李世龍，　 李麗和*，　 藍月存，　 呂保玉

（1. 廣西壯族自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測中心站，廣西 南寧 530028；2. 廣西大學 環(huán)境學院，廣西 南寧 530004）

運用測汞儀快速測定水系沉積物中的總汞

李世龍1,2， 李麗和1*， 藍月存1， 呂保玉1

（1. 廣西壯族自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測中心站，廣西 南寧 530028；2. 廣西大學 環(huán)境學院，廣西 南寧 530004）

建立了采用測汞儀快速測定水系沉積物中總汞的分析方法，并進行標準樣品及實際樣品測定驗證。結果表明，實際樣品的加標回收率分別為97.0%～107.2%和98.9%～111.3%，相對標準偏差為1.2%～1.8%。該方法具有無需消解、測定快速、準確度高的特點，是一種測定水系沉積物中總汞的簡便快捷方法。

總汞；水系沉積物；測汞儀

汞污染是全球面臨的重大環(huán)境污染問題之一。汞是致癌、致畸形物質，可通過生物富集、食物鏈放大等，嚴重威脅人類健康。天然水體中90%以上的汞賦存在沉積物中，不能被微生物降解。沉積物既是重金屬的主要蓄積庫，又是重金屬的釋放庫，當環(huán)境條件改變時，富集在沉積物中的重金屬可被釋放出來，造成二次污染[1]，且對生態(tài)環(huán)境和人類食品安全的影響日益嚴重。因此，對水系沉積物中汞含量的監(jiān)測成了環(huán)境監(jiān)測的重要內容。

目前，測定沉積物中汞常用的方法有冷原子熒光光譜法和冷原子吸收光譜法，與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。上述方法測定水系沉積物中的汞均需要進行消解，工作量大、操作繁瑣且容易造成試劑污染。本文利用測汞儀直接測定沉積物物中總汞，無需進行消解前處理，既方便又快捷，測定沉積物標準物質和實際樣品均可獲得了滿意的結果。

1　實驗

1.1試劑與儀器

水系沉積物標準物質GSD-5a、GSD-7a和GSD-17（國家標準物質，中國地質礦產部物化所和研究所），環(huán)境中采集的樣品。

Lumex RA 915+測汞儀（俄羅斯Lumex公司），Milli-Q A10純水發(fā)生器（美國Millipore公司），ML 204102型電子天平（德國Satorius公司）。

1.2樣品的前處理及測定

參照GB17378.3和GB17378.5的相關要求進行沉積物樣品的采集和保存。將采集好的樣品（不少于500g）混勻后用四分法縮分至約100g，自然風干或冷凍干燥，除去石子和動植物殘體等異物，用木棒或瑪瑙棒研壓，通過2 mm尼龍篩除去砂礫。再用瑪瑙研缽將其研磨至全部通過100目（孔徑0.149 mm）尼龍篩，混勻后備用。測定前，所有進樣舟先放進熱解裝置進行灼燒處理，冷卻后備用。將稱取好的試樣（質量）放入進樣舟，然后將進樣舟放入熱解析裝置中，按照與繪制校準曲線相同儀器分析條件進行測定。

2　結果與討論

2.1儀器原理與條件

RA 915+汞分析儀開機點燈后需預熱30 min左右，配套PYRO-915+熱解裝置開機加熱后保持800℃以上的高溫狀態(tài)，樣品經過熱解裝置的高溫熱解析，進行了樣品中汞的原子化，汞原子對254 nm共振輻射的吸收、塞曼背景校正技術處理后，經過RA-915+塞曼效應汞分析儀實時分析，得出樣品峰面積，經過工作標準曲線計算得出總汞含量。

