双道原子荧光光谱法测定土壤中汞

李晋荣 党晋华 宋姗娟 刘利军

(山西省环境科学研究院，太原 030027)

双道原子荧光光谱法测定土壤中汞

李晋荣 党晋华*宋姗娟 刘利军

(山西省环境科学研究院，太原 030027)

采用沸水浴消解，用硝酸(3+1)对土壤中样品进行前处理，并用硼氢化钾(0.5 g/L)作还原剂，硝酸(1%)作载液进行测定，建立了双道原子荧光光谱法测定土壤中汞的方法。对灯电流、负高压等参数进行优化。结果表明：经多个土壤成分分析标准物质验证，方法的检出限为0.000 7 mg/kg，相对标准偏差为3.9%，加标回收率为95.4%～101%，方法简单、准确度高，适合于土壤中微量汞的测定。

汞；土壤；消解；双道原子荧光光谱法

引言

土壤样品中重金属的分析，关键是样品的预处理[1-2]，汞列为土壤环境质量的必测项目，分析方法的准确度、精密度、检出限主要取决于方法的前处理。目前，土壤中汞的消解多采用王水沸水浴消解法[3-6]、微波消解法[7-9]。常用的消解酸主要有王水以及硝酸/硫酸混酸[10]。但是由于Hg元素不稳定，容易损失，以及测定过程中存在基线漂移等问题，产生测量偏差，导致检测困难，而且许多方法中保存剂的添加会增加空白的荧光强度，样品前处理耗时较长，对不同的仪器型号需要寻找不同的测定条件。因此本研究通过对汞元素的样品预处理方法、条件等进行改进和优化并进行探究,给出解决办法，为测定汞的方法改进提供科学依据。

1 实验部分

1.1仪器与试剂

AFS-9730型双道原子荧光光谱仪(北京海光仪器有限公司)。

汞标准储备溶液(100 mg/L,环境保护部标准品研究所)。

土壤成分分析标准物质GBW07402、GBW07403、GBW07404、GBW07405、GBW07406(中国地质科学院地球物理地球化学勘察研究所)。

浓盐酸、浓硝酸、抗坏血酸、KBH4、KOH、硫脲(试剂均为优级纯)；实验用水为超纯水；Ar(纯度≥99.999%)。

1.2样品制备方法

称取通过0.149 mm筛孔的风干试样0.5 g(精确至0.000 2 g)于比色管中，加入硝酸溶液(3+1)，摇匀，在(100 ℃)的水浴锅中加热2.5 h，每0.5 h摇动一次，消解完成后用水定容，静置，最后取上清液测定。同时做全程序空白实验。

用HNO3(1%)为载液、KBH4(0.5 g/L)为还原剂、在仪器优化条件下用外标法依次测定样品中的汞含量。

2 结果与讨论

2.1空芯阴极灯电流的选择

从图1可以看出灯电流从10 mA增加到15 mA时，相对荧光强度增大，但随后随着灯电流的增大，相对荧光强度逐渐减小，在15 mA时，相对荧光强度最高，在满足实验条件下，电流越低对仪器越好，故实验选择灯电流选15 mA。

图1 灯电流的选择Figure 1 Selection of lamp current.

2.2仪器负高压的选择

从图2可以看出，仪器负高压逐渐增大时，信号强度也增加,灵敏度也提高，但由于光电倍增管中电阻器内部电子热起伏等原因使得噪声也相应增大，因此在满足实验条件下不宜将负高压调太高，实验选用仪器负高压为270 V。

图2 负高压的选择Figure 2 Selection of negative high voltage.

