冷原子吸收法测定土壤和沉积物中总汞的影响因素研究

陈垠勇　季晓春

（1缙云县环境保护监测站浙江杭州3100002青田县环境保护监测站浙江杭州310000）

冷原子吸收法测定土壤和沉积物中总汞的影响因素研究

陈垠勇1季晓春2

（1缙云县环境保护监测站浙江杭州3100002青田县环境保护监测站浙江杭州310000）

冷原子吸收法测汞的灵敏度较高，是一种重要的测汞方法。通常是运用酸性以及加热的方式对样品进行氧化剂氧化预处理。本文主要通过对比土壤标准样里的逆王水消解以及酸性高锰酸钾预处理，明确了在标准方法之外，逆王水消解方法测定的准确性、加标回收率和重现性地效果更好。

冷原子吸收法；土壤和沉积物；总汞

探讨土壤与沉积物试样预处理，消解方法则是运用HNO3-HCLO4-HF体系下的高压密闭消解法。最终证明HNO3-HCLO4-HF体系下的高压密闭消解法有更好的重现性，而且也有很高的精密度与准确度，样品回收率超过了95%，甚至可以到101%；H2SO4-HNO3-KMnO4常压消解法重现性较低，而回收率在90%～110%。尽管利用其他体系下的高压密闭消解法对底质样品中的汞测定具有一定研究，然而因为土壤与沉积物中对Cr、Cu、Mn、Ni、Zn、Pb之类的重金属HNO3-HCLO4-HF测定应用已经比较成功了，故而在对汞或者别的重金属元素进行测定时，预处理能够一次性完成，也使得汞的实样测定有了更好的预处理方法。

1　实验试剂和仪器

浓H2SO4-与浓HNO3，比例为2：1；浓HNO3-和浓HCLO4，比例为3：1；把0.5g重铬酸钾溶解在950mL水里，并加入50mL硝酸；高锰酸钾溶液与5%水溶液；氯化亚锡溶液，把50g氯化亚锡和50mL浓盐酸加入450mL水中；盐酸羥胺溶液和10%水溶液；汞标准液，恒重为0.1354g的氯化汞，105℃温度下烘干，稀释重铬酸钾固定液到1000mL，该贮备液含汞0.1000mg/mL，使用过程中，逐渐稀释重铬酸钾固定液，把它配成50μg/mL的工作液；二次交换水；CG-1A型测汞仪；SC101-1型鼓风电热恒温干燥箱；WM-4型无油空气压缩机；MRG-40型聚四氟乙烯高压消解罐。

2　试验方法

在50mL的比色管里称取定量的汞标准溶液，然后使用固定液达到5mL，再加3mL硫硝混酸与10mLKMnO4溶液，摇晃均匀后静置30min，再滴入盐酸羟胺使之变成无色，除掉氯气，加入水稀释到相应刻度，然后将之装在反应瓶里，并加入1mL的10%氯化亚锡，迅速盖好，对表头的最大读数进行测量[1]，等到指针指到零点以后，再测量下一瓶溶液，参比溶液是空白试剂。

3　结果和讨论

3.1对照汞的工作和标准曲线

在制作工作曲线中，先在反应瓶里装50mL水，把10%的SnCl2加1mL的量，马上盖好，空白置零，接着把0.5mL～5mL的汞标准工作液加入其中，形成系列标准。由此可见，尽管溶液体积不断变大，且气液比存在一定相差，不过线性还是较好，相关系数r是0.9986，比较定容在50mL的测定，读数大致相同。通过反复试验可知，工作曲线的灵敏度比标准曲线多1.2倍左右。

3.2盐酸轻胺用量的影响

通过实验可知，如果加入盐酸羟胺立即展开测定，盐酸羟胺的过量并没有什么明显影响，10%的盐酸羟胺允许量通常会有15mg；30min后再测定，就会非常影响结果。所以，如果立刻测定，盐酸羟胺过量则未受什么影响。

3.3载气流量影响

观察载气流量影响图，在试验过程中，流量不超过0.8L/min，测定的速度不快，灵敏度不高；当流量变为0.8L/min后，灵敏度最高，而且呈稳定态势。

3.4氧化亚锡用量

分别测定4m与2mL的50ppb汞，可知氯化亚锡的稳定效果是在0.04%～2.0%间，在测定中可以加量1mL。

3.5标准里加入KMnO4后的稳定时间

通过试验可知，当把KMn04后的标准系列加入以后，能够稳定2h，如果放置时间过长会破坏其线性，导致数据不稳定。所以，测定应该在2h内进行。

3.6滴加盐酸羟胺后的稳定时间

3.6.1对标准测定影响

根据实际测定来看，当盐酸羟胺被滴入以后，在10min到60min间溶液是稳定的。如果放置时间不足，那么氯气会因为没有彻底除去以及反应热的冷却不够导致测定偏高；反之，又会因为盐酸羟胺的过量而导致还原效果不佳[2]。

3.6.2对高压消解液的影响

试验中，从高压消解角度看盐酸羟胺用量没有什么影响，稳定时间比较久甚至可以等到次日再测定。

4　样品分析

4.1试样消解及测试

H2SO4-HNO3-KMnO4常压法。在200mL锥形瓶里加入0.1000g100目干样然后把3mL的H2S04-HNO3混酸、20mL去离子水、10mL5%KMnO4加进去，再把小漏斗放瓶上，在电热板上用低温消解，不断摇晃，1h后取下来放在室温里冷却，加入的盐酸羟胺应该变成紫红色且恰好褪尽，并用水稀释到100mL，此时再做一空白。

4.2不蒸干与蒸干情况下的高压密闭消解法

（1）消解罐里放0.1000g100目干样，把5mLHNO3-HClO4、HF加进去并密闭好，在160℃的烤箱中恒温消化5h，冷却以后将消解罐打开，迅速放入2.0g硼酸，然后均匀搅拌，放入1mLKMnO4，以盐酸羟胺将之滴到无色为止，接着加10mL盐酸羟胺，稀释到100mL，并做一空白。（2）消解方法与前述唯一不同的就是在聚四氟乙烯烧杯里放入消解液体，低温蒸干。由此来看，高压密闭不蒸干方法最好。

5　结语

冷原子吸收法对土壤和沉积物中总汞的测定具有快速、简便、稳定性好的优点，因而在实际样品测试中也获得了较为满意的效果。所以，这是一种值得推广的测试方法。

[1]周婷,张智源.热分解——冷原子吸收法测定土壤中汞[J].环境监测管理与技术,2015（06）：71.

[2]丁振华，王文华.不同消解方法对土壤样品中汞含量测定的影响[J].生态环境，2003（01）：25.