吳 龑
(鎮(zhèn)江市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗測試中心,江蘇 鎮(zhèn)江 212009)
汞對人體危害嚴重,屬于“五毒”之一,其污染具有持續(xù)性,汞及其化合物會在生物體中累積,并在生物鏈中遷移,長期接觸會危害到人體的腎臟、肝臟和神經(jīng)系統(tǒng),因此,汞是河流、湖泊等水體的必檢項目[1-2]。國標中規(guī)定了汞的限量值,且推薦了幾種汞的測定方法,具體有原子熒光光譜法、原子吸收法、離子體質(zhì)譜法等,目前,多數(shù)檢測中心的實驗室采用原子熒光法[3-4]。前處理方法有水浴消解法、過硫酸鉀消解法和微波消解法。當前關(guān)于水體中汞元素的測定研究較多,但是對于水浴和微波消解方法對檢測結(jié)果影響的研究不是很全面[5-6]。本文對這兩種前處理方法進行對比分析,以確定最優(yōu)的檢測方法,為檢測中心汞元素的測定提供參考。
實驗用水(哇哈哈純凈水);純硝酸(國藥);純鹽酸(國藥);汞元素標準品(國家有色金屬及電子材料分析中心);硼氫化鉀(國藥);氫氧化鈉(國藥)。
微波消解儀(MASTER40,上海新儀微波化學科技有限公司);恒溫水浴鍋(SHA-C,江蘇金壇市金城國勝實驗儀器廠);原子熒光光度計(AFS-9530,北京海光儀器有限公司)。
(1)水浴消解:按照HJ 694-2014的方法進行消解廢水樣品。
(2)微波消解:準確量取廢水樣品25 mL,放置于微波消解罐中,加入1 mL濃硝酸和3 mL濃鹽酸,消解溫度190℃,升溫時間8 min,保持時間16 min,消解結(jié)束后,將消解罐放置在通風櫥內(nèi)進行冷卻,冷卻結(jié)束后,開蓋放氣,將消解液移出,并用純凈水消解罐內(nèi)壁兩次,收集蕩洗液和消解液到50 mL容量瓶中,加水到標準線,待測。
原子化器高度8 mm,光電倍增管負高壓270 V,載氣流量300 mL/min,燈電流30 mA,屏蔽氣流量800 mL/min,載流為5%的鹽酸,讀數(shù)時間10 s,注入量0.5 mL,延時時間1.0 s,還原劑為2%的硼氫化鉀。
質(zhì)量控制采用加標回收實驗、平行分析、全程空白并行控制。加標回收實驗:在樣品處理前加入指定濃度的汞標準溶液,前處理過程完全一樣,測定其回收率,以計算該方法的準確度。平行分析:實驗過程采用六組平行分析樣,取平均值,以減小系統(tǒng)誤差。全程空白:以哇哈哈純凈水為空白樣品,前處理及檢測過程與廢水樣品一樣,以確定試驗中是否有污染。
儲備液是100 mg/L的汞標準溶液,移取5 mL儲備液到500 mL容量瓶中,加入濃鹽酸50 mL,加水稀釋到標線,配成1 mg/L的汞標準中間液。繼續(xù)移取5 mL中間液到500 mL容量瓶中,加入濃鹽酸50 mL,加水稀釋到標線,配成10μg/L的汞標準使用液。
標準曲線配制:量取汞標準使用液 0、2、4、6、8、10 mL于6個100 mL容量瓶中,5%的鹽酸稀釋到標線,混合均勻,用來測定汞的原子熒光強度,以質(zhì)量濃度為橫坐標,原子熒光強度為縱坐標,繪制校準曲線,獲得回歸方程。
按照水浴消解法HJ 694-2014的方法進行消解,得到檢出限為0.04 μg/L。按照微波消解法前處理步驟進行消解,重復(fù)測定3次,得到檢出限為0.03 μg/L。以上均符合國標中對檢出限的要求。
濃度高于一定值后,銅等過渡金屬元素會干擾測定結(jié)果,加入硫脲+抗血酸溶液可減輕干擾,且不影響實驗結(jié)果。
利用原子熒光光度計分別對廢水樣品和汞標準樣品水浴消解和微波消解后的結(jié)果進行檢測,檢測結(jié)果見表1所示,由表1可知,6次平行樣品的檢測值均為正常值,可全部用于數(shù)據(jù)分析,汞標準樣品6次平行測定結(jié)果均值為6.34 μg/L,相對標準偏差為2.2%,在誤差允許范圍內(nèi)。廢水樣品水浴消解和微波消解的測定結(jié)果沒有明顯差異,相對標準偏差分別為3.6%、3.7%,平均值分別為 0.522、0.525 mg/L,由此可知,該廢水樣品中汞的含量約為0.5 mg/L。
表1 廢水樣品和汞標準樣品水浴消解和微波消解后的測定結(jié)果
實驗結(jié)果見表2所示,加標量為15 μg。由表2可知,水浴消解和微波消解后的回收率分別為91.3%、89.2%,均符合HJ 694-2014中測定水質(zhì)中汞原子熒光法的加標回收率要求,加標回收實驗進一步證明了該方法的可行性。
表2 廢水樣品中水浴消解和微波消解
綜上所述,采用原子熒光光度計測定廢水樣品中的汞元素時,微波消解和水浴消解比對試驗表明,兩種方法均可用于前處理,與水浴消解相比,微波消解操作簡單,試劑用量小,耗時短,工作效率高,試驗對環(huán)境污染小,方便同時測定多個金屬元素,可廣泛應(yīng)用于水中汞的測定,更適合檢測中心開展地表水、污染源廢水、地下水的監(jiān)督檢測和例行監(jiān)測。