AFS—930原子荧光光度法测定土壤中汞

黄宇彬

摘 要：汞的毒性与汞的化学存在形式、汞化合物的吸收有很大关系。无机汞不容易吸收，毒性小，而有机汞特别是烷基汞，容易吸收，毒性大。汞微量元素是环境保护与城市给排水系统水质检验的必测项目，本文通过例证简述更准确更简单的检测方法。

关键词：汞、原子荧光、冷原子吸收

一、实验方法原理及注意事项

1.1、原子荧光光度计检测汞方法原理：基态汞原子在波长为253.7nm紫外光激发下产生共振荧光，在一定的测量条件下，荧光强度与汞浓度成正比。土壤样品用硝酸-盐酸混合试剂在沸水浴中加热消解，使所含汞全部以二价汞的形式进入到溶液中，再用硼氢化钾将二价汞还原成单质汞，形成汞蒸气，在载气（氩气）带动下导入仪器荧光池，通过测量荧光强度，求得样品中汞的含量。

1.2 实验仪器与试剂

仪器：AFS-930型双道原子荧光光度计、温控式电热板、汞标准溶液、汞标准固定液、硝酸-盐酸混合液、0.02%硼氢化钾。

以上试剂均为优级纯，实验用水为超纯水，所用玻璃器皿均用重铬酸钾-硝酸洗液浸泡4小时以上。

汞标准固定液：0.5克重铬酸钾溶于950ml水再加50ml硝酸

硝酸-盐酸混合液=（2mol/L硝酸-4mol/L盐酸），方法：量取133ml硝酸和333ml盐酸混合后加水至1000ml

0.02%硼氢化钾=称取0.10克硼氢化钾溶于2g/L氢氧化钾溶液至500ml

1.3 样品消解

称取经制备完的土壤样品1克左右，置于50ml具塞比色管中，加入2mol/L硝酸-4mol/L盐酸溶液10ml，加塞充分摇匀，于沸水浴中加热消解1小时。取出冷却，将试液移入50ml容量瓶中，用少量汞标准固定液冲洗残渣几次，洗涤液并入容量瓶中，并用汞标准固定液定容至标线，摇匀，过夜，待沉淀完全后尽快取上清液测量，同时作样品空白。实验表明，当土壤质控样品质量在1克左右时，样品的准确度较好，当样品的质量较少时，测量结果容易出现偏差。

1.4 工作曲线绘制

取8只50ml具塞比色管，准确吸取汞标准使用液（25.0ng/ml）0.25，0.50，1.00，2.00，3.50，5.00，6.00，8.00ml置于50ml具塞比色管中，加入2mol/L硝酸-4mol/L盐酸溶液10ml，加塞充分摇匀，于沸水浴中加热消解1小时。取出冷却，分别将试液移入50ml容量瓶中，用少量汞标准固定液冲洗比色管几次，洗涤液并入容量瓶中，并用汞标准固定液定容至标线，摇匀。以汞标准固定液为空白液进行空白测定，绘制工作曲线。

1.5、 仪器工作条件

点火状态，负高压340V，灯电流20mA，原子化器高度8mm，载气400ml/min，屏蔽气1000 ml/min，测量方法为标准曲线法，读取方式为峰面积。

1.6 仪器的检出限和测试方法

AFS-930检出限为0.02ug/L.测定前仪器需开机预热30min，使空心阴极灯能量稳定，原子化器温度达到标准。由于汞的含量较少，预热时间不够会使汞灯产生漂移现象，因此应适当延长预热时间。也可采用大电流预热，小电流测量的方法来缩短预热时间。测定汞时可采用不点火的冷原子方式，在室温也可达到需要的灵敏度，但此时要根据实际情况降低还原剂浓度。然后，将测量方法选标准曲线法，根据需要输入各参数。接下来进行空白值测定，待空白值稳定后进行工作曲线的测定，最后进行样品浓度的测定。

1.7、结果计算

X=[（C-C0）×V]÷（M×1000）

式中：X：所测样品中汞的含量，mg/kg

C0：样品空白浓度，ug/ml

C：测定样品的浓度，ug/ml

V：样品溶液总体积，ml

M：所称样品的质量，g

二、分析案例

2.1 硼氢化钾浓度的影响

硼氢化钾浓度对汞的测定影响很大，试验结果表明，汞的荧光强度在低浓度硼氢化钾反应液（0.005—0.2）%中比较稳定，当硼氢化钾浓浓度过高时，由于发生大量氢气所产生的稀释效应，导致灵敏度降低。此选实验的硼氢化钾浓度为0.02%。

