国标法与高温热解法测定土壤中总汞对比分析

张兆涵(齐齐哈尔市环境监测中心站 黑龙江 齐齐哈尔 161005)

国标法与高温热解法测定土壤中总汞对比分析

张兆涵(齐齐哈尔市环境监测中心站 黑龙江 齐齐哈尔 161005)

用国标法与高温热解法同时测定土壤样品中的总汞，基于测定原理及测定结果进行对比分析。试验结果表明，采用高温热解法测定土壤中总汞含量有良好的效果，可以替代国标法(GB/T 17136-1997前处理方法)。高温热解法快速、准确且无药品试剂影响，重现性优于采用国标方法测定的结果。

国标法；高温热解；土壤；总汞；分析

汞是一种对人体危害极大的有毒重金属，土壤中的天然汞主要源于岩石的分解，在土壤中本底范围值为0.01-0.5mg/kg，但是由于含汞矿石的开采及冶炼、氯碱、塑料、电子等行业的发展，农药的使用，大量含汞物质进入土壤环境中并随着时间不断的累积，使土壤中汞的含量大大高于土壤的本底值。土壤中的汞污染已经给农产品安全及人类健康带来很大风险。准确、快速测定土壤中总汞的含量成为环境监测重要的任务之一。

1 两种方法的原理对比

1.1 国标法

土壤中总汞测定的标准方法为冷原子吸收法(GB/T17136-1997)。汞原子蒸汽对波长253.7nm的紫外光具有强烈的吸收作用，汞蒸汽浓度与吸光度成正比。通过氧化分解土样中以各种形式存在的汞，使之转换为可溶态汞离子进入溶液，用盐酸羟胺还原过剩的氧化剂，用氯化亚锡将汞离子还原成汞原子，用高纯氩气将汞原子载入冷原子吸收测汞仪进行测定。

1.2 高温热解法

瓷舟中的土样在汞分析仪(MA-2000)的加热器H1中被加热分解，由载气将样品分解后的气体产物送入加热器H2中，将汞元素进一步原子化，气体中的单质汞蒸汽被汞吸收剂(表面涂金的硅藻土颗粒载体)以金汞齐的形式吸收，随后汞吸收剂被加热释放出原子汞，原子汞进入波长253.7nm检测器吸收池，采用冷原子吸收法进行测定。

两种方法都是应用冷原子吸收法原理测定金属汞，但国标法的前处理属化学法，高温热解法的前处理为物理法。

2 前处理中药剂使用对比

2.1 国标法

取0.5-2.0g研制好的土样于锥形瓶中，用蒸馏水润湿，加入硫酸-硝酸混合液5-10ml，待剧烈反应停止后，加蒸馏水10ml，加入高锰酸钾溶液10ml，置于低温电热板上加热至近沸，保持30-60min，分解过程中若紫色退去，应补加高锰酸钾溶液，以保持有过量的高锰酸钾存在。取下冷却，边摇边滴入盐酸羟胺溶液，直到过剩的高锰酸钾及瓶壁上的水合二氧化锰颜色刚好退去。

2.2 快速热解法

该方法的前处理是物理方法，测试中为消除干扰，只使用两种添加剂，添加剂B(活性氧化铝)，添加剂M(碳酸钠+氢氧化钙)。

表1 两种方法测定土样中总汞结果 μg/g

3 两种方法测定结果分析

在MA-2000测汞仪上应用两种方法分别测定三个批次的国家标准土壤样品(ESS-1、ESS-3、ESS-4)，三种环境土样(样A、样B、样C)，每个样品重复6次。

表1测定结果表明：用国标法和高温热解法测定国家标准土样中的总汞都具有较好的准确度与精确度；高温热解法的测定结果普遍高于国标法测定结果1.8％左右；国标法测定样品中相对标准偏差范围3.41-7.21％；高温热解法相对标准偏差范围2.34-6.41％。

4 测定中影响因素分析

国标法消解过程中使用的硫酸、硝酸与高锰酸钾的纯度不够时会影响测定值，使空白值偏高；过量的高锰酸钾，用盐酸羟胺还原，盐酸羟胺过量与汞离子络合成酰胺络合物，较难被氯化亚锡还原，结果偏低；高锰酸钾过量多，在还原过程中产生二氧化锰沉淀，减缓了还原速度 造成局部还原剂过量，形成单质汞，在震摇过程中单质汞被玻璃器皿吸附，结果偏低；二氧化锰沉淀进入测试系统结果异常；同时消解多个样品时，电热板温度不均匀，降低样品测试结果重现性。高温消解法测定中只加入两种添加剂，添加剂B(活性氧化铝)，添加剂M(碳酸钠+氢氧化钙)，且整个测试过程都在仪器内封闭状态下进行，避免了因药剂引入和人为因素带来的偶然误差，测试结果更稳定，更准确。

5 结论

高温热解法测定土样中总汞独特的工作原理，避免了国标法前处理中因多种消解药品的引入、电热板温度的不均匀、消解时间长短、还原剂加入量等多种因素带来的误差。因此，高温热解法相比于国标法具有快捷、准确、重现性好的优越性，为土样总汞测定中优先选用的前处理方法。

〔1〕土壤质量总汞的测定冷原子吸收分光光度法.水和废水分析方法第四版.

〔2〕直接测汞仪测定土壤中总汞的方法研究.甘肃科技2012年6月.

〔3〕土壤和沉积物中有机物和重金属监测新方法.中国环境科学出版社.2011年11月.

Comparative Analysis of Determining Total Mercury in Soil by National Standard Method and High Temperature Pyrolysis Method

ZhangZhaohan(Environment Monitoring Center Station of Qiqihaer City Qiqihaer Heilongjiang 161005)

Total mercury in soil samples were determined by national standard method and high temperature pyrolysis method,and the results were compared and analyzed.The results showed that high temperature pyrolysis method could replace national standard method (17136-1997 GB/T).High temperature pyrolysis method was fast and accurate,and its reproducibility was better than that of national standard method.

National standard method High temperature pyrolysis Soil Total mercury Analysis

X833

A

1674-263X(2016)02-0038-02

2016-05-27

张兆涵(1989-)，女，本科，助理工程师，从事环境监测工作。