直接測汞儀-土壤標準物質繪制工作曲線法測定土壤中汞

王 昊

(山西省分析科學研究院，太原 030006)

前言

目前，檢測土壤中汞含量的方法主要有氫化物發生原子熒光光譜法、冷原子吸收光譜法、電感耦合等離子體質譜法、雙硫腙分光光度法等[1-3]。其中，應用比較廣泛的是氫化物發生原子熒光光譜法。使用以上方法均需要對土壤進行前處理，傳統的前處理方法有濕法消解和微波消解，此方法耗時長而且操作復雜，需要耗費大量的強酸，嚴重污染環境，汞元素極易揮發，在前處理過程中還會對測定結果有一定的影響。本文采用DMA-80直接測汞儀-土壤標準物質繪制工作曲線測定土壤中的汞，此方法能夠固體直接進樣測定，無需對樣品進行前處理，避免了使用強酸等化學試劑，減少了消耗和對環境的污染[4-8]。樣品的干燥、分解、分析測定等整個分析過程都在儀器中完成，只需要約5 min，自動化程度高，分析速度快，減少了系統誤差，省時省力。在取樣量少的同時測定的檢出限低、精密度好、準確度高、重現性好、穩定。使用直接測汞儀測土壤中的汞多采用汞標準溶液繪制工作曲線，本文采用土壤標準物質繪制工作曲線測定土壤中的汞，使用了與土壤基質相同的土壤標準物質，減小了基體干擾和系統誤差，更適合進行大批量樣品測定。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

DMA-80直接測汞儀(意大利Milestone公司)，氧氣(純度不低于99.9%)，GSS-24、GSS-4、GSS-8、GSS-9、GSS-27、GSS-5土壤成分分析標準物質(地球物理地球化學勘察研究所)。

1.2 儀器工作條件

沖洗時間為60 s，齊化管加熱時間為12 s，信號記錄時間為30 s，最高開始溫度為250 ℃，氧氣壓力0.4 MPa，方法程序見表1。

表1 方法程序

2 結果與討論

2.1 標準工作曲線的繪制

土壤基體成分比較復雜，由基體引起的干擾比較嚴重，為了減小基體干擾和系統誤差，采用土壤標準物質來繪制標準曲線。由于測汞儀采用長光池測量低含量的汞(大約20 ng以下)，短光池測量高含量的汞(大約1 000 ng以下)；兩個吸收池一直都用于測量，若長光池的吸光度最高值超過0.8，則用短光池信號值的最高峰來計算結果。因此，選擇GSS-24、GSS-4兩種濃度的土壤標準物質繪制標準曲線，GSS-24的標準值為(0.075±0.007) mg/kg ，GSS-4的標準值為(0.59±0.05) mg/kg。

用GSS-24為標準物質繪制低濃度范圍的標準曲線，分別稱取GSS-24標準物質0.014 0、0.026 7、0.039 9、0.067 9、0.133 7、0.160 1、0.199 7 g直接進樣檢測；使用GSS-4為標準物質繪制高濃度范圍的標準曲線，分別稱取GSS-4標準物質0.026 2、0.050 8、0.085 5、0.169 2、0.255 1、0.339 9、0.423 9、0.508 5 g直接進樣檢測。繪制標準曲線均進行二次擬合，汞標準曲線見表2。

2.2 準確度和精密度實驗

根據土壤標準物質中汞的含量分布，選擇四種土壤標準物質直接進樣測定，測定結果與標準值對比，誤差很小。同時做精密度實驗，相對標準偏差不大于2.2%，以上指標符合檢測的要求。結果見表3。

表2 標準曲線

表3 標準樣品測定值及精密度

注：1)單位為%。

3 結論

采用直接測汞儀測定土壤中的汞，無需對樣品進行前處理，避免了化學試劑對環境的污染，減少了系統誤差和樣品在前處理過程中汞的損失，使用與土壤基質相似的土壤標準物質繪制工作曲線，減小了基體干擾，低濃度標準曲線的相關系數是0.999 9，高濃度標準曲線的相關系數是0.999 7，汞含量在0～300 ng范圍內的樣品都能準確測定。此方法操作簡單，準確度高，重現性和穩定性好。對4種土壤標準物質進行了測定，檢測結果均在定值范圍內，同時進行了精密度實驗，結果顯示，精密度較好，符合土壤的檢測要求，適用于大批量土壤樣品的檢測。