2.2 灯电流的大小决定光源发射强度的高低。

增大灯电流，使仪器灵敏度增大，但灯电流过大，易使空心阴极灯的使用寿命缩短，汞灯电流一般设在20mA。光电倍增管把微弱的光信号转换为电信号并放大，负高压越高，放大倍数越大，也就是灵敏度越高。增大负电压，信号灵敏度和噪声水平同时增加，在实际操作中负高压为270V—400V时，就可以满足工作的需要。此试验用电压340V，电流设在20mA，因反复试验后，这样的设置做出来的标准曲线比较理想。

2.3在点火状态下，样品的重现性及曲线的相关性都较好，不点火的情况下，样品的重现性及曲线的相关性均较差。0.02%硼氢化钾不能形成氩氢火焰，点火的目的赶去水蒸汽。

2.4 工作曲线与标准曲线在样品测定中的差异

实验表明工作曲线的荧光强度明显高于标准曲线的荧光强度，工作曲线的斜率高于标准曲线的斜率，在土壤样品测定时，用工作曲线测定的土壤样品的质控样准确度好，而用标准曲线测定的土壤样品的质控样浓度偏高。工作曲线的相关系数范围：0.9990-0.9996、标准曲线的相关系范围：0.9995-0.9999。

2.5 计算结果

对两个质控样及两个土壤样品进行8次反复测定结果如下表：

测定值（ug/ml）

2.6结果分析

通过实验证明该方法实验简单，可操作性强，数据重复性准确度较高，加标回收率为92%--105%间。

三、选用其它方法比较及方法讨论

3.1原子荧光光度计与原子吸收分光光度计方法比较

这两种方法在实验室较多用的是冷原子吸收法，样品的消解多采用湿法消解或微波消解。从原理来说都一样的，都是在含汞的溶液中加入强还原剂，使溶液中的汞气化，通过汞灯的光路，以测定其吸光度进行测定的。在一定的汞蒸气的浓度内，吸光度的值与汞蒸气的浓度是呈正比的，这样就可能定量溶液中的汞含量了。冷原子吸收测汞法仪是专用的测汞仪器，灵敏度相对较高，对样器的预处理要求不是很高，同时要求的样品量也比较多；如果选用原子吸收分光光度计，首要配置有汞空心阴极灯，同时还要配置氢化物发生器，在做样品时还要新配制还原剂，可以测定样品中的汞的含量了。值得注意的是，汞是一种非常容易吸附及产生本底污染的元素，因此器具的清洗是保证数据准确的一个非常重要的因素。

3.2 原子荧光光度计的优势

选用原子荧光光度法测定土壤中的汞，土壤样品的消解采用沸水浴中密闭进行，通过实验证明该方法实验简单，可操作性强，数据准确度较高，加标回收率为92%--105%间。避免了传统土壤消解在敞开的酸体系中进行，酸耗用量大，二次污染较严重，消解时间长，消解条件不易掌握等特点，微波消解样品数据的准确度不够理想。做到省时省成本，提高工作效率。是一种较好的土壤中汞的测定方法。

参考文献：

《水和废水监测分析方法》endprint

摘 要：汞的毒性与汞的化学存在形式、汞化合物的吸收有很大关系。无机汞不容易吸收，毒性小，而有机汞特别是烷基汞，容易吸收，毒性大。汞微量元素是环境保护与城市给排水系统水质检验的必测项目，本文通过例证简述更准确更简单的检测方法。

关键词：汞、原子荧光、冷原子吸收

一、实验方法原理及注意事项

1.1、原子荧光光度计检测汞方法原理：基态汞原子在波长为253.7nm紫外光激发下产生共振荧光，在一定的测量条件下，荧光强度与汞浓度成正比。土壤样品用硝酸-盐酸混合试剂在沸水浴中加热消解，使所含汞全部以二价汞的形式进入到溶液中，再用硼氢化钾将二价汞还原成单质汞，形成汞蒸气，在载气（氩气）带动下导入仪器荧光池，通过测量荧光强度，求得样品中汞的含量。

