RA-915+型测汞仪快速测定土壤中的总汞

(大连市环境监测中心，辽宁 大连 116023)

汞属于剧毒物质，一直备受关注，已被列为土壤的优先控制污染物，土壤中总汞的分析已成为环境监测领域的重要课题[1-2]。因此，快速、准确地分析土壤中的总汞含量，对于土壤污染治理工作十分重要。冷原子吸收分光光度法(CAAS法)[3]是土壤中总汞的国标分析方法，文献报道也有采用原子荧光光谱法(AFS法)[4-9]、原子吸收分光光度法(AAS法)[10-11]、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES法)[12]和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS法)[13-14]测定土壤中总汞含量。但上述这几种方法的样品前处理消解过程既繁琐又费时，而且需要使用硝酸和硫酸等强酸，重现性较差。近来有人采用意大利Milestone公司DMA-80型测汞仪测定土壤中总汞含量[15-18]，但是其仍需使用汞标准溶液建立标准曲线。

本文采用俄罗斯LUMEX公司RA-915+型测汞仪建立了土壤中总汞的热解析冷原子吸收分光光度法，使用土壤标准样品直接固体进样建立标准曲线，不需要任何样品前处理消解过程，不需要使用任何试剂，可在几分钟内测量1个土壤样品中的总汞含量，具有快速、准确、简便和稳定性较高等优点。

1 实验部分

1.1 测汞仪直接测定法原理

将盛有已称重的土壤固体样品的石英舟插入RP-91C热解装置的原子化器内，在800℃下热解，将样品中的各种形态的汞转变为气态单质汞，再随载气(空气)进入分析池，应用冷原子吸收分光光度法于253.7nm波长处测定其响应值，样品中总汞的含量与响应值成正比。

1.2 实验仪器及测量条件

测汞仪：俄罗斯LUMEX公司RA-915+型测汞仪，配备附加装置RP-91C热解装置，低压汞灯光源，波长253.7nm，光电倍增管检测器，塞曼效应背景校正，载气流量1.0L/min。冷冻干燥机：美国LABCONCO公司FreeZone 2.5型冷冻干燥机。研磨机：武汉探矿机械厂XPM-120×3型研磨机。电子天平：日本岛津公司AUW220型电子天平。

1.3 样品制备

将采集的土壤样品(一般不少于500g)经冷冻干燥后倒在聚乙烯薄膜上，用玛瑙棒敲打、压碎，拣出植物、昆虫、石块等杂质，混匀，并用四分法取压碎样品，过孔径1mm尼龙筛，过筛后的样品全部置于聚乙烯薄膜上，再混匀，然后采用四分法取其两份，一份留存，另一份研磨至全部通过孔径0.15mm(100目)尼龙筛，待测。

2 结果与讨论

2.1 方法的建立和检出限

采用中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所GSS-6土壤标准样品直接固体进样建立标准曲线，对应总汞的质量与响应值见表1，经计算得到标准曲线a=5.61，b=0.423，r=0.9998。

表1 总汞的质量与响应值

重复测量7次空白样品，以3.143倍空白的标准偏差计算检出限[19]，经计算得到该仪器本方法的检出限为0.1ng，当土壤样品质量为200mg时，检出限为0.0005mg/kg。

2.2 方法的准确度和精密度

采用本方法重复测量3次环境保护部标准样品研究所(原中国环境监测总站标准室)ESS系列4个土壤标准样品和中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所GSS系列15个土壤标准样品，计算平均值，并且与其标准值进行比较，具体结果见表2。由表2可以看出，多数土壤标准样品测量均值与标准值一致，表明本方法准确度较高，测量值标准偏差较小，表明本方法精密度较好，稳定性较高。

表2 标准样品分析结果

表3 方法比对相对偏差

在大连市3个不同地点分别采集土壤表层、中层和底层样品，采用本方法对该9个土壤实际样品进行测量，并且与AFS法进行比对，计算本方法与AFS法的相对偏差，具体结果见表3。由表3可以看出，两种方法相对偏差较小，两种方法测量值基本一致，表明本方法可信度高。

3 结 论

汞是一种有毒的重金属，在自然界中含量不高，但分布很广。同时汞也是工业生产、科学研究中不可缺少的物质，在人类的生产生活中起着重要作用。但是，汞及其化合物一般均具有毒性，在其使用的过程中，一方面造福于人类，另一方面也造成环境的污染。目前，人类的生产活动已破坏了汞的自然平衡，使环境中汞的含量大大超过本底值，威胁着人类的健康。因此，世界各国都很重视环境中汞污染的监测，国标GB15618《土壤环境质量标准》就将总汞含量列为重点监测项目。随着工业的发展，大量汞由于人类活动而进入土壤环境。汞可以被生物富集，且能转化为毒性更强的甲基汞，其通过对中枢神经系统的毒害，引起一系列神经、精神疾病症状，对人和动物的健康危害极大。因此了解和监测土壤中汞含量是一项重要而迫在眉睫的当务之急。由于汞易挥发，在样品消化过程中容易造成损失，同时在测定过程中存在消化周期长、耗电量大、易污染环境和对人体危害大等缺点。因此建立一个准确、快速测定汞的方法一直是人们研究的方向。本文采用RA-915+型测汞仪建立了一种快速测定土壤中总汞的热解析冷原子吸收分光光度法。该方法使用土壤标准样品直接固体进样建立标准曲线，不需要任何样品前处理消解过程，可在几分钟内快速测量1个土壤样品中的总汞含量。采用该方法分析了ESS系列4个土壤标准样品和GSS系列15个土壤标准样品，并与原子荧光法比对分析了9个土壤实际样品，结果表明本方法具有快速、准确、简便和稳定性较高等优点。本研究具体研究结论如下：

(1)本文采用RA-915+型测汞仪建立了一种快速测定土壤中总汞含量的热解析冷原子吸收分光光度法，给出了该方法的检出限。传统方法的样品前处理消解过程既繁琐又费时，而且需要使用硝酸和硫酸等强酸。本方法使用土壤标准样品直接固体进样建立标准曲线，不需要任何样品前处理消解过程，不需要使用任何试剂，可在几分钟内测量1个土壤样品中的总汞含量，大大缩短了测量时间。

(2)采用本方法重复测量3次19个土壤标准样品，多数土壤标准样品测量均值与标准值一致，测量值标准偏差较小，稳定性较高。采用本方法测量9个土壤实际样品，并且与AFS法进行比对，两种方法相对偏差较小，测量值基本一致。

参考文献：

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