汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì),可在體內(nèi)蓄積,進(jìn)入機(jī)體的無(wú)機(jī)汞離子可轉(zhuǎn)換為毒性更大的有機(jī)汞,經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體,
引起全身中毒。土壤總汞水平既可反映環(huán)境系統(tǒng)的汞污染程度,又能表明汞通過(guò)食物鏈影響人體和生物的可能性。冷原
子吸收法[ 122 ]和原子熒光法[ 324 ]是測(cè)定痕量、微量汞的特效方法。用原子熒光法測(cè)定土壤的汞有靈敏度高、干擾少、線(xiàn)性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。而傳統(tǒng)的土壤分析方法———冷原子吸收法,也有其突出的特點(diǎn):操作簡(jiǎn)便、重現(xiàn)性好,但靈敏度比原子熒光法低,線(xiàn)性范圍沒(méi)有原子熒光寬。本文建立了土壤中汞的氫化物發(fā)生- 原子熒光光譜測(cè)定方法,并與冷原子吸收法測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行比較。
材料與方法、儀器與試劑、主要儀器、AFS2930型雙道原子熒光光譜儀(北京吉天小天鵝儀器有限公司) ,汞空心陰極燈; Hotblocks電熱