1.2 实验仪器与试剂

仪器：AFS-930型双道原子荧光光度计、温控式电热板、汞标准溶液、汞标准固定液、硝酸-盐酸混合液、0.02%硼氢化钾。

以上试剂均为优级纯，实验用水为超纯水，所用玻璃器皿均用重铬酸钾-硝酸洗液浸泡4小时以上。

汞标准固定液：0.5克重铬酸钾溶于950ml水再加50ml硝酸

硝酸-盐酸混合液=（2mol/L硝酸-4mol/L盐酸），方法：量取133ml硝酸和333ml盐酸混合后加水至1000ml

0.02%硼氢化钾=称取0.10克硼氢化钾溶于2g/L氢氧化钾溶液至500ml

1.3 样品消解

称取经制备完的土壤样品1克左右，置于50ml具塞比色管中，加入2mol/L硝酸-4mol/L盐酸溶液10ml，加塞充分摇匀，于沸水浴中加热消解1小时。取出冷却，将试液移入50ml容量瓶中，用少量汞标准固定液冲洗残渣几次，洗涤液并入容量瓶中，并用汞标准固定液定容至标线，摇匀，过夜，待沉淀完全后尽快取上清液测量，同时作样品空白。实验表明，当土壤质控样品质量在1克左右时，样品的准确度较好，当样品的质量较少时，测量结果容易出现偏差。

1.4 工作曲线绘制

取8只50ml具塞比色管，准确吸取汞标准使用液（25.0ng/ml）0.25，0.50，1.00，2.00，3.50，5.00，6.00，8.00ml置于50ml具塞比色管中，加入2mol/L硝酸-4mol/L盐酸溶液10ml，加塞充分摇匀，于沸水浴中加热消解1小时。取出冷却，分别将试液移入50ml容量瓶中，用少量汞标准固定液冲洗比色管几次，洗涤液并入容量瓶中，并用汞标准固定液定容至标线，摇匀。以汞标准固定液为空白液进行空白测定，绘制工作曲线。

1.5、 仪器工作条件

点火状态，负高压340V，灯电流20mA，原子化器高度8mm，载气400ml/min，屏蔽气1000 ml/min，测量方法为标准曲线法，读取方式为峰面积。

1.6 仪器的检出限和测试方法

AFS-930检出限为0.02ug/L.测定前仪器需开机预热30min，使空心阴极灯能量稳定，原子化器温度达到标准。由于汞的含量较少，预热时间不够会使汞灯产生漂移现象，因此应适当延长预热时间。也可采用大电流预热，小电流测量的方法来缩短预热时间。测定汞时可采用不点火的冷原子方式，在室温也可达到需要的灵敏度，但此时要根据实际情况降低还原剂浓度。然后，将测量方法选标准曲线法，根据需要输入各参数。接下来进行空白值测定，待空白值稳定后进行工作曲线的测定，最后进行样品浓度的测定。

1.7、结果计算

X=[（C-C0）×V]÷（M×1000）

式中：X：所测样品中汞的含量，mg/kg

C0：样品空白浓度，ug/ml

C：测定样品的浓度，ug/ml

V：样品溶液总体积，ml

M：所称样品的质量，g

二、分析案例

2.1 硼氢化钾浓度的影响

硼氢化钾浓度对汞的测定影响很大，试验结果表明，汞的荧光强度在低浓度硼氢化钾反应液（0.005—0.2）%中比较稳定，当硼氢化钾浓浓度过高时，由于发生大量氢气所产生的稀释效应，导致灵敏度降低。此选实验的硼氢化钾浓度为0.02%。

2.2 灯电流的大小决定光源发射强度的高低。

增大灯电流，使仪器灵敏度增大，但灯电流过大，易使空心阴极灯的使用寿命缩短，汞灯电流一般设在20mA。光电倍增管把微弱的光信号转换为电信号并放大，负高压越高，放大倍数越大，也就是灵敏度越高。增大负电压，信号灵敏度和噪声水平同时增加，在实际操作中负高压为270V—400V时，就可以满足工作的需要。此试验用电压340V，电流设在20mA，因反复试验后，这样的设置做出来的标准曲线比较理想。

2.3在点火状态下，样品的重现性及曲线的相关性都较好，不点火的情况下，样品的重现性及曲线的相关性均较差。0.02%硼氢化钾不能形成氩氢火焰，点火的目的赶去水蒸汽。

2.4 工作曲线与标准曲线在样品测定中的差异

实验表明工作曲线的荧光强度明显高于标准曲线的荧光强度，工作曲线的斜率高于标准曲线的斜率，在土壤样品测定时，用工作曲线测定的土壤样品的质控样准确度好，而用标准曲线测定的土壤样品的质控样浓度偏高。工作曲线的相关系数范围：0.9990-0.9996、标准曲线的相关系范围：0.9995-0.9999。

