王水水浴消解—原子熒光法測定土壤中的汞

摘要：本文用（1+1）王水水浴消解土壤樣品—原子熒光法測定了土壤中的Hg。實驗證明，該法技術成熟，方便快速，準確性高，其能大批量的分析檢測土壤中的Hg，故可能適用于現今樣品量大的土壤環境監測任務。

關鍵詞：王水；水浴消解；土壤；汞

中圖分類號：X830.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）06-0117-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.067

Abstract： With the water bath （1 + 1） aqua regia digestion soil samples - atomic fluorescence determination of mercury in the soil， experiments show that this method mature technology， convenient and fast， high accuracy， can detect mercury in soil， the analysis of the mass is suitable for the current sample amount of soil environmental monitoring tasks.

Key words： Aqua regia； Water bath digestion； Soil； Mercury

隨著《土壤污染防治行動計劃》（簡稱《土十條》）的出臺，國家開展土壤污染調查，建立土壤環境質量的監測網絡。地級市及以下環境監測站承擔的土壤監測任務越來越多，而土壤中的Hg是8項重金屬必測項目之一。用王水水浴消解—原子熒光法測定土壤中的汞是一種傳統方法，因為技術成熟，準確性高，能大批量的分析檢測土壤中的Hg，適應于現今越來越繁重的土壤環境質量監測任務[1]。

1 實驗部分

1.1 儀器

AFS—9780型原子熒光光度計（北京科創海光儀器有限公司）；汞空心陰極燈（北京科創海光儀器有限公司）；恒溫水浴裝置：六孔水浴鍋（溫控精度±1℃）；分析天平：精度不低于0.0001g；常用器皿：符合國家標準的A級玻璃量器和玻璃器皿。

1.2 主要試劑

汞標準儲備液：100mg/L，國家標準物質中心；載流溶液：5%鹽酸（鹽酸為優級純）；還原劑：稱取2.5gNaOH溶于去離子水，溶解后加入10gKBH4，加去離子水稀釋至500mL。KBH4遇水易分解，所以KBH4一定要溶于先配制好的0.5%NaOH，溶液中（此溶液現用現配）。

1.3 土壤樣品的前處理

稱取經風干、研磨并過0.149mm孔徑篩的土壤樣0.2～1.0g（精確至0.0002g），于50mL具塞比色管中，用少許水潤濕并沖洗管壁土壤至試管底部，加入10mL（1+1）王水，加塞后搖勻，于沸水浴中消解2h，取出冷卻，用去離子水稀釋至刻度，搖勻后放置過夜，取上清液待測[2]。同時，做空白試驗（每批樣品至少制備2個以上空白溶液）。

1.4 儀器參數條件的設置

燈電流：20mA；負高壓：280V；原子儀器高度：10mm；載氣流量：400mL/min；屏蔽氣流量：900mL/min；讀數方式：峰面積。

1.5 標準曲線制備

準確吸取汞標準使用液（濃度為100 ug/L）0.00mL、0.20mL、0.40mL、0.80mL、1.20mL、1.60mL、2.00mL于100mL容量瓶中，用5%HCl定容至刻度，此汞標準系列濃度為0.000ug/L、0.200ug/L、0.400ug/L、0.800ug/L、1.2000ug/L、1.600ug/L、2.000ug/L。

2 實驗結果

2.1 標準曲線和線性范圍

在0.000～2.000ug/L范圍，熒光強度值與汞含量的線性方程為If=699.294C+7.049，相關系數為0.9997。

2.2 精密度測定

以2.0ug/L的標準溶液連續7次測定的熒光強度值的標準偏差除以測量平均值。精密度RSD為0.756%，

2.3 方法的檢出限

檢出限DL=3*SD*V/K

SD為標準偏差，連續11次測量空白溶液的熒光信號的標準偏差；K為工作曲線的斜率 K=IF/C，IF 為對應標準溶液的熒光信號值，測得的檢出限為0.0017ug/L。

2.4 土壤標準參考樣品的測定

取國家標準物質土壤標準參考樣GSS-8、GSS-1、GSS-7高、中、低三種不同濃度的土壤樣品各消解6份（每個樣品平行4份，加標回收2份），測定汞含量并計算精密度RSD。在各樣品中加入標準物質，測定加標樣品回收率。結果為RSD在1.4%～2.0%之間，加標回收率在95.4%～101.3%之間，滿足質控要求[3]。

