RA-915M測汞儀直接測定土壤和沉積物中總汞

楊曉紅,張榆霞, 王　燕，陳麗瓊,楊躍偉，孫　鑫

(1.云南省環境監測中心站,云南 昆明 650034；2.昆明理工大學環境科學與工程學院，云南 昆明 650093)

RA-915M測汞儀直接測定土壤和沉積物中總汞

楊曉紅1,張榆霞1, 王燕1，陳麗瓊1,楊躍偉1，孫鑫2

(1.云南省環境監測中心站,云南 昆明 650034；2.昆明理工大學環境科學與工程學院，云南 昆明 650093)

摘要：采用RA-915M汞分析儀測定土壤和沉積物中總汞，建立了一種快速直接的分析測定方法。該方法測定土壤和沉積物樣品時不需要任何消解處理，操作簡單，成本低，測量時間較短。通過對標準樣品和實際樣品進行測定，結果顯示該方法有較低的檢出限(0.0024mg/kg)和較高的精密度(RSD≤10.5%)，而且數據結果準確、可靠。

關鍵詞：總汞測定；土壤和沉積物；直接測定 ；RA-915M

汞對于植物為低毒，在土壤的一般濃度下對植物生長無影響。但是汞對人和動物為高毒，殘留在植物中的汞，通過食物鏈會危害人體和動物健康[1]。因此汞在食品衛生監督檢驗和環境監測中均被列為重點監督的有毒有害元素。目前測定土壤和沉積物中總汞常用的分析方法主要有冷原子吸收光譜法和原子熒光法[2-7]，使用這兩種方法都必需對制備好的樣品進行復雜的前處理，消解過程中易產生消解不完全和揮發造成汞損失，從而影響測量結果的準確性。采用RA-915M測汞儀測定土壤總汞，直接進樣測定，不需任何試劑，不需樣品前處理，同時還具有快速、準確、檢出限低等特點。

1試驗部分

1.1方法原理

將稱量好的樣品通過樣品舟插入熱解裝置，樣品被加熱到700℃熱解，使樣品中的汞及其化合物分解為氣態汞原子，基于汞原子對254nm波長產生共振發射線的吸收原理，經塞曼背景校正技術處理后檢測響應值，對照工作曲線換算得出總汞含量。

1.2儀器和試劑

俄羅斯Lumex 公司汞分析儀；RA-915M及PYRO-915+熱解裝置；BT-224S型電子天平；地球物理地球化學勘查研究所生產的國家標準物質GSD-1a、GSD-3a、GSD-5a、GSD-7a、GSS-3、GSS-5和GSS-7；地礦部物化所、測試所生產的國家標準物質GSD-9和黑龍江省環境監測中心站生產的國家一級標準物質GBW07409。

1.3儀器工作條件

RA-915M汞分析儀測定條件：氣體流速0.8～1.2L/min，熱處理溫度680～740℃，波長254nm，樣品檢測時間1～2min。

1.4試驗方法

開啟儀器預熱20～30min，待基線平穩后，稱取適量已制備好的土壤或沉積物樣品于樣品舟內，再將樣品舟插入儀器熱處理單元進行燃燒分解，熱解產生的氣態汞再由載氣(空氣)引入RA-915M分析儀進行檢測。

2結果與分析

2.1工作曲線與線性范圍

本方法采用水系沉積物標準樣品GSD-5a、GSD-1a和土壤標準樣品GSS-3分別制作高、低含量汞測定工作曲線，高濃度曲線中汞含量范圍為0～46.4ng，低濃度曲線中汞含量范圍為0～5.12ng和0～14.4ng，以汞含量為橫坐標，響應峰面積為縱坐標繪制工作曲線，測定結果見表1。從表1中可以看出，當汞含量范圍為0～46.4ng、0～5.12ng和0～14.4ng，響應峰面積與汞含量間都具有較好的線性關系，相關系數均>0.999。

表1　工作曲線測定結果

2.2檢出限和測定下限

根據《HJ168-2010環境監測 分析方法標準制修訂技術導則》中檢出限測定方法[8]，按照樣品分析步驟，對兩個低濃度樣品平行測定9次，按公式計算得出方法檢出限為0.0024mg/kg，并以4倍的檢出限算出測定下限為0.0096mg/kg，結果見表2。

(1)

MDL=t(V1+V2,0.99)×Sp

(2)

