楊雁南（資陽市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 四川 資陽 641300）

汞，尤其是有機(jī)汞，具有極強(qiáng)的毒性和高度的生物蓄積性，會(huì)對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境造成很大危害。在自然環(huán)境下，土壤中汞含量一般處于微量和痕量級(jí)水平。汞列為土壤環(huán)境質(zhì)量的必測(cè)項(xiàng)目。目前土壤汞的消解方法主要有水浴消解、微波消解。本文利用這兩種消解方法對(duì)土壤進(jìn)行前處理，分析各自的特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合原子熒光法測(cè)定土壤中的汞。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器

原子熒光光度計(jì)AFS-830，北京吉天儀器有限公司。

微波消解儀CEM-MarsXpress，美國(guó)CEM 公司。

電熱恒溫水浴鍋HWS-28，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司。

電子天平AR2140，奧豪斯國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司。

1.2 主要試劑

1+1王水：在燒杯中依次加入3份鹽酸（優(yōu)級(jí)純）、4份水（去離子水）、1份硝酸（優(yōu)級(jí)純），得到8份體積的 1+1王水。避免鹽酸與硝酸直接混合，因其產(chǎn)生紅褐色氮氧化物，干擾原子熒光光度計(jì)測(cè)定。汞標(biāo)準(zhǔn)溶液：100mg/L（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心配制）。載流溶液（5%鹽酸）：量取50ml鹽酸，緩緩倒入盛有500ml去離子水的燒杯中，再加去離子水至1000ml刻度。還原劑：稱取5g氫氧化鉀于盛有100ml去離子水的聚乙烯瓶中，攪拌溶解后加入20g硼氫化鉀，加去離子水至1000ml。土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品：GSS-3（中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘察研究所）。

1.3 土壤樣品的消解

1.3.1 水浴消解

分別準(zhǔn)確稱取土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) GSS-3和考核樣品A，B各0.5000g樣品置于 50ml具塞比色管中，少許水濕潤(rùn)樣品，加入10ml 1+1王水，加塞后充分搖勻，開蓋放置15min左右氣泡冒盡，沸水浴中加熱2h，取下冷卻，在原比色管中以5%鹽酸稀釋至50ml，搖勻后放置，取上清液待測(cè)。同時(shí)做全程序空白實(shí)驗(yàn)。

1.3.2 微波消解

分別準(zhǔn)確稱取土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSS-3和考核樣品A，B各0.5000g樣品置于消解罐中，少許水濕潤(rùn)樣品，在通風(fēng)櫥中先加入6ml鹽酸，再緩緩加入2ml硝酸，混勻使樣品與消解液充分接觸，待劇烈反應(yīng)氣泡冒盡后加蓋旋緊，放入微波消解儀中按表1的升溫程序進(jìn)行消解，程序結(jié)束后冷卻至室溫，將消解罐在通風(fēng)櫥中取出，緩慢泄壓放氣，打開消解灌蓋。

表1 微波消解升溫程序

把玻璃小漏斗插入50ml容量瓶的瓶口，將消解后的所有樣品轉(zhuǎn)移至50ml容量瓶中，最后用去離子水定容，搖勻后放置，取上清液待測(cè)。同時(shí)做全程序空白實(shí)驗(yàn)。

1.4 樣品的測(cè)定

分別移取 1、2、4、6、8、10ml汞標(biāo)準(zhǔn)使用液（10ug/L）于50ml的容量瓶中，用5%鹽酸定容，配制成 0.2、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0ug/L汞標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。

儀器工作參數(shù)：燈電流 30mA；負(fù)高壓270V；原子化溫度200℃；原子化高度10mm；載氣流量300ml/min；屏蔽器流量700ml/min。

在上述條件下測(cè)定汞標(biāo)準(zhǔn)曲線的方程為I=3298.9216C+26.7698，相關(guān)系數(shù)0.9998，線性關(guān)系良好。

2 結(jié)果與討論

2.1 測(cè)定結(jié)果對(duì)比

2.1.1 方法的檢出限

檢出限 C=k·SD/a。SD 為連續(xù)11次全程序空白試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，a為方法的靈敏度（即標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率），k取3。以稱樣0.5000g計(jì)，兩種消解方法的檢出限均為0.002 mg/kg。

2.1.2 精密度測(cè)定

測(cè)定國(guó)家總站土壤監(jiān)測(cè)能力驗(yàn)證考核樣CODE2017-0279A（樣品A），CODE2017-0279B（樣品B）。平行測(cè)定3次，測(cè)定結(jié)果見表2，結(jié)果表明水浴消解與微波消解處理樣品的平行性都很好，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.4%～0.9%，0.4%～1.8%。

表2 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.3 準(zhǔn)確度測(cè)定

取國(guó)家有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)土壤 GSS-3的測(cè)定結(jié)果見表3。

表3 準(zhǔn)確度測(cè)定結(jié)果

由表3可見，平行測(cè)定5次，水浴消解與微波消解處理樣品的測(cè)定值均在標(biāo)準(zhǔn)參考值范圍內(nèi)，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.7%和2.6%，相對(duì)誤差分別為3.3%和1.7%，符合質(zhì)量控制要求。

2.2 消解方法的特點(diǎn)

水浴消解：（1）設(shè)備投入少、成本低，易于操作。（2）水浴消解法在同一支比色管中進(jìn)行水浴消解、定容、吸取測(cè)定全部操作，避免了溶液轉(zhuǎn)移帶來的損失與污染。（3）反應(yīng)較為平緩，相對(duì)微波消解操作較為安全。（4）8孔水浴鍋一次消解多達(dá)80個(gè)樣品，特別適合土壤普查等樣品量大的工作。

微波消解：（1）密閉方式酸融減少汞的損失和對(duì)環(huán)境的污染。（2）微波消解利用微波能促進(jìn)分子間的碰撞，提高了消解反應(yīng)的速度，大大縮短了消解的時(shí)間，消解速度比水浴消解更快些。（3）消解過程自動(dòng)化，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度。（4）表2表3測(cè)定的平均值顯示了微波消解法所得土壤中的汞檢測(cè)值大于水浴消解處理的同一土壤樣品，相對(duì)誤差也較小，這說明微波消解效果更好。

3 結(jié)論

利用水浴消解與微波消解方法對(duì)土壤進(jìn)行前處理，結(jié)合原子熒光法測(cè)定土壤中的汞，在中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站2017年第二輪土壤汞能力考核中，獲得了滿意的結(jié)果。這兩種消解方法均具備檢出限低，精密度高，準(zhǔn)確性好等優(yōu)點(diǎn)。不同的實(shí)驗(yàn)室可根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)室條件和樣品數(shù)量選擇前處理方法。

〔1〕國(guó)家環(huán)保局《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）〔M〕.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.354.

〔2〕GB/T 22105.1-2008，土壤質(zhì)量總汞、總砷、總鉛的測(cè)定原子熒光法第1部分：土壤中總汞的測(cè)定〔S〕.

〔3〕HJ 680-2013，土壤和沉積物 汞、砷、硒、鉍、銻的測(cè)定微波消解/原子熒光法〔S〕.