舒天閣，王維，許惠英

（1.寧波市鎮(zhèn)海區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，浙江寧波 315200； 2.浙江樹人大學生物與環(huán)境工程學院，杭州 310015）

石墨消解-原子熒光法測定土壤中的汞和砷*

舒天閣1，王維1，許惠英2

（1.寧波市鎮(zhèn)海區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，浙江寧波 315200； 2.浙江樹人大學生物與環(huán)境工程學院，杭州 310015）

采用石墨消解法對土壤樣品進行預處理，用原子熒光光度法測定樣品中汞和砷的含量。汞的質(zhì)量濃度c在0.00～1.00 μg／L 范圍內(nèi)與熒光強度I線性相關(guān)，回歸方程為I=849.47c-22.356，相關(guān)系數(shù)r2=0.999 9，檢出限為0.001 8 μg／g。砷的質(zhì)量濃度在0.00～10.00 μg／L范圍內(nèi)與熒光強度線性相關(guān)，回歸方程為I=107.22c-28.994，相關(guān)系數(shù)r2=0.999 9，檢出限為0.009 9 μg／g。實際土壤樣品5次平行測定汞和砷的相對標準偏差分別為6.2%～15.2%，0.8%～9.9%，用本法對黃土標準樣品進行測定，測定結(jié)果在標準值允許范圍內(nèi)。

石墨消解；原子熒光光度法；汞；砷

汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，可通過呼吸道、皮膚或消化道等不同途徑侵入人體。進入水體的無機汞離子可轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘愿蟮挠袡C汞，經(jīng)食物鏈進入人體而引起全身中毒［1］。砷在自然界分布很廣，動物肌體、植物中都可以含有微量的砷。砷能存在于食物、水體、土壤和空氣中。由于含砷農(nóng)藥的廣泛使用，砷對環(huán)境的污染問題愈發(fā)嚴重。砷能被所有的植物吸收，但更容易在葉用蔬菜、稻米、蘋果和葡萄汁以及海產(chǎn)品中富集［2］。砷侵入人體后蓄積于骨質(zhì)疏松部、肝、腎、脾、肌肉、頭發(fā)、指甲等部位。砷作用于神經(jīng)系統(tǒng)、刺激造血器官，長期接觸砷會引發(fā)細胞中毒和毛細血管中毒，還有可能誘發(fā)惡性腫瘤。因此對環(huán)境中汞和砷的測定很有必要［3-4］。

汞和砷的測定是土壤分析的主要項目之一［5］。在土壤分析中常用比色法、原子吸收法［6］、原子熒光法［7］。前兩種方法測定結(jié)果較穩(wěn)定，缺點是操作繁瑣，分析時間長，靈敏度偏低，含量低的樣品無法得到定量結(jié)果，不能滿足環(huán)境的評價標準要求。筆者采用石墨消解對樣品進行預處理，再以雙通道原子熒光法分次測定土壤中的汞和砷含量。該法簡化了實驗過程，可提高分析靈敏度并縮短分析時間。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

雙通道原子熒光光度計：AFS9130型，北京吉天儀器有限公司；

樣品全自動消解及前處理系統(tǒng)：DEENA型，美國Thomas Cain公司；

超純水器：杭州永潔達凈化科技有限公司；電子天平：AG285型，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；

黃土標準樣品：編號GBW 07408（GSS-8），地球物理地球化學勘查研究所；

硝酸、鹽酸：優(yōu)級純；

砷標準溶液：100 mg／mL，使用時用體積分數(shù)5%的HNO3溶液稀釋至1 mg／mL，再用體積分數(shù)5%的HCl溶液、質(zhì)量分數(shù)1%的硫脲溶液和質(zhì)量分數(shù)1%的抗壞血酸溶液稀釋，制得10 μg／mL砷標準工作液；

汞標準溶液：100 mg／mL，使用時用體積分數(shù)5%的HNO3溶液和質(zhì)量分數(shù)0.05%的重鉻酸鉀溶液稀釋至10 mg／mL，再用體積分數(shù)5%的HCl溶液稀釋，制得1 μg／mL汞標準使用液；

氫氧化鈉-硼氫化鉀混合液：稱取2.5 g氫氧化鈉放入燒杯中，用少量水溶解，稱取5 g硼氫化鉀放入氫氧化鈉溶液中，用水稀釋至500 mL，此溶液作還原劑，需現(xiàn)用現(xiàn)配；

載液：體積分數(shù)5%的硝酸溶液，現(xiàn)用現(xiàn)配；土壤樣品：1#～3#，某化工區(qū)周邊土壤樣。

1.2 樣品的前處理

取未經(jīng)處理的1#～3#土壤樣品，平攤在表面皿上進行風干，將風干的土壤樣品研磨至細小顆粒狀，過0.150 mm（100目）篩，然后將土壤樣品放置在試劑瓶中備用。

稱取已處理的1#～3#土壤樣品和黃土標準樣品0.200 0～0.300 0 g，每種土壤樣品平行稱取2份，分別加入到消解管中，編號。再取兩支消解管，倒入少量超純水，作空白對照用。將消解管置于石墨消解儀中，對消解步驟進行編程，具體消解步驟見表1。

表1 石墨消解步驟

1.3 儀器工作條件

原子熒光光度計工作參數(shù)見表2。

表2 原子熒光光度計工作參數(shù)

