汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì),可在體內蓄積,進(jìn)入機體的無(wú)機汞離子可轉換為毒性更大的有機汞,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定痕量、微量汞的方法。用原子熒光法測定土壤的汞有靈敏度高、干擾少、線(xiàn)性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。而傳統的土壤分析方法--冷原子吸收法,也有其突出的特點(diǎn):操作簡(jiǎn)便、重現性好,但靈敏度比原子熒光法低,線(xiàn)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--原子熒光光譜測定方法,并與冷原子吸收法測得的結果進(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(xiàn)分析儀SPECTRO SCOUT(德國斯派克公司)
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(chēng)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(chēng)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;汞標準儲備液1000μg/ml(國家標準物質(zhì)研究中心);汞標準中間溶液:取適量汞標準儲備液,以含0.5 g/L重鉻酸鉀的10%的HCl,逐級稀釋成1. 00μg/ ml;汞標準應用液:取適量汞標準中間溶液,以含0.5g/L重鉻酸鉀的10%的HCl,逐級稀釋成2.00μg/L。此溶液需臨用新配。
樣品處理
樣品處理、稱(chēng)取0.1000 ~ 0.5000g試樣于消解管中,以水濕潤,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,而后轉入25ml具塞比色管中,并用少量超純水洗滌消解管數次,洗滌液一并轉入比色管,用超純水稀釋至刻度,混勻,過(guò)濾后待測。同時(shí)作空白實(shí)驗,在與繪制標準曲線(xiàn)相同的條件下測定。
計算方式
土壤汞含量(μg/g) =C. V/W.1000
式中:C:從標準曲線(xiàn)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)。
結果
樣品前處理
硝酸-鹽酸混合試劑具有比單一酸更強的溶解能力,此體系不僅能使樣品中大量有機物得以分解,同時(shí)也能提取各種無(wú)機形式的汞。在鹽酸存在條件下,大量的CI-與Hg2+作用形成穩定的[ HgCl4]2-絡(luò )離子,可抑制汞的吸附和揮發(fā)。但消解中應避免溫度過(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物時(shí),可適當增大硝酸-鹽酸混合試劑的濃度和用量。
方法線(xiàn)性范圍及檢出限
在本實(shí)驗條件下,汞含量在0~50μg/L范圍內呈現良好的線(xiàn)性關(guān)系,回歸方程為Y =235.3504X + 1. 1082,相關(guān)系數r=0.9994??瞻兹芤哼B續測定11次,以3倍空白溶液熒光強度的相對標準差所對應的濃度,計算出方法的檢出限為0. 005μg/L,若稱(chēng)取0.5g樣品測定,則檢出限為0. 0003μg/kg。
方法的精密度和準確度
由表可見(jiàn),測定結果均落在標準值范圍內,相對偏差范圍為1.55% ~6.52%。該方法準確度和精密度良好,符合分析要求。
土壤標準樣品光譜測定結果(n=5)
應用
用本法對9份土壤樣品進(jìn)行測定,并與冷原子吸收法測定結果比較,結果見(jiàn)表。用配對t檢驗進(jìn)行統計分析。結果表明,兩種方法測定結果差異無(wú)顯著(zhù)性(P<0.05),即兩種方法測定結果相同。
土壤標準樣品測定結果比較
討論
用土壤重金屬X射線(xiàn)分析儀SPECTRO SCOUT測定土壤元素,分析數據可靠,測定誤差小。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(xiàn)分析儀SPECTRO SCOUT
SPECTRO SCOUT型便攜式能量色散X射線(xiàn)熒光光譜儀,集實(shí)驗室分析儀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)驗室級的實(shí)驗數據。實(shí)現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,且可提供不錯的分析精度,是現場(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,預設分析應用軟件包。iCAL設計可在5分鐘用單樣品實(shí)現儀器標準化。儀器重量輕,體積小,易于攜帶。同時(shí)可選裝攝像系統,準確地調整樣品的分析位置,并可同時(shí)儲存圖像及結果。