自動(dòng)測汞儀直接測定PM2.5中的汞

李娟，譚洪濤，周鴻，謝慧英，辜蕓

(江西省疾病預(yù)防控制中心，江西 南昌 330029)

PM2.5是指大氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，其粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長、輸送距離遠(yuǎn)，因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響大。我國GB 3095-2012《環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定環(huán)境空氣中汞的濃度限值為0.05μg/m3。汞及其化合物屬劇毒物質(zhì)，可通過生物鏈、食物鏈成千萬倍的富集，很容易被皮膚以及呼吸、消化道吸收，對神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重危害[1]。因此了解和監(jiān)測大氣環(huán)境PM2.5中的汞含量極其重要[2，3]。

目前，顆粒物中汞常用的分析方法有原子吸收法、原子熒光法[4，5]、電感耦合等離子體-質(zhì)譜法[6-8]，這些前處理過程煩瑣，耗時(shí)，產(chǎn)生大量的廢試劑，污染環(huán)境，對實(shí)驗(yàn)人員的健康構(gòu)成危害，而且消解過程容易出現(xiàn)消解不完全或揮發(fā)而造成汞損失，影響測定結(jié)果。

本文采用DMA-80自動(dòng)測汞儀直接對石英濾膜中的汞進(jìn)行分析，進(jìn)行了檢出限、精密度和準(zhǔn)確性等方法學(xué)研究。該方法無需任何試劑和無需樣品前處理，分析速度快，準(zhǔn)確度高，為汞污染的監(jiān)控提供了技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑 DMA-80直接測汞儀（Milestone公司）；電子天平(梅特勒)。汞的標(biāo)準(zhǔn)溶液（國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心）；土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSS-7（國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心）

1.2 實(shí)驗(yàn)條件 干燥溫度200℃，干燥時(shí)間60s，分解溫度650℃，分解時(shí)間90s，汞齊化管加熱溫度650℃，記錄時(shí)間30s

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 吸取一定量的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液置于容量瓶中，用2%的HNO3溶液定容，分別配成高低不同濃度的兩套標(biāo)準(zhǔn)系列。低濃度標(biāo)準(zhǔn)系列為 0，1，2，5，10，20ng/ml， 高 濃 度 標(biāo) 準(zhǔn) 系 列 為25，50，100，200ng/ml。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法 自動(dòng)測汞儀：稱取一定量石英濾膜放在石英舟內(nèi)，然后將樣品插入原子化器中進(jìn)行分析，為了避免樣品間的干擾，樣品測定前需進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)，直到空白的吸光度值小于0.0003ABS，方可進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限 在優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)條件下，建 立 0ng、0.5ng、1ng、5ng、10ng、20ng、50ng、100ng、200ng質(zhì)量含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線。同一樣品，采用不同靈敏度的檢測池測定兩次。汞蒸氣先是被帶過一個(gè)長通道的吸收池，然后是一個(gè)短通道池。低濃度樣品選用0～20ng范圍測定，高濃度選用30～200ng范圍測定。對標(biāo)準(zhǔn)溶液中的汞，以標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)，對應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)，進(jìn)行回歸計(jì)算得到工作曲線回歸方程：

低范圍標(biāo)準(zhǔn)曲線：A=0.00686348+0.05596964 H-0.000086889 H2，R2=0.9996

高范圍標(biāo)準(zhǔn)曲線：A=3.049982×10-3+7.867144×10-4H，R2=0.9990

采用DM-80對空白濾膜進(jìn)行11次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，以3倍信噪比計(jì)算檢出限，由檢出限計(jì)算方法：MDL=3s/a，計(jì)算出該方法的檢出限為0.009ng。2.2方法的準(zhǔn)確度和精密度 稱取一定量的土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于空白濾膜中，按照優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行分析，重復(fù)6次測定，結(jié)果分別為62.1、61.8、62.5、63.0、60.1、60.8、61.4μg/kg，平均值為 61.4μg/kg，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.46%，證書所示標(biāo)準(zhǔn)值為61±6μg/kg，結(jié)果符合 GB/27404-2008《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)食品理化檢測》中測定值與真值誤差＜10%的要求。

2.3 方法的回收率 取同1份顆粒物樣品進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，每個(gè)水平測定3次，回收率范圍為97.7%～98.8%，加標(biāo)回收結(jié)果見表1。結(jié)果表明，本方法滿足實(shí)際實(shí)驗(yàn)的要求。

表1 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

2.4 樣品測定 采用自動(dòng)測汞儀對8份顆粒物樣品進(jìn)行測定，結(jié)果見表2。

表2 樣品分析結(jié)果

3 結(jié)論

本文采用DMA-80自動(dòng)測汞儀直接測定大氣污染PM2.5中的汞。樣品無需前處理，可實(shí)現(xiàn)樣品的全自動(dòng)進(jìn)樣，不僅減少了試劑消耗，保障分析人員的健康，還避免了前處理造成汞損失，提高了工作效率。此方法準(zhǔn)確度高、簡便、快速、樣品無需前處理，可實(shí)現(xiàn)汞的快速測定。