汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì),可在體內(nèi)蓄積,進(jìn)入機(jī)體的無(wú)機(jī)汞離子可轉(zhuǎn)換為毒性更大的有機(jī)汞,經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體,引起全身中毒。土壤總汞水平既可反映環(huán)境系統(tǒng)的汞污染程度,又能表明汞通過(guò)食物鏈影響人體和生物的可能性。冷原子吸收法和原子熒光法是測(cè)定痕量、微量汞的方法。用原子熒光法測(cè)定土壤的汞有靈敏度高、干擾少、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。而傳統(tǒng)的土壤分析方法--冷原子吸收法,也有其突出的特點(diǎn):操作簡(jiǎn)便、重現(xiàn)性好,但靈敏度比原子熒光法低,線性范圍沒(méi)有原子熒光寬。本文建立了土壤中汞的氫化物發(fā)生--原子熒光光譜測(cè)定方法,并與冷原子吸收法測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行比較。
材料與方法
儀器與試劑
主要儀器
便攜式土壤重金屬X射線分析儀SPECTRO SCOUT(德國(guó)斯派克公司)
智能石墨消解儀D6(格丹納)
試劑
鹽酸、硫酸、硝酸、氫氧化鈉均為優(yōu)級(jí)純,為分析純。
10%鹽酸:吸取50ml濃HCl加人450ml超純水中混勻;0.05%KBH4溶液:稱取0.5gNaOH溶于500ml超純水中混勻,再加人0. 25g KBH,溶解而成;0.5g/L重鉻酸鉀(GR):稱取0.5g重鉻酸鉀,用少量水溶解后,再用超純水稀釋至1000ml,混勻;王水:取3份鹽酸與1份硝酸混合,混勻;汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1000μg/ml(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心);汞標(biāo)準(zhǔn)中間溶液:取適量汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,以含0.5 g/L重鉻酸鉀的10%的HCl,逐級(jí)稀釋成1. 00μg/ ml;汞標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液:取適量汞標(biāo)準(zhǔn)中間溶液,以含0.5g/L重鉻酸鉀的10%的HCl,逐級(jí)稀釋成2.00μg/L。此溶液需臨用新配。
樣品處理
樣品處理、稱取0.1000 ~ 0.5000g試樣于消解管中,以水濕潤(rùn),加入10ml王水,搖勻后于110℃智能石墨消解儀D6中分解約2h,其間搖動(dòng)2~3次,取下冷卻后,加入1滴0.5g/L重鉻酸鉀溶液,而后轉(zhuǎn)入25ml具塞比色管中,并用少量超純水洗滌消解管數(shù)次,洗滌液一并轉(zhuǎn)入比色管,用超純水稀釋至刻度,混勻,過(guò)濾后待測(cè)。同時(shí)作空白實(shí)驗(yàn),在與繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的條件下測(cè)定。
計(jì)算方式
土壤汞含量(μg/g) =C. V/W.1000
式中:C:從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得汞的含量( ng/ml);V:試樣消解后定容體積(ml);W:試樣重量(g)。
結(jié)果
樣品前處理
硝酸-鹽酸混合試劑具有比單一酸更強(qiáng)的溶解能力,此體系不僅能使樣品中大量有機(jī)物得以分解,同時(shí)也能提取各種無(wú)機(jī)形式的汞。在鹽酸存在條件下,大量的CI-與Hg2+作用形成穩(wěn)定的[ HgCl4]2-絡(luò)離子,可抑制汞的吸附和揮發(fā)。但消解中應(yīng)避免溫度過(guò)高,以防止汞以氯化物的形式揮發(fā)而損失。研究表明,在本實(shí)驗(yàn)條件下加入10ml王水于110℃消解2小時(shí)效果較好。樣品中含有較多的有機(jī)物時(shí),可適當(dāng)增大硝酸-鹽酸混合試劑的濃度和用量。
方法線性范圍及檢出限
在本實(shí)驗(yàn)條件下,汞含量在0~50μg/L范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,回歸方程為Y =235.3504X + 1. 1082,相關(guān)系數(shù)r=0.9994??瞻兹芤哼B續(xù)測(cè)定11次,以3倍空白溶液熒光強(qiáng)度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差所對(duì)應(yīng)的濃度,計(jì)算出方法的檢出限為0. 005μg/L,若稱取0.5g樣品測(cè)定,則檢出限為0. 0003μg/kg。
方法的精密度和準(zhǔn)確度
由表可見(jiàn),測(cè)定結(jié)果均落在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi),相對(duì)偏差范圍為1.55% ~6.52%。該方法準(zhǔn)確度和精密度良好,符合分析要求。
土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品光譜測(cè)定結(jié)果(n=5)
應(yīng)用
用本法對(duì)9份土壤樣品進(jìn)行測(cè)定,并與冷原子吸收法測(cè)定結(jié)果比較,結(jié)果見(jiàn)表。用配對(duì)t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明,兩種方法測(cè)定結(jié)果差異無(wú)顯著性(P<0.05),即兩種方法測(cè)定結(jié)果相同。
土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)定結(jié)果比較
討論
用土壤重金屬X射線分析儀SPECTRO SCOUT測(cè)定土壤元素,分析數(shù)據(jù)可靠,測(cè)定誤差小。儀器分析速度極快,一人操作,效率提高。
便攜式土壤重金屬X射線分析儀SPECTRO SCOUT
SPECTRO SCOUT型便攜式能量色散X射線熒光光譜儀,集實(shí)驗(yàn)室分析儀SPECTRO XEPOS及優(yōu)異的手持式分析儀SPECTRO xSORT之大成,它可在野外為您迅速提供可靠的實(shí)驗(yàn)室級(jí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)這一切所需的成本低到令人咂舌。SPECTRO SCOUT型儀器的元素分析范圍寬Na-U, 在各個(gè)含量段均顯示出優(yōu)異的性能。儀器易于收放,可在野外迅速展開(kāi)工作,且可提供不錯(cuò)的分析精度,是現(xiàn)場(chǎng)分析的理想選擇。
所有操作均可方便地通過(guò)一體化的觸屏實(shí)現(xiàn),預(yù)設(shè)分析應(yīng)用軟件包。iCAL設(shè)計(jì)可在5分鐘用單樣品實(shí)現(xiàn)儀器標(biāo)準(zhǔn)化。儀器重量輕,體積小,易于攜帶。同時(shí)可選裝攝像系統(tǒng),準(zhǔn)確地調(diào)整樣品的分析位置,并可同時(shí)儲(chǔ)存圖像及結(jié)果。