2.2測汞儀的標準工作曲線

稱取有證標準沉積物0.01、0.03、0.06、0.09、0.12、0.15、0.18g（精確到0.0001g）放入各個進樣舟，按質量從小到大依次將進樣舟放入熱解裝置，測定校準系列，以總汞的含量（Pg）為橫坐標，以峰面積為縱坐標，建立標準工作曲線。工作曲線的濃度范圍可根據測量需要進行調整。工作標曲可通過測汞儀自動得出一個標準曲線，以沉積物標準物質GSD-5a（GBW07305a 矽卡巖礦化區(qū)）為例，分別取標準物質GSD-5a，0.009 1g、0.029 0g、0.056 1g、0.090 6g、 0.118 0g、0.149 0g、0.172 4g進行測值，測汞儀自動得出標準工作曲線如圖1所示，相關系數r＝0.999 3。

圖1　測汞儀自動得出標準工作曲線

2.3方法準確度和精密度

對2種國家一級標準物質（GSD-7a及GSD-17）各進行6次平行測定，測定結果如表1所示。測試結果與標準值吻合，相對標準偏差為1.8%～4.0%。

表1　標準物質總汞測定結果（n＝6）

2.4實際樣品分析

為了進一步檢驗本方法的可靠性，對廣西某河流采集的兩個沉積物樣品（樣品1及樣品2）進行測定，并以沉積物標準物質GSD-5a進行加標回收率試驗。測定結果如表2、3所示。各元素測定結果的相對標準偏差1.2%～1.8%；樣品1總汞加標回收率為97.0%～107.2%，樣品2總汞加標回收率為98.9%～111.3%，結果準確可靠。

表2　樣品1總汞分析結果（n＝6）

表3　樣品2總汞分析結果（n＝6）

2.5原子熒光光譜法分析實際樣品

為檢驗本方法的可行性，本實驗采用傳統(tǒng)方法原子熒光光譜法[5]（前處理為1+1王水水浴消解）進一步對樣品1及樣品2各進行6次平行測定，并以沉積物標準物質GSD-5a進行加標回收率試驗。測定結果如表4和表5所示。各元素測定結果的相對標準偏差1.9%～2.5%；樣品1總汞加標回收率為89.3%～102.5%，樣品2總汞加標回收率為97.5%～109.6%。

表4　樣品1總汞分析結果（n＝6）

表5　樣品2總汞分析結果（n＝6）單位：mg/kg

3　結論

與傳統(tǒng)的前處理方法相比，采用測汞儀直接測定沉積物中總汞不需要進行樣品的消解，因此避免了樣品在消解過程中帶來的誤差，從而與傳統(tǒng)方法比較具有相對誤差更小的優(yōu)點。測汞儀—冷原子吸收分光光度法快速測定水系沉積物中總汞的方法簡化了實驗進程，減少了工作量，避免了藥品試劑的使用，能快速準確地測定水系沉積物中的總汞。

[1] 朱蘭保, 盛蒂. 火焰原子吸收光譜法測定淮河沉積物中的重金屬元素[J]. 光譜實驗室, 2013, 30(3): 1412-1414.

[2] 黃偉. 冷原子吸收法測定土壤和沉積物中總汞的影響因素研究[J]. 環(huán)境污染與防治, 1994, 16(2): 37-39.

[3] 李仲根, 馮新斌, 何天榮, 等. 王水水浴消解―冷原子熒光法測定土壤和沉積物中總汞[J]. 礦物巖石地球化學通報, 2005, 2(24): 140-143.

[4] 李穎, 沈永, 馮素萍. 沉積物中汞的消解測定方法研究[C]. 第七屆全國儀器分析及樣品預處理學術研討會論文集. 中國山東煙臺: 中國化學會, 2013: 26-29.

[5] 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局, 中國國家標準化管理委員會.gB/T 22105.1 土壤質量總汞、總砷、總鉛的測定原子熒光法第1部分: 土壤中總汞的測定[S]. 北京: 中國計量出版社, 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

環(huán)保公益性行業(yè)科研專項（201309050）；國家重大科學儀器設備開發(fā)專項（2012YQ060115）。

李世龍（1986～），男，研究生，助理工程師；主要從事環(huán)境監(jiān)測的研究。

李麗和（1979～），男，碩士，高級工程師；主要從事環(huán)境監(jiān)測的研究。