2.5 计算结果

对两个质控样及两个土壤样品进行8次反复测定结果如下表：

测定值（ug/ml）

2.6结果分析

通过实验证明该方法实验简单，可操作性强，数据重复性准确度较高，加标回收率为92%--105%间。

三、选用其它方法比较及方法讨论

3.1原子荧光光度计与原子吸收分光光度计方法比较

这两种方法在实验室较多用的是冷原子吸收法，样品的消解多采用湿法消解或微波消解。从原理来说都一样的，都是在含汞的溶液中加入强还原剂，使溶液中的汞气化，通过汞灯的光路，以测定其吸光度进行测定的。在一定的汞蒸气的浓度内，吸光度的值与汞蒸气的浓度是呈正比的，这样就可能定量溶液中的汞含量了。冷原子吸收测汞法仪是专用的测汞仪器，灵敏度相对较高，对样器的预处理要求不是很高，同时要求的样品量也比较多；如果选用原子吸收分光光度计，首要配置有汞空心阴极灯，同时还要配置氢化物发生器，在做样品时还要新配制还原剂，可以测定样品中的汞的含量了。值得注意的是，汞是一种非常容易吸附及产生本底污染的元素，因此器具的清洗是保证数据准确的一个非常重要的因素。

3.2 原子荧光光度计的优势

选用原子荧光光度法测定土壤中的汞，土壤样品的消解采用沸水浴中密闭进行，通过实验证明该方法实验简单，可操作性强，数据准确度较高，加标回收率为92%--105%间。避免了传统土壤消解在敞开的酸体系中进行，酸耗用量大，二次污染较严重，消解时间长，消解条件不易掌握等特点，微波消解样品数据的准确度不够理想。做到省时省成本，提高工作效率。是一种较好的土壤中汞的测定方法。

参考文献：

《水和废水监测分析方法》endprint

摘 要：汞的毒性与汞的化学存在形式、汞化合物的吸收有很大关系。无机汞不容易吸收，毒性小，而有机汞特别是烷基汞，容易吸收，毒性大。汞微量元素是环境保护与城市给排水系统水质检验的必测项目，本文通过例证简述更准确更简单的检测方法。

关键词：汞、原子荧光、冷原子吸收

一、实验方法原理及注意事项

1.1、原子荧光光度计检测汞方法原理：基态汞原子在波长为253.7nm紫外光激发下产生共振荧光，在一定的测量条件下，荧光强度与汞浓度成正比。土壤样品用硝酸-盐酸混合试剂在沸水浴中加热消解，使所含汞全部以二价汞的形式进入到溶液中，再用硼氢化钾将二价汞还原成单质汞，形成汞蒸气，在载气（氩气）带动下导入仪器荧光池，通过测量荧光强度，求得样品中汞的含量。

1.2 实验仪器与试剂

仪器：AFS-930型双道原子荧光光度计、温控式电热板、汞标准溶液、汞标准固定液、硝酸-盐酸混合液、0.02%硼氢化钾。

以上试剂均为优级纯，实验用水为超纯水，所用玻璃器皿均用重铬酸钾-硝酸洗液浸泡4小时以上。

汞标准固定液：0.5克重铬酸钾溶于950ml水再加50ml硝酸

硝酸-盐酸混合液=（2mol/L硝酸-4mol/L盐酸），方法：量取133ml硝酸和333ml盐酸混合后加水至1000ml

0.02%硼氢化钾=称取0.10克硼氢化钾溶于2g/L氢氧化钾溶液至500ml

1.3 样品消解

称取经制备完的土壤样品1克左右，置于50ml具塞比色管中，加入2mol/L硝酸-4mol/L盐酸溶液10ml，加塞充分摇匀，于沸水浴中加热消解1小时。取出冷却，将试液移入50ml容量瓶中，用少量汞标准固定液冲洗残渣几次，洗涤液并入容量瓶中，并用汞标准固定液定容至标线，摇匀，过夜，待沉淀完全后尽快取上清液测量，同时作样品空白。实验表明，当土壤质控样品质量在1克左右时，样品的准确度较好，当样品的质量较少时，测量结果容易出现偏差。

1.4 工作曲线绘制

取8只50ml具塞比色管，准确吸取汞标准使用液（25.0ng/ml）0.25，0.50，1.00，2.00，3.50，5.00，6.00，8.00ml置于50ml具塞比色管中，加入2mol/L硝酸-4mol/L盐酸溶液10ml，加塞充分摇匀，于沸水浴中加热消解1小时。取出冷却，分别将试液移入50ml容量瓶中，用少量汞标准固定液冲洗比色管几次，洗涤液并入容量瓶中，并用汞标准固定液定容至标线，摇匀。以汞标准固定液为空白液进行空白测定，绘制工作曲线。

