王 昊

(山西省分析科學(xué)研究院，太原 030006)

前言

目前，檢測土壤中汞含量的方法主要有氫化物發(fā)生原子熒光光譜法、冷原子吸收光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、雙硫腙分光光度法等[1-3]。其中，應(yīng)用比較廣泛的是氫化物發(fā)生原子熒光光譜法。使用以上方法均需要對土壤進(jìn)行前處理，傳統(tǒng)的前處理方法有濕法消解和微波消解，此方法耗時長而且操作復(fù)雜，需要耗費(fèi)大量的強(qiáng)酸，嚴(yán)重污染環(huán)境，汞元素極易揮發(fā)，在前處理過程中還會對測定結(jié)果有一定的影響。本文采用DMA-80直接測汞儀-土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)繪制工作曲線測定土壤中的汞，此方法能夠固體直接進(jìn)樣測定，無需對樣品進(jìn)行前處理，避免了使用強(qiáng)酸等化學(xué)試劑，減少了消耗和對環(huán)境的污染[4-8]。樣品的干燥、分解、分析測定等整個分析過程都在儀器中完成，只需要約5 min，自動化程度高，分析速度快，減少了系統(tǒng)誤差，省時省力。在取樣量少的同時測定的檢出限低、精密度好、準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好、穩(wěn)定。使用直接測汞儀測土壤中的汞多采用汞標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制工作曲線，本文采用土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)繪制工作曲線測定土壤中的汞，使用了與土壤基質(zhì)相同的土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，減小了基體干擾和系統(tǒng)誤差，更適合進(jìn)行大批量樣品測定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

DMA-80直接測汞儀(意大利Milestone公司)，氧氣(純度不低于99.9%)，GSS-24、GSS-4、GSS-8、GSS-9、GSS-27、GSS-5土壤成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(地球物理地球化學(xué)勘察研究所)。

1.2 儀器工作條件

沖洗時間為60 s，齊化管加熱時間為12 s，信號記錄時間為30 s，最高開始溫度為250 ℃，氧氣壓力0.4 MPa，方法程序見表1。

表1 方法程序

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制

土壤基體成分比較復(fù)雜，由基體引起的干擾比較嚴(yán)重，為了減小基體干擾和系統(tǒng)誤差，采用土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。由于測汞儀采用長光池測量低含量的汞(大約20 ng以下)，短光池測量高含量的汞(大約1 000 ng以下)；兩個吸收池一直都用于測量，若長光池的吸光度最高值超過0.8，則用短光池信號值的最高峰來計(jì)算結(jié)果。因此，選擇GSS-24、GSS-4兩種濃度的土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，GSS-24的標(biāo)準(zhǔn)值為(0.075±0.007) mg/kg ，GSS-4的標(biāo)準(zhǔn)值為(0.59±0.05) mg/kg。

用GSS-24為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)繪制低濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)曲線，分別稱取GSS-24標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)0.014 0、0.026 7、0.039 9、0.067 9、0.133 7、0.160 1、0.199 7 g直接進(jìn)樣檢測；使用GSS-4為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)繪制高濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)曲線，分別稱取GSS-4標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)0.026 2、0.050 8、0.085 5、0.169 2、0.255 1、0.339 9、0.423 9、0.508 5 g直接進(jìn)樣檢測。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線均進(jìn)行二次擬合，汞標(biāo)準(zhǔn)曲線見表2。

2.2 準(zhǔn)確度和精密度實(shí)驗(yàn)

根據(jù)土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中汞的含量分布，選擇四種土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)直接進(jìn)樣測定，測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值對比，誤差很小。同時做精密度實(shí)驗(yàn)，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于2.2%，以上指標(biāo)符合檢測的要求。結(jié)果見表3。

表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線

表3 標(biāo)準(zhǔn)樣品測定值及精密度

注：1)單位為%。

3 結(jié)論

采用直接測汞儀測定土壤中的汞，無需對樣品進(jìn)行前處理，避免了化學(xué)試劑對環(huán)境的污染，減少了系統(tǒng)誤差和樣品在前處理過程中汞的損失，使用與土壤基質(zhì)相似的土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)繪制工作曲線，減小了基體干擾，低濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)是0.999 9，高濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)是0.999 7，汞含量在0～300 ng范圍內(nèi)的樣品都能準(zhǔn)確測定。此方法操作簡單，準(zhǔn)確度高，重現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。對4種土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行了測定，檢測結(jié)果均在定值范圍內(nèi)，同時進(jìn)行了精密度實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，精密度較好，符合土壤的檢測要求，適用于大批量土壤樣品的檢測。