不同消解方法对水中汞元素测定的影响

吴 龑

（镇江市农产品质量检验测试中心，江苏 镇江 212009）

0 引言

汞对人体危害严重，属于“五毒”之一，其污染具有持续性，汞及其化合物会在生物体中累积，并在生物链中迁移，长期接触会危害到人体的肾脏、肝脏和神经系统，因此，汞是河流、湖泊等水体的必检项目[1-2]。国标中规定了汞的限量值，且推荐了几种汞的测定方法，具体有原子荧光光谱法、原子吸收法、离子体质谱法等，目前，多数检测中心的实验室采用原子荧光法[3-4]。前处理方法有水浴消解法、过硫酸钾消解法和微波消解法。当前关于水体中汞元素的测定研究较多，但是对于水浴和微波消解方法对检测结果影响的研究不是很全面[5-6]。本文对这两种前处理方法进行对比分析，以确定最优的检测方法，为检测中心汞元素的测定提供参考。

1 试剂和仪器

1.1 试验试剂

实验用水（哇哈哈纯净水）；纯硝酸（国药）；纯盐酸（国药）；汞元素标准品（国家有色金属及电子材料分析中心）；硼氢化钾（国药）；氢氧化钠（国药）。

1.2 试验仪器

微波消解仪(MASTER40，上海新仪微波化学科技有限公司)；恒温水浴锅(SHA-C，江苏金坛市金城国胜实验仪器厂)；原子荧光光度计(AFS-9530，北京海光仪器有限公司)。

2 试验操作

2.1 样品前处理

（1）水浴消解：按照HJ 694-2014的方法进行消解废水样品。

（2）微波消解：准确量取废水样品25 mL，放置于微波消解罐中，加入1 mL浓硝酸和3 mL浓盐酸，消解温度190℃，升温时间8 min，保持时间16 min，消解结束后，将消解罐放置在通风橱内进行冷却，冷却结束后，开盖放气，将消解液移出，并用纯净水消解罐内壁两次，收集荡洗液和消解液到50 mL容量瓶中，加水到标准线，待测。

2.2 原子荧光光度计测定条件

原子化器高度8 mm，光电倍增管负高压270 V，载气流量300 mL/min，灯电流30 mA，屏蔽气流量800 mL/min，载流为5%的盐酸，读数时间10 s，注入量0.5 mL，延时时间1.0 s，还原剂为2%的硼氢化钾。

2.3 质量控制

质量控制采用加标回收实验、平行分析、全程空白并行控制。加标回收实验：在样品处理前加入指定浓度的汞标准溶液，前处理过程完全一样，测定其回收率，以计算该方法的准确度。平行分析：实验过程采用六组平行分析样，取平均值，以减小系统误差。全程空白：以哇哈哈纯净水为空白样品，前处理及检测过程与废水样品一样，以确定试验中是否有污染。

3 结果与讨论

3.1 标准曲线及检出限

储备液是100 mg/L的汞标准溶液，移取5 mL储备液到500 mL容量瓶中，加入浓盐酸50 mL，加水稀释到标线，配成1 mg/L的汞标准中间液。继续移取5 mL中间液到500 mL容量瓶中，加入浓盐酸50 mL，加水稀释到标线，配成10μg/L的汞标准使用液。

标准曲线配制：量取汞标准使用液 0、2、4、6、8、10 mL于6个100 mL容量瓶中，5%的盐酸稀释到标线，混合均匀，用来测定汞的原子荧光强度，以质量浓度为横坐标，原子荧光强度为纵坐标，绘制校准曲线，获得回归方程。

按照水浴消解法HJ 694-2014的方法进行消解，得到检出限为0.04 μg/L。按照微波消解法前处理步骤进行消解，重复测定3次，得到检出限为0.03 μg/L。以上均符合国标中对检出限的要求。

3.2 干扰与消除

浓度高于一定值后，铜等过渡金属元素会干扰测定结果，加入硫脲+抗血酸溶液可减轻干扰，且不影响实验结果。

3.3 平行实验结果

利用原子荧光光度计分别对废水样品和汞标准样品水浴消解和微波消解后的结果进行检测，检测结果见表1所示，由表1可知，6次平行样品的检测值均为正常值，可全部用于数据分析，汞标准样品6次平行测定结果均值为6.34 μg/L，相对标准偏差为2.2%，在误差允许范围内。废水样品水浴消解和微波消解的测定结果没有明显差异，相对标准偏差分别为3.6%、3.7%，平均值分别为 0.522、0.525 mg/L，由此可知，该废水样品中汞的含量约为0.5 mg/L。

表1 废水样品和汞标准样品水浴消解和微波消解后的测定结果

3.4 加标回收实验结果

实验结果见表2所示，加标量为15 μg。由表2可知，水浴消解和微波消解后的回收率分别为91.3%、89.2%，均符合HJ 694-2014中测定水质中汞原子荧光法的加标回收率要求，加标回收实验进一步证明了该方法的可行性。

表2 废水样品中水浴消解和微波消解

4 结语

综上所述，采用原子荧光光度计测定废水样品中的汞元素时，微波消解和水浴消解比对试验表明，两种方法均可用于前处理，与水浴消解相比，微波消解操作简单，试剂用量小，耗时短，工作效率高，试验对环境污染小，方便同时测定多个金属元素，可广泛应用于水中汞的测定，更适合检测中心开展地表水、污染源废水、地下水的监督检测和例行监测。