石墨消解-原子荧光法测定土壤中的汞和砷*

舒天阁，王维，许惠英

（1.宁波市镇海区环境监测站，浙江宁波 315200； 2.浙江树人大学生物与环境工程学院，杭州 310015）

石墨消解-原子荧光法测定土壤中的汞和砷*

舒天阁1，王维1，许惠英2

（1.宁波市镇海区环境监测站，浙江宁波 315200； 2.浙江树人大学生物与环境工程学院，杭州 310015）

采用石墨消解法对土壤样品进行预处理，用原子荧光光度法测定样品中汞和砷的含量。汞的质量浓度c在0.00～1.00 μg／L 范围内与荧光强度I线性相关，回归方程为I=849.47c-22.356，相关系数r2=0.999 9，检出限为0.001 8 μg／g。砷的质量浓度在0.00～10.00 μg／L范围内与荧光强度线性相关，回归方程为I=107.22c-28.994，相关系数r2=0.999 9，检出限为0.009 9 μg／g。实际土壤样品5次平行测定汞和砷的相对标准偏差分别为6.2%～15.2%，0.8%～9.9%，用本法对黄土标准样品进行测定，测定结果在标准值允许范围内。

石墨消解；原子荧光光度法；汞；砷

汞及其化合物属于剧毒物质，可通过呼吸道、皮肤或消化道等不同途径侵入人体。进入水体的无机汞离子可转变为毒性更大的有机汞，经食物链进入人体而引起全身中毒［1］。砷在自然界分布很广，动物肌体、植物中都可以含有微量的砷。砷能存在于食物、水体、土壤和空气中。由于含砷农药的广泛使用，砷对环境的污染问题愈发严重。砷能被所有的植物吸收，但更容易在叶用蔬菜、稻米、苹果和葡萄汁以及海产品中富集［2］。砷侵入人体后蓄积于骨质疏松部、肝、肾、脾、肌肉、头发、指甲等部位。砷作用于神经系统、刺激造血器官，长期接触砷会引发细胞中毒和毛细血管中毒，还有可能诱发恶性肿瘤。因此对环境中汞和砷的测定很有必要［3-4］。

汞和砷的测定是土壤分析的主要项目之一［5］。在土壤分析中常用比色法、原子吸收法［6］、原子荧光法［7］。前两种方法测定结果较稳定，缺点是操作繁琐，分析时间长，灵敏度偏低，含量低的样品无法得到定量结果，不能满足环境的评价标准要求。笔者采用石墨消解对样品进行预处理，再以双通道原子荧光法分次测定土壤中的汞和砷含量。该法简化了实验过程，可提高分析灵敏度并缩短分析时间。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

双通道原子荧光光度计：AFS9130型，北京吉天仪器有限公司；

样品全自动消解及前处理系统：DEENA型，美国Thomas Cain公司；

超纯水器：杭州永洁达净化科技有限公司；电子天平：AG285型，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；

黄土标准样品：编号GBW 07408（GSS-8），地球物理地球化学勘查研究所；

硝酸、盐酸：优级纯；

砷标准溶液：100 mg／mL，使用时用体积分数5%的HNO3溶液稀释至1 mg／mL，再用体积分数5%的HCl溶液、质量分数1%的硫脲溶液和质量分数1%的抗坏血酸溶液稀释，制得10 μg／mL砷标准工作液；

汞标准溶液：100 mg／mL，使用时用体积分数5%的HNO3溶液和质量分数0.05%的重铬酸钾溶液稀释至10 mg／mL，再用体积分数5%的HCl溶液稀释，制得1 μg／mL汞标准使用液；

氢氧化钠-硼氢化钾混合液：称取2.5 g氢氧化钠放入烧杯中，用少量水溶解，称取5 g硼氢化钾放入氢氧化钠溶液中，用水稀释至500 mL，此溶液作还原剂，需现用现配；

载液：体积分数5%的硝酸溶液，现用现配；土壤样品：1#～3#，某化工区周边土壤样。

1.2 样品的前处理

取未经处理的1#～3#土壤样品，平摊在表面皿上进行风干，将风干的土壤样品研磨至细小颗粒状，过0.150 mm（100目）筛，然后将土壤样品放置在试剂瓶中备用。

称取已处理的1#～3#土壤样品和黄土标准样品0.200 0～0.300 0 g，每种土壤样品平行称取2份，分别加入到消解管中，编号。再取两支消解管，倒入少量超纯水，作空白对照用。将消解管置于石墨消解仪中，对消解步骤进行编程，具体消解步骤见表1。