式中：V1—樣品1的自由度；V2—樣品2的自由度；Sp—組合標準差；t—自由度為V1+V2，置信度為99%時的t分布。

表2　檢出限與測定下限測定結果

表3　精密度和準確度試驗結果(n=7)

表4　回收試驗結果

2.3精密度與準確度

按試驗方法對水系沉積物標準樣品(GSD-1a、GSD-3a、GSD-5a、GSD-7a、GSD-9)和土壤標準樣品(GSS-5、GSS-7、GBW07409)分別平行測定7次，結果取平均值，見表3。由表3可以看出各土壤和沉積物標準樣品的測定結果均在保證值不確定度范圍內，相對誤差在0.0%～20.0%，相對標準偏差在3.6%～7.8%，滿足《土壤環境監測技術規范》中相應的質量控制要求[9]，說明該方法準確可靠。

2.4回收試驗

選取制備好的6個不同地區的土壤和沉積物實際樣品，分別加入土壤標準樣品GSS-3和沉積物標準樣品GSD-5a測定回收率，平行測定7次，結果見表4。由表4可以看出，土壤和沉積物樣品的加標回收率在73.8%～125.7%，平均加標回收率在89.3%～106.7%，滿足《土壤環境監測技術規范》中對加標回收率的要求。

2.5實際樣品測定

隨機選取6個制備好的不同地域的土壤和沉積物實際樣品，分別平行測定7次，結果見表5。表5中結果顯示，實際樣品測定結果的精密度較好，相對標準偏差在3.0%～10.5%，滿足《土壤環境監測技術規范》中相應的質量控制要求。

表5　樣品測定結果

3結論

(1)采用RA-915M測汞儀測定土壤和沉積物中總汞是采取固體直接進樣，操作簡單，樣品不需要任何消解處理，降低了分析成本，可在1～2min內測定1個樣品中總汞含量，大大縮短了測量時間，減輕了工作量。

(2)本方法采用塞曼背景校正技術，提高了測量的靈敏度，檢出限可達0.0024mg/kg；不同濃度標準土壤樣品的測量值均在保證值不確定度范圍內，相對誤差滿足質量控制要求，該方法準確度可靠：本方法不僅適用于實驗室常規分析，更適用于環境監測突發污染事故應急監測。

參考文獻：

[1]馮新斌,仇廣樂,付學吾. 環境汞污染[J]. 化學進展, 2009, 21(2/3):436 -457.

[2]陳劍俠,柯毅龍. 冷原子吸收法測定土壤中總汞[J]．光譜實驗室, 1997,14(4):20-23．

[3]倪哲明,楊瓦原. 石墨爐原子吸收法直接測定土壤中汞[J]．環境化學, 1982,1(1):83-87．

[4]劉超,童朝明. 微波消解-氫化物發生原子熒光法測定土壤中的汞[J]．杭州農業科技, 2005,15(6):18-20．

[5]于永斌,何振輝,徐輝. 王水消解-冷原子熒光法測定土壤中的微量汞[J]．中國環境管理干部學院學報, 2009,19(2):66-68．

[6]本書編委會. 空氣和廢氣監測分析方法：第四版增補版[M].北京:中國環境科學出版社,2007:47.

[7]GB/T 22105.1-2008 土壤質量 總汞、總砷、總鉛的測定 原子熒光法[S].

[8]HJ 168-2010 環境監測 分析方法標準制修訂技術導則[S].

[9]HJ/T 166 -2004 土壤環境監測技術規范[S].

Direct Determination of Total Mercury in Soil and Sediment by RA-915MMercury Analyzer

YANG Xiao-hong1, ZHANG Yu-xia1,WANG Yan1,CHEN Li-qiong1,YANG Yue-wei1,SUN Xin2

(1.Yunnan Environmental Monitoring Center, Kunming Yunnan 650034, China)

Abstract：A rapid and direct method was established to determine total mercury in soil and sediment by RA-915M mercury analyzer. This method did not need any digestion pretreatment. It is simple, low cost, and quick. The method was adopted to test standard and practical samples. The results displayed that the data were accurate and reliable with low detection limit (0.0024mg/kg) and high precision (RSD≤10.5%).

Key words：total mercury detect; soil and sediment; direct determination; RA-915M

收稿日期：2016-01-07

基金項目：國家環保公益性行業科研專項資助項目(201309050)。

作者簡介：楊曉紅(1973-)，女，云南永勝人，學士，高級工程師，主要從事環境監測質量管理與分析技術研究。

中圖分類號：X83

文獻標志碼：A

文章編號：1673-9655(2016)04-0095-05