2.3原子化器高度、载气流量、屏蔽气流量的选择

实验中选用仪器推荐的原子化器高度10 mm、载气流速300 mL/min、屏蔽气的流速1 000 mL/min。

例如：在进行《房务实务》这一课程的实践教学过程中，教师在进行讲解的时候就可以请两名学生对前台服务人员的角色进行扮演，然后，教师进行刁钻野蛮的顾客这一角色的扮演，对这两名“服务人员”实施各种的挑剔、甚至要投诉他们。在这一过程中，教师应该引导这两名扮演服务人员的学生将自身的前台服务职能进行充分发挥，对自身的能力加以充分利用，来解决教师在角色扮演中提出的刁钻问题[6]。

2.4硼氢化钾浓度的影响

硼氢化物的浓度根据分析样品的酸度和不同的蒸气发生气液分离器而定，硼氢化物溶液中碱性不宜过大，否则会对氢化物反应不利，实验选用浓度为5 g/L的硼氢化钾/氢氧化钾。

2.5校准曲线

在实验选定条件下测定标准系列溶液含0.00、0.20、0.50、1.00、1.50、2.00、4.00 μg/L的荧光强度时，Hg在此范围内校准曲线线性良好, 回归方程的相关系数均大于0.999 5。

2.6方法准确度的验证

为了验证方法的准确性，按照实验方法对标准物质进行前处理并测定，实验结果见表1。

表1 土壤成分分析标准物质中汞含量测定结果Table 1 The results of Hg determination in soilstandard materials /(mg·kg-1)

从表1可以看出土壤标准物质GBW07402-GBW07406的测定结果都在标准物质的标准值允许误差范围之内，说明方法准确度较高，符合土壤分析测定要求。

2.7加标回收实验

为了进一步验证方法的准确度，分别在各标准物质里加入汞含量相近量汞标准，考察实验的加标回收率(表2)。

表2 加标回收实验结果Table 2 Standard addition recovery/(mg·kg-1)

从表2可以看出土壤标准物质GBW07402- GBW07406的加标回收率在95.4%～101%，回收率较好，方法稳定、准确。

2.8方法精密度和检出限实验

连续对浓度为1.5 μg/L的汞标准溶液测定6次，其相对标准偏差为0.2%。连续对11个空白样品进行测定，计算出其检出限为0.007 μg/L。可见，分析方法具有较高的精密度和较低的检出限。

3 结论

汞元素作为农业用地和污染场地土壤中的必测元素之一，准确的测定数据对其污染修复具有一定的意义。原子荧光光谱法在测汞方面具有快速、灵敏度高等特点，实验通过选定的仪器条件对标准物质GBW07402-GBW07406进行测定，其平均值均在标准值范围之内，加标回收率95.4%～101%，方法采用单酸消解和省去了国家标准方法中加的固定液，减少干扰，节约了成本。

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DeterminationofMercuryinSoilbyDouble-channelAtomicFluorescenceSpectrometry

LI Jinrong, DANG Jinhua*, SONG Shanjuan, LIU Lijun

(EnvironmentalScienceResearchInstituteofShanxiProvince,Taiyuan,Shanxi030027,China)

A sample was digested by nitric acid(3+1)with a boiling water bath heating. Mercury was determined by double-channel atomic fluorescence spectrometry with nitric acid (1%) as the carrier flow and 0.5 g/L potassium borohydride as the reducing agent. The negative high voltage, the lamp current and the flow rate of the carrier were optimized. The method was verified by soil standard materials and the results showed that the detection limit of the method was 0.000 7 mg/kg, the relative standard deviation 3.9% and the recovery of standard addition between 95.4% and 101%. The method is simple, rapid and accurate.

mercury; soil; digestion; double-channel atomic fluorescence spectrometry

10.3969/j.issn.2095-1035.2017.03.001

O657.31；TH744.16

A

2095-1035(2017)03-0001-03

2016-11-23

2017-02-16

山西省青年科技研究基金项目(2015021173)资助

李晋荣，男，工程师，主要从事重金属污染调查与检测研究。E-mail：15834196910@qq.com

*通信作者：党晋华，女，教授级高级工程师，主要从事污染土壤修复研究。E-mail：591988843@qq.com

本文引用格式：李晋荣,党晋华,宋姗娟,等. 双道原子荧光光谱法测定土壤中汞[J].中国无机分析化学,2017,7(3):1-3. LI Jinrong,DANG Jinhua,SONG Shanjuan,et al. Determination of Mercury in Soil by Double-channel Atomic Fluorescence Spectrometry[J].Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry, 2017,7(3):1-3.