1.5、 仪器工作条件

点火状态，负高压340V，灯电流20mA，原子化器高度8mm，载气400ml/min，屏蔽气1000 ml/min，测量方法为标准曲线法，读取方式为峰面积。

1.6 仪器的检出限和测试方法

AFS-930检出限为0.02ug/L.测定前仪器需开机预热30min，使空心阴极灯能量稳定，原子化器温度达到标准。由于汞的含量较少，预热时间不够会使汞灯产生漂移现象，因此应适当延长预热时间。也可采用大电流预热，小电流测量的方法来缩短预热时间。测定汞时可采用不点火的冷原子方式，在室温也可达到需要的灵敏度，但此时要根据实际情况降低还原剂浓度。然后，将测量方法选标准曲线法，根据需要输入各参数。接下来进行空白值测定，待空白值稳定后进行工作曲线的测定，最后进行样品浓度的测定。

1.7、结果计算

X=[（C-C0）×V]÷（M×1000）

式中：X：所测样品中汞的含量，mg/kg

C0：样品空白浓度，ug/ml

C：测定样品的浓度，ug/ml

V：样品溶液总体积，ml

M：所称样品的质量，g

二、分析案例

2.1 硼氢化钾浓度的影响

硼氢化钾浓度对汞的测定影响很大，试验结果表明，汞的荧光强度在低浓度硼氢化钾反应液（0.005—0.2）%中比较稳定，当硼氢化钾浓浓度过高时，由于发生大量氢气所产生的稀释效应，导致灵敏度降低。此选实验的硼氢化钾浓度为0.02%。

2.2 灯电流的大小决定光源发射强度的高低。

增大灯电流，使仪器灵敏度增大，但灯电流过大，易使空心阴极灯的使用寿命缩短，汞灯电流一般设在20mA。光电倍增管把微弱的光信号转换为电信号并放大，负高压越高，放大倍数越大，也就是灵敏度越高。增大负电压，信号灵敏度和噪声水平同时增加，在实际操作中负高压为270V—400V时，就可以满足工作的需要。此试验用电压340V，电流设在20mA，因反复试验后，这样的设置做出来的标准曲线比较理想。

2.3在点火状态下，样品的重现性及曲线的相关性都较好，不点火的情况下，样品的重现性及曲线的相关性均较差。0.02%硼氢化钾不能形成氩氢火焰，点火的目的赶去水蒸汽。

2.4 工作曲线与标准曲线在样品测定中的差异

实验表明工作曲线的荧光强度明显高于标准曲线的荧光强度，工作曲线的斜率高于标准曲线的斜率，在土壤样品测定时，用工作曲线测定的土壤样品的质控样准确度好，而用标准曲线测定的土壤样品的质控样浓度偏高。工作曲线的相关系数范围：0.9990-0.9996、标准曲线的相关系范围：0.9995-0.9999。

2.5 计算结果

对两个质控样及两个土壤样品进行8次反复测定结果如下表：

测定值（ug/ml）

2.6结果分析

通过实验证明该方法实验简单，可操作性强，数据重复性准确度较高，加标回收率为92%--105%间。

三、选用其它方法比较及方法讨论

3.1原子荧光光度计与原子吸收分光光度计方法比较

这两种方法在实验室较多用的是冷原子吸收法，样品的消解多采用湿法消解或微波消解。从原理来说都一样的，都是在含汞的溶液中加入强还原剂，使溶液中的汞气化，通过汞灯的光路，以测定其吸光度进行测定的。在一定的汞蒸气的浓度内，吸光度的值与汞蒸气的浓度是呈正比的，这样就可能定量溶液中的汞含量了。冷原子吸收测汞法仪是专用的测汞仪器，灵敏度相对较高，对样器的预处理要求不是很高，同时要求的样品量也比较多；如果选用原子吸收分光光度计，首要配置有汞空心阴极灯，同时还要配置氢化物发生器，在做样品时还要新配制还原剂，可以测定样品中的汞的含量了。值得注意的是，汞是一种非常容易吸附及产生本底污染的元素，因此器具的清洗是保证数据准确的一个非常重要的因素。

3.2 原子荧光光度计的优势

选用原子荧光光度法测定土壤中的汞，土壤样品的消解采用沸水浴中密闭进行，通过实验证明该方法实验简单，可操作性强，数据准确度较高，加标回收率为92%--105%间。避免了传统土壤消解在敞开的酸体系中进行，酸耗用量大，二次污染较严重，消解时间长，消解条件不易掌握等特点，微波消解样品数据的准确度不够理想。做到省时省成本，提高工作效率。是一种较好的土壤中汞的测定方法。

参考文献：

《水和废水监测分析方法》endprint