表1 石墨消解步骤

1.3 仪器工作条件

原子荧光光度计工作参数见表2。

表2 原子荧光光度计工作参数

1.4 实验方法

将原子荧光光度计调节至1.3工作条件，设定各标准曲线浓度系列（由仪器进行自动稀释配制），并设定试样系列，在还原剂氢氧化钠-硼氢化钾混合液和载液的带动下，测定标准系列各点的荧光强度（校准曲线是扣除标准空白后的荧光强度对浓度绘制的），然后依次测定样品空白、试样的荧光强度，利用校准曲线计算得试样的浓度。

2 结果与讨论

2.1 样品消解条件

对消解液王水（1+1）的加入量（5～15 mL）和消解温度(90～105℃)进行条件试验，结果表明，加入10 mL王水（1+1）及消解温度为95℃时试样的消解效果最佳，杂质干扰最小。

2.2 线性方程和检出限

按照1.3仪器工作条件分别对汞、砷标准溶液和样品进行测定，汞、砷的线性范围分别为0.00～1.00 μg／L，0.00～10.00 μg／L，线性方程分别为I=849.47c-22.356，I=107.22c-28.994，相关系数r2均为0.999 9。利用空白土壤样品平行测定数据计算检出限（3倍标准偏差除以校准曲线斜率），得到该方法汞和砷的检出限分别为0.001 8，0.009 9 μg／g。

2.3 方法精密度与准确度

分别取1#～3#土壤样品，按照本实验方法进行样品预处理和测定，测定结果见表3。由表3可知，土壤样品中汞、砷含量测定结果的相对标准偏差分别为6.2%～15.2%，0.8%～9.9%，测量精密度满足要求［8］。

取黄土标准样品，按照本实验方法进行样品预

表3 土壤样品中汞和砷的测定结果

处理和测定，测定结果见表4。由表4可知，汞、砷含量测定结果均在标准值允许范围内，表明本实验方法测定准确度满足要求。

表4 黄土标准样品测定结果 μg／mg

3 结语

石墨消解-原子荧光法测定土壤中汞和砷的含量，测量精密度、准确度满足要求，可用于实际土壤样品的分析。

［1］ 鲁丹，李海涛．微波消解-氢化物发生原子吸收光谱法测定食物中的汞［J］．光谱学与光谱分析，1999，19(3): 394-396．

［2］ 杨海霞，汝少国，王震宇，等．原子荧光法同时测定海产品中砷、汞［J］．环境科学与技术，2012，35(S1): 248-251．

［3］ 袁爱萍，唐艳霞，黄玉龙，等．氢化物原子荧光法测定锑精矿中痕量砷汞的研究［J］．光谱学与光谱分析，2006，26(8): 1 553-1 556．

［4］ 兰希平，姜国君．氢化物-原子荧光法测定水中的三价砷和五价砷［J］．农业环境与发展，2003(6): 37-38．

［5］ GB 15618-1995 土壤环境质量标准［S］．

［6］ 张衍林．流动注射-氢化物原子吸收法测定轻油中的砷［J］．石油化工，1995，24(12): 66-70．

［7］ 徐浩龙.高压消解-双道氢化物发生-原子荧光光谱法同时测定女贞属苦丁茶中砷与汞［J］.分析科学学报，2012，28(5): 734-736．

［8］ 国家环境保护总局水和废水监测分析方法委员会．水和废水监测分析方法［M］.4版.北京：中国环境科学出版社，2002．

Determination of Mercury and Arsenic in Soil by Graphite Digestion-Atomic Fluorescence Spectrometry

Shu Tiange1, Wang Wei1, Xu Huiying2
（1. Ningbo City Zhenhai Environmental Monitoring Station，Ningbo 315200, China; 2. College of Biology & Environment Engineering, Zhejiang Shuren University, Hangzhou 310015, China）

After the sample being pretreatmented with graphite digestion, mercury and arsenic in soil samples were determined by atomic fl uorescence spectrophotometry. Mercury showed a linear dependence on fl uorescence intensity in the range of 0.00-1.00 μg／L. The regression equation of working curve was I=849.47c-22.356, and the correlation coeff i cient (r2) was 0.999 9. The method detection limit was 0.001 8 μg／g for mercury. Arsenic showed a linear dependence on fl uorescence intensity in the range of 0.00-10.00 μg／L. The regression equation of working curve was I=107.22c-28.994, and the correlation coeff i cient (r2) was 0.999 9. The method detection limit was 0.009 9μg／g for arsenic. RSDs of mercury and arsenic in soil samples were 6.2%-15.2%，0.8%-9.9%, respectively. The detection results of soil standard merterial agreed well with the standard value.

graphite digestion; atomic fl uorescence spectrometry; mercury; arsenic

O657.31

A

1008-6145(2014)02-0027-03

10.3969／j.issn.1008-6145.2014.02.008

*浙江省公益性技术应用研究计划项目（2013C37098）

联系人：舒天阁；E-mail: alanshu@126.com

2014-02-19