直接测汞仪-土壤标准物质绘制工作曲线法测定土壤中汞

王 昊

(山西省分析科学研究院，太原 030006)

前言

目前，检测土壤中汞含量的方法主要有氢化物发生原子荧光光谱法、冷原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法、双硫腙分光光度法等[1-3]。其中，应用比较广泛的是氢化物发生原子荧光光谱法。使用以上方法均需要对土壤进行前处理，传统的前处理方法有湿法消解和微波消解，此方法耗时长而且操作复杂，需要耗费大量的强酸，严重污染环境，汞元素极易挥发，在前处理过程中还会对测定结果有一定的影响。本文采用DMA-80直接测汞仪-土壤标准物质绘制工作曲线测定土壤中的汞，此方法能够固体直接进样测定，无需对样品进行前处理，避免了使用强酸等化学试剂，减少了消耗和对环境的污染[4-8]。样品的干燥、分解、分析测定等整个分析过程都在仪器中完成，只需要约5 min，自动化程度高，分析速度快，减少了系统误差，省时省力。在取样量少的同时测定的检出限低、精密度好、准确度高、重现性好、稳定。使用直接测汞仪测土壤中的汞多采用汞标准溶液绘制工作曲线，本文采用土壤标准物质绘制工作曲线测定土壤中的汞，使用了与土壤基质相同的土壤标准物质，减小了基体干扰和系统误差，更适合进行大批量样品测定。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

DMA-80直接测汞仪(意大利Milestone公司)，氧气(纯度不低于99.9%)，GSS-24、GSS-4、GSS-8、GSS-9、GSS-27、GSS-5土壤成分分析标准物质(地球物理地球化学勘察研究所)。

1.2 仪器工作条件

冲洗时间为60 s，齐化管加热时间为12 s，信号记录时间为30 s，最高开始温度为250 ℃，氧气压力0.4 MPa，方法程序见表1。

表1 方法程序

2 结果与讨论

2.1 标准工作曲线的绘制

土壤基体成分比较复杂，由基体引起的干扰比较严重，为了减小基体干扰和系统误差，采用土壤标准物质来绘制标准曲线。由于测汞仪采用长光池测量低含量的汞(大约20 ng以下)，短光池测量高含量的汞(大约1 000 ng以下)；两个吸收池一直都用于测量，若长光池的吸光度最高值超过0.8，则用短光池信号值的最高峰来计算结果。因此，选择GSS-24、GSS-4两种浓度的土壤标准物质绘制标准曲线，GSS-24的标准值为(0.075±0.007) mg/kg ，GSS-4的标准值为(0.59±0.05) mg/kg。

用GSS-24为标准物质绘制低浓度范围的标准曲线，分别称取GSS-24标准物质0.014 0、0.026 7、0.039 9、0.067 9、0.133 7、0.160 1、0.199 7 g直接进样检测；使用GSS-4为标准物质绘制高浓度范围的标准曲线，分别称取GSS-4标准物质0.026 2、0.050 8、0.085 5、0.169 2、0.255 1、0.339 9、0.423 9、0.508 5 g直接进样检测。绘制标准曲线均进行二次拟合，汞标准曲线见表2。

2.2 准确度和精密度实验

根据土壤标准物质中汞的含量分布，选择四种土壤标准物质直接进样测定，测定结果与标准值对比，误差很小。同时做精密度实验，相对标准偏差不大于2.2%，以上指标符合检测的要求。结果见表3。

表2 标准曲线

表3 标准样品测定值及精密度

注：1)单位为%。

3 结论

采用直接测汞仪测定土壤中的汞，无需对样品进行前处理，避免了化学试剂对环境的污染，减少了系统误差和样品在前处理过程中汞的损失，使用与土壤基质相似的土壤标准物质绘制工作曲线，减小了基体干扰，低浓度标准曲线的相关系数是0.999 9，高浓度标准曲线的相关系数是0.999 7，汞含量在0～300 ng范围内的样品都能准确测定。此方法操作简单，准确度高，重现性和稳定性好。对4种土壤标准物质进行了测定，检测结果均在定值范围内，同时进行了精密度实验，结果显示，精密度较好，符合土壤的检测要求，适用于大批量土壤样品的检测。