1.4 實驗方法

將原子熒光光度計調(diào)節(jié)至1.3工作條件，設(shè)定各標準曲線濃度系列（由儀器進行自動稀釋配制），并設(shè)定試樣系列，在還原劑氫氧化鈉-硼氫化鉀混合液和載液的帶動下，測定標準系列各點的熒光強度（校準曲線是扣除標準空白后的熒光強度對濃度繪制的），然后依次測定樣品空白、試樣的熒光強度，利用校準曲線計算得試樣的濃度。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品消解條件

對消解液王水（1+1）的加入量（5～15 mL）和消解溫度(90～105℃)進行條件試驗，結(jié)果表明，加入10 mL王水（1+1）及消解溫度為95℃時試樣的消解效果最佳，雜質(zhì)干擾最小。

2.2 線性方程和檢出限

按照1.3儀器工作條件分別對汞、砷標準溶液和樣品進行測定，汞、砷的線性范圍分別為0.00～1.00 μg／L，0.00～10.00 μg／L，線性方程分別為I=849.47c-22.356，I=107.22c-28.994，相關(guān)系數(shù)r2均為0.999 9。利用空白土壤樣品平行測定數(shù)據(jù)計算檢出限（3倍標準偏差除以校準曲線斜率），得到該方法汞和砷的檢出限分別為0.001 8，0.009 9 μg／g。

2.3 方法精密度與準確度

分別取1#～3#土壤樣品，按照本實驗方法進行樣品預處理和測定，測定結(jié)果見表3。由表3可知，土壤樣品中汞、砷含量測定結(jié)果的相對標準偏差分別為6.2%～15.2%，0.8%～9.9%，測量精密度滿足要求［8］。

取黃土標準樣品，按照本實驗方法進行樣品預

表3 土壤樣品中汞和砷的測定結(jié)果

處理和測定，測定結(jié)果見表4。由表4可知，汞、砷含量測定結(jié)果均在標準值允許范圍內(nèi)，表明本實驗方法測定準確度滿足要求。

表4 黃土標準樣品測定結(jié)果 μg／mg

3 結(jié)語

石墨消解-原子熒光法測定土壤中汞和砷的含量，測量精密度、準確度滿足要求，可用于實際土壤樣品的分析。

［1］ 魯?shù)ぃ詈⒉ㄏ?氫化物發(fā)生原子吸收光譜法測定食物中的汞［J］．光譜學與光譜分析，1999，19(3): 394-396．

［2］ 楊海霞，汝少國，王震宇，等．原子熒光法同時測定海產(chǎn)品中砷、汞［J］．環(huán)境科學與技術(shù)，2012，35(S1): 248-251．

［3］ 袁愛萍，唐艷霞，黃玉龍，等．氫化物原子熒光法測定銻精礦中痕量砷汞的研究［J］．光譜學與光譜分析，2006，26(8): 1 553-1 556．

［4］ 蘭希平，姜國君．氫化物-原子熒光法測定水中的三價砷和五價砷［J］．農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2003(6): 37-38．

［5］ GB 15618-1995 土壤環(huán)境質(zhì)量標準［S］．

［6］ 張衍林．流動注射-氫化物原子吸收法測定輕油中的砷［J］．石油化工，1995，24(12): 66-70．

［7］ 徐浩龍.高壓消解-雙道氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法同時測定女貞屬苦丁茶中砷與汞［J］.分析科學學報，2012，28(5): 734-736．

［8］ 國家環(huán)境保護總局水和廢水監(jiān)測分析方法委員會．水和廢水監(jiān)測分析方法［M］.4版.北京：中國環(huán)境科學出版社，2002．

Determination of Mercury and Arsenic in Soil by Graphite Digestion-Atomic Fluorescence Spectrometry

Shu Tiange1, Wang Wei1, Xu Huiying2
（1. Ningbo City Zhenhai Environmental Monitoring Station，Ningbo 315200, China; 2. College of Biology & Environment Engineering, Zhejiang Shuren University, Hangzhou 310015, China）

After the sample being pretreatmented with graphite digestion, mercury and arsenic in soil samples were determined by atomic fl uorescence spectrophotometry. Mercury showed a linear dependence on fl uorescence intensity in the range of 0.00-1.00 μg／L. The regression equation of working curve was I=849.47c-22.356, and the correlation coeff i cient (r2) was 0.999 9. The method detection limit was 0.001 8 μg／g for mercury. Arsenic showed a linear dependence on fl uorescence intensity in the range of 0.00-10.00 μg／L. The regression equation of working curve was I=107.22c-28.994, and the correlation coeff i cient (r2) was 0.999 9. The method detection limit was 0.009 9μg／g for arsenic. RSDs of mercury and arsenic in soil samples were 6.2%-15.2%，0.8%-9.9%, respectively. The detection results of soil standard merterial agreed well with the standard value.

graphite digestion; atomic fl uorescence spectrometry; mercury; arsenic

O657.31

A

1008-6145(2014)02-0027-03

10.3969／j.issn.1008-6145.2014.02.008

*浙江省公益性技術(shù)應(yīng)用研究計劃項目（2013C37098）

聯(lián)系人：舒天閣；E-mail: alanshu@126.com

2014-02-19