標準物質編號GSS-8（保證值0.017±0.003 μg/g）；4次測定平均值：0.018 μg/g；RSD：2.0%；加標回收率（2次平均值）：101.3%；

標準物質編號GSS-1（0.032±0.004 μg/g）；4次測定平均值：0.033；RSD：1.7%；加標回收率（2次平均值）：99.0%；

標準物質編號GSS-7（0.061±0.006 μg/g）；4次測定平均值：0.062 μg/g；RSD：2.0%；加標回收率（2次平均值）：95.4%。

3 消解方法及儀器條件等參數確定

3.1 消解方法的選擇

實驗證明，在105℃消解2h，樣品消解完全，As、Hg不損失。

3.2 儀器條件的選擇

通過實驗，綜合考慮，確定選擇負高壓280V，燈電流20mA，爐高選擇10mm，載氣流量：400mL/min，屏蔽氣流量：900mL/min。

3.3 介質及載流酸度的選擇

氫化物發生要求有適宜酸度，實驗得知，鹽酸介質的靈敏度最高，故選擇以鹽酸為介質，分別以5%、10%、15%酸度范圍，測定工作曲線，均符合要求。本著節約和避免對環境造成污染，選擇5%鹽酸作為載流溶液。

3.4 還原劑的濃度

還原劑影響氫化物的生成速度和氬氫焰的強度，用量少時，還原能力弱；用量過多，生成的大量H2產生稀釋作用，靈敏度降低。

4 分析過程中注意事項

（1）土壤中的汞測定屬于微量分析，在分析過程中必須使用高純蒸餾水或去離子水。試驗前所有使用的試劑特別是酸，玻璃器皿均需做含汞測驗。

（2）由于Hg具有較強的記憶效應，當測完標準工作曲線或高濃度后，應多次測定空白值，至穩定后再繼續測定。或用稀鹽酸清洗管路，否則會使測定結果偏高。還有，應注意實驗室的環境污染，剛裝修的實驗室和經常做Hg的實驗室殘余的汞蒸氣易造成汞的空白值猛增，嚴重干擾測量[4]。

（3）實驗過程中尤其是在測定工作曲線過程中，排風系統也會造成影響。實驗室不僅要有良好的排風系統，儀器上方應有強制排風系統，排風口應安裝在預備距離儀器煙囪上方30cm處。盡量使用渦流排風，避免葉片對氬氫火焰干擾，造成測定值時高時低。

（4）使用王水消解，應用前新配制王水，然后用（1+1）王水消解，避免王水放置變色引起干擾。樣品消解完畢，放置室溫并澄清后宜盡早測定，以防止Hg的損失及放置環境對試液的二次污染。

（5）目前土壤樣品工作量大，且多批多次消解極易引入干擾或引起測量誤差，水浴消解可以同時大批量消解土壤樣品，水浴消解方法測定在同一支比色管內，避免多次轉移等步驟帶來的誤差或引起干擾，準確度大大提高。

采用王水水浴消解批量土壤樣品-原子熒光法測定土壤中的Hg，在最佳儀器條件下0.000～2.000μg/L范圍內線性關系良好，相關系數為0.9997，檢出限為0.0017μg/L，相對標準偏差在2.0%以下，加標回收率在95.4%～101.3%之間。該方法靈敏度高，檢出限低，快速方便，適用于現今樣品量大的土壤環境監測任務。

參考文獻

[1]劉鳳枝，李玉浸.土壤樣品的消解[J].土壤監測分析技術，2015，（2）：96.

[2]GB/T 22105.1—2008，土壤質量總汞、總砷、總鉛的測定原子熒光法[S].

[3]北京海光儀器公司，AFS-9780雙道原子熒光光度計使用手冊.

[4]石杰，朱永琴，龔雪云.氫化物發生-原子熒光法測定中藥中痕量汞[J].光譜學與光譜分析，2007，24（12）：2585-2587.

收稿日期：2018-05-02

作者簡介：于海應（1979-），男，本科，工程師，研究方向為環境監測。