次将进样舟放入热解装置，测定校准系列，以总汞的含量（Pg）为横坐标，以峰面积为纵坐标，建立标准工作曲线。工作曲线的浓度范围可根据测量需要进行调整。工作标曲可通过测汞仪自动得出一个标准曲线，以沉积物标准物质GSD-5a（GBW07305a 矽卡岩矿化区）为例，分别取标准物质GSD-5a，0.009 1g、0.029 0g、0.056 1g、0.090 6g、 0.118 0g、0.149 0g、0.172 4g进行测值，测汞仪自动得出标准工作曲线如图1所示，相关系数r＝0.999 3。

图1　测汞仪自动得出标准工作曲线

2.3方法准确度和精密度

对2种国家一级标准物质（GSD-7a及GSD-17）各进行6次平行测定，测定结果如表1所示。测试结果与标准值吻合，相对标准偏差为1.8%～4.0%。

表1　标准物质总汞测定结果（n＝6）

2.4实际样品分析

为了进一步检验本方法的可靠性，对广西某河流采集的两个沉积物样品（样品1及样品2）进行测定，并以沉积物标准物质GSD-5a进行加标回收率试验。测定结果如表2、3所示。各元素测定结果的相对标准偏差1.2%～1.8%；样品1总汞加标回收率为97.0%～107.2%，样品2总汞加标回收率为98.9%～111.3%，结果准确可靠。

表2　样品1总汞分析结果（n＝6）

表3　样品2总汞分析结果（n＝6）

2.5原子荧光光谱法分析实际样品

为检验本方法的可行性，本实验采用传统方法原子荧光光谱法[5]（前处理为1+1王水水浴消解）进一步对样品1及样品2各进行6次平行测定，并以沉积物标准物质GSD-5a进行加标回收率试验。测定结果如表4和表5所示。各元素测定结果的相对标准偏差1.9%～2.5%；样品1总汞加标回收率为89.3%～102.5%，样品2总汞加标回收率为97.5%～109.6%。

表4　样品1总汞分析结果（n＝6）

表5　样品2总汞分析结果（n＝6）单位：mg/kg

3　结论

与传统的前处理方法相比，采用测汞仪直接测定沉积物中总汞不需要进行样品的消解，因此避免了样品在消解过程中带来的误差，从而与传统方法比较具有相对误差更小的优点。测汞仪—冷原子吸收分光光度法快速测定水系沉积物中总汞的方法简化了实验进程，减少了工作量，避免了药品试剂的使用，能快速准确地测定水系沉积物中的总汞。

[1] 朱兰保, 盛蒂. 火焰原子吸收光谱法测定淮河沉积物中的重金属元素[J]. 光谱实验室, 2013, 30(3): 1412-1414.

[2] 黄伟. 冷原子吸收法测定土壤和沉积物中总汞的影响因素研究[J]. 环境污染与防治, 1994, 16(2): 37-39.

[3] 李仲根, 冯新斌, 何天荣, 等. 王水水浴消解―冷原子荧光法测定土壤和沉积物中总汞[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2005, 2(24): 140-143.

[4] 李颖, 沈永, 冯素萍. 沉积物中汞的消解测定方法研究[C]. 第七届全国仪器分析及样品预处理学术研讨会论文集. 中国山东烟台: 中国化学会, 2013: 26-29.

[5] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会.gB/T 22105.1 土壤质量总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法第1部分: 土壤中总汞的测定[S]. 北京: 中国计量出版社, 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

环保公益性行业科研专项（201309050）；国家重大科学仪器设备开发专项（2012YQ060115）。

李世龙（1986～），男，研究生，助理工程师；主要从事环境监测的研究。

李丽和（1979～），男，硕士，高级工程师；主要从事环境监测的研究。