冷原子吸收法測定土壤和沉積物中總汞的影響因素研究

陳垠勇　季曉春

（1縉云縣環境保護監測站浙江杭州3100002青田縣環境保護監測站浙江杭州310000）

冷原子吸收法測定土壤和沉積物中總汞的影響因素研究

陳垠勇1季曉春2

（1縉云縣環境保護監測站浙江杭州3100002青田縣環境保護監測站浙江杭州310000）

冷原子吸收法測汞的靈敏度較高，是一種重要的測汞方法。通常是運用酸性以及加熱的方式對樣品進行氧化劑氧化預處理。本文主要通過對比土壤標準樣里的逆王水消解以及酸性高錳酸鉀預處理，明確了在標準方法之外，逆王水消解方法測定的準確性、加標回收率和重現性地效果更好。

冷原子吸收法；土壤和沉積物；總汞

探討土壤與沉積物試樣預處理，消解方法則是運用HNO3-HCLO4-HF體系下的高壓密閉消解法。最終證明HNO3-HCLO4-HF體系下的高壓密閉消解法有更好的重現性，而且也有很高的精密度與準確度，樣品回收率超過了95%，甚至可以到101%；H2SO4-HNO3-KMnO4常壓消解法重現性較低，而回收率在90%～110%。盡管利用其他體系下的高壓密閉消解法對底質樣品中的汞測定具有一定研究，然而因為土壤與沉積物中對Cr、Cu、Mn、Ni、Zn、Pb之類的重金屬HNO3-HCLO4-HF測定應用已經比較成功了，故而在對汞或者別的重金屬元素進行測定時，預處理能夠一次性完成，也使得汞的實樣測定有了更好的預處理方法。

1　實驗試劑和儀器

濃H2SO4-與濃HNO3，比例為2：1；濃HNO3-和濃HCLO4，比例為3：1；把0.5g重鉻酸鉀溶解在950mL水里，并加入50mL硝酸；高錳酸鉀溶液與5%水溶液；氯化亞錫溶液，把50g氯化亞錫和50mL濃鹽酸加入450mL水中；鹽酸羥胺溶液和10%水溶液；汞標準液，恒重為0.1354g的氯化汞，105℃溫度下烘干，稀釋重鉻酸鉀固定液到1000mL，該貯備液含汞0.1000mg/mL，使用過程中，逐漸稀釋重鉻酸鉀固定液，把它配成50μg/mL的工作液；二次交換水；CG-1A型測汞儀；SC101-1型鼓風電熱恒溫干燥箱；WM-4型無油空氣壓縮機；MRG-40型聚四氟乙烯高壓消解罐。

2　試驗方法

在50mL的比色管里稱取定量的汞標準溶液，然后使用固定液達到5mL，再加3mL硫硝混酸與10mLKMnO4溶液，搖晃均勻后靜置30min，再滴入鹽酸羥胺使之變成無色，除掉氯氣，加入水稀釋到相應刻度，然后將之裝在反應瓶里，并加入1mL的10%氯化亞錫，迅速蓋好，對表頭的最大讀數進行測量[1]，等到指針指到零點以后，再測量下一瓶溶液，參比溶液是空白試劑。

3　結果和討論

3.1對照汞的工作和標準曲線

在制作工作曲線中，先在反應瓶里裝50mL水，把10%的SnCl2加1mL的量，馬上蓋好，空白置零，接著把0.5mL～5mL的汞標準工作液加入其中，形成系列標準。由此可見，盡管溶液體積不斷變大，且氣液比存在一定相差，不過線性還是較好，相關系數r是0.9986，比較定容在50mL的測定，讀數大致相同。通過反復試驗可知，工作曲線的靈敏度比標準曲線多1.2倍左右。

3.2鹽酸輕胺用量的影響

通過實驗可知，如果加入鹽酸羥胺立即展開測定，鹽酸羥胺的過量并沒有什么明顯影響，10%的鹽酸羥胺允許量通常會有15mg；30min后再測定，就會非常影響結果。所以，如果立刻測定，鹽酸羥胺過量則未受什么影響。

3.3載氣流量影響

觀察載氣流量影響圖，在試驗過程中，流量不超過0.8L/min，測定的速度不快，靈敏度不高；當流量變為0.8L/min后，靈敏度最高，而且呈穩定態勢。

3.4氧化亞錫用量

分別測定4m與2mL的50ppb汞，可知氯化亞錫的穩定效果是在0.04%～2.0%間，在測定中可以加量1mL。

3.5標準里加入KMnO4后的穩定時間

通過試驗可知，當把KMn04后的標準系列加入以后，能夠穩定2h，如果放置時間過長會破壞其線性，導致數據不穩定。所以，測定應該在2h內進行。

3.6滴加鹽酸羥胺后的穩定時間

3.6.1對標準測定影響

根據實際測定來看，當鹽酸羥胺被滴入以后，在10min到60min間溶液是穩定的。如果放置時間不足，那么氯氣會因為沒有徹底除去以及反應熱的冷卻不夠導致測定偏高；反之，又會因為鹽酸羥胺的過量而導致還原效果不佳[2]。

3.6.2對高壓消解液的影響

試驗中，從高壓消解角度看鹽酸羥胺用量沒有什么影響，穩定時間比較久甚至可以等到次日再測定。

4　樣品分析

4.1試樣消解及測試

H2SO4-HNO3-KMnO4常壓法。在200mL錐形瓶里加入0.1000g100目干樣然后把3mL的H2S04-HNO3混酸、20mL去離子水、10mL5%KMnO4加進去，再把小漏斗放瓶上，在電熱板上用低溫消解，不斷搖晃，1h后取下來放在室溫里冷卻，加入的鹽酸羥胺應該變成紫紅色且恰好褪盡，并用水稀釋到100mL，此時再做一空白。

4.2不蒸干與蒸干情況下的高壓密閉消解法

（1）消解罐里放0.1000g100目干樣，把5mLHNO3-HClO4、HF加進去并密閉好，在160℃的烤箱中恒溫消化5h，冷卻以后將消解罐打開，迅速放入2.0g硼酸，然后均勻攪拌，放入1mLKMnO4，以鹽酸羥胺將之滴到無色為止，接著加10mL鹽酸羥胺，稀釋到100mL，并做一空白。（2）消解方法與前述唯一不同的就是在聚四氟乙烯燒杯里放入消解液體，低溫蒸干。由此來看，高壓密閉不蒸干方法最好。

5　結語

冷原子吸收法對土壤和沉積物中總汞的測定具有快速、簡便、穩定性好的優點，因而在實際樣品測試中也獲得了較為滿意的效果。所以，這是一種值得推廣的測試方法。

[1]周婷,張智源.熱分解——冷原子吸收法測定土壤中汞[J].環境監測管理與技術,2015（06）：71.

[2]丁振華，王文華.不同消解方法對土壤樣品中汞含量測定的影響[J].生態環境，2003（01）：25.