吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法测定土壤中的烷基汞

2021-06-29金秋红

科学技术创新 2021年17期

金秋红

(英格尔检测技术服务(上海)有限公司,上海201109)

至1971年爆发了全球历史上最大的一次甲基汞中毒事件后，引发了人们对汞毒性的高度关注。甲基汞是公认的“全球性环境污染物”，是各国政府将作为环境检测的一项重要指标。烷基汞是一种神经毒素的环境污染物，不仅可以对环境造成极大的污染更会侵犯人的神经系统。烷基汞作为一种亲脂性毒物，一旦接触人体皮肤，可直接穿过细胞膜与细胞核受体蛋白结合，造成不可逆的伤害。自然界中的各种形式汞都可通过一定条件转化为甲基汞，称为汞的甲基化。先天性水俣病是世界上第一个因水体污染甲基汞而发生的先天缺陷。随着工业的迅猛发展，汞的一系列衍生技术的出现，环境中汞污染愈加严重，汞经过一定时间的富集，可污染士壤，最终会随生态系统转移到水体中并沉降于底泥。

本实验通过氢氧化钾-甲醇溶液消解，异位吹扫捕集-气相色谱冷原子荧光测定土壤中甲基汞乙基汞。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

1.1.1 主要仪器

全自动烷基汞分析仪：仪真分析仪器有限公司，吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱仪，型号MERX。

色谱柱：填充柱（填料：OV-3，340mm×1.59 mm）。

1.1.2 仪器工作条件

吹扫捕集装置工作条件：采用异位吹扫捕集，载气：氮气，吹扫气流速50ml/min；干燥气流速40ml/min；吹扫9min，干燥：5min。

色谱与裂解工作条件：载气：氩气，载气流速30ml/min；柱温：42℃，裂解温度：900℃。

冷原子荧光测汞仪工作条件：光电倍增管（PMT）负高压：630V，波长：253.7 nm。

1.1.3 试剂和材料

甲基汞标准溶液：1mg/L，上海仪真。

乙基汞标准溶液：1mg/L，上海仪真。

四丙基硼化钠：1g，上海仪真。

三水合乙酸（醋酸）钠：分析纯，国药集团。

氢氧化钾：优级纯，国药集团。

甲醇：HPLC级，上海安谱。

冰乙酸（醋酸）：优级纯。国药集团。

盐酸：优级纯，国药集团。

1.2 样品前处理

称取0.5000 g的样品至离心管中。加入25%的氢氧化钾/甲醇溶液15ml，拧紧盖子涡旋，将离心管倾斜30度放入电热于恒温水浴振荡器中，保证2/3的离心管没入水中。电热恒温水浴振荡器温度60℃，振荡频率150r/min。消解10min后取出，再次拧紧瓶盖，再将拧紧后的离心管按上述相同的要求重新放入电热恒温水浴振荡器中，消解3小时。待消解结束后取出离心管，冷却至室温，用超纯水定容至30ml，再次涡旋混匀。以4000r/min离心5min，取0.15 ml上清液于装有适量超纯水的进样瓶中，加入300μL醋酸-醋酸钠缓冲溶液和50μL的四丙基硼化钠溶液，再加水至满瓶，立即盖上瓶盖，反应20min后进样。

2 结果与讨论

2.1 缓冲试剂对丙基化衍生反应的讨论

使用2.0 mol/L醋酸-醋酸钠缓冲溶液，调节样品的pH，使样品的pH值在4.5 ～6.5 区间。如图1所示，黑色坐标为pH值，纵坐标为在不同的pH影响下烷基汞的响应（单位pg）。当pH在5.0 时，衍生化反应最完全。

2.2 烷基汞标准谱图（图2）

图2 烷基汞谱图

2.3 标准曲线线性

按照1.1.2 给定条件，对标准溶液从低到高依次进行测定。以目标化合物的峰高作为纵坐标，含量作为横坐标，建立校准曲线。甲基汞线性范围为Y=628.5 X+218.95 ，相关系数为0.9991 ，乙基汞线性范围为Y=243.2 X-51.929 ，相关系数为0.9995 。

2.4 检出限及其测定下限

制备10个空白样品，经前处理后上机测试。计算甲基汞、乙基汞10次结果的标准偏差（SD），按HJ 168-2010规定MDL=t（n-1，0.99）×S进行计算。当土壤取样量为0.5 g时，甲基汞的检出限为0.11 μg/kg，测定下限为0.44 μg/kg。乙基汞的检出限为0.04 μg/kg，测定下限为0.16 μg/kg。