楊 光
(國土資源部 沈陽礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心,遼寧 沈陽110032)
汞是土壤環(huán)境監(jiān)測的重點項目,是一種毒性很強且有很強蓄積性的有毒有害元素,農(nóng)田土壤中的汞被農(nóng)作物吸收富集后,可通過食物鏈進入人體而造成嚴重危害[1]。測定汞含量傳統(tǒng)的方法多采用比色法[2]、冷原子吸收光譜法[3]、氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法[4]、分光光度法[5]等,這類方法樣品前處理時間長、操作較繁瑣、容易造成損失和污染、方法靈敏度、精密度等均不太理想。
本試驗采用王水水浴消解,利用冷原子熒光光譜法測定,分析信號采用峰值積分法,與傳統(tǒng)方法峰面積積分法相比,峰值積分法操作快速、簡便,結(jié)果準確、可靠。本法適用于大批土壤樣品中汞的測定。
XGY1011A原子熒光光度計(AFS):國土資源部物化探研究所廊坊開元技術(shù)開發(fā)公司;
汞空心陰極燈:北京有色金屬研究總院;
峰值保持電路:自制;
A2005型電子分析天平:北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司。
汞標準儲備溶液ρ(Hg)=1g/L,是由國家標準物質(zhì)研究中心提供的國家一級標準物質(zhì);硝酸:優(yōu)級純;鹽酸:優(yōu)級純;硼氫化鉀:化學純;氫氧化鉀:化學純:實驗室用水:去離子水。
準確稱取制備好的土壤樣品0.5000g于50mL比色管中,加入新配置的王水10mL,振蕩置于沸水浴中,加熱煮沸1h(期間搖動一次),同時做試劑空白。取下冷卻,用10%的鹽酸溶液稀釋至刻度,搖勻,放置至溶液澄清,上機測定[6]。
標準溶液:由汞標準儲備液逐級稀釋而成,ρ(Hg)=100μg/L
標準系列:將標準溶液逐級稀釋配制成0.0μg/L、0.2μg/L、0.5μg/L、1.0μg/L、2.0μg/L、5.0μg/L標準系列。
本試驗使用單標測定,按2.3中儀器工作條件,測定標準系列工作液熒光強度,見表1。
表1 標準系列及其測定熒光強度Table 1 A series of standard and their fluorescence intensity
由表1繪出校準曲線(見圖1和圖2),得出回歸方程和相關(guān)系數(shù)。相關(guān)系數(shù)分別為r=0.9998、r=0.9995。滿足本試驗測定需求。
圖1 Hg 的校準曲線(峰值測定)Fig.1 The calibration curve of Hg(determined by peak value)
圖2 Hg 的校準曲線(峰面積測定)Fig.2 The calibration curve of Hg (determined by peak area)
測定方法:按儀器工作參數(shù)設置儀器,用0.5%硼氫化鉀作為還原劑,將樣品導入汞蒸氣發(fā)生器進行測定,由線性回歸方程計算出樣品中汞的含量。
實驗表明:汞的熒光強度受許多因素的影響,特別是負高壓、燈電流。通過優(yōu)化選擇的參數(shù)見表2。
表2 AFS 最佳工作參數(shù)Table 2 The optimal working conditions for AFS
從表2可以看出,在分析條件一致時,分析每個樣品時間減少了50%以上,應用峰值積分測定大量樣品時,大大提高了工作效率。
本試驗采取在儀器最佳測定條件下,平行測定12份空白消化液,計算標準偏差,按標準偏差的3倍求得檢出限,結(jié)果見表3。
表3 方法的檢出限(n=12)Table 3 The detection limit of method(n=12)
由表3可知,峰值積分測定和峰面積積分測定的檢出限分別為0.002μg/L和0.003μg/L,均滿足分析要求。
選取土壤成分分析標準物質(zhì)GBW07452(GSS-23)、GBW07455(GSS-26)、GBW07456(GSS-27)和GBW07457(GSS-28)按試驗方法進行測定,以驗證方法的精密度和準確度。結(jié)果表明,方法的精密度和準確度(見表4)滿足分析要求。
由表4得出結(jié)論:峰值測定的加標回收率在98.96%~101.49%之間,RSD%在1.278%~3.605%之間。峰面積測定的加標回收率在98.61%~102.68%之間,RSD%在2.770%~4.358%之間。均符合測定要求,但從加標回收率及RSD的數(shù)據(jù)分析來看峰值測定均好于峰面積測定。
表4 標準物質(zhì)的分析結(jié)果Table 4 The analytical results of standard substance
本實驗采用王水水浴消解—冷原子熒光光譜法測定土壤中的汞。利用自己研制的峰值測定方法與傳統(tǒng)峰面積測定方法比較,優(yōu)化了AFS測定條件,從加標回收率及RSD的數(shù)據(jù)分析來看,峰值測定均好于峰面積測定。與峰面積測定法比較,峰值測定法樣品測定時間減少了50%以上。操作快速、簡便,結(jié)果準確、可靠。本法適用于大批土壤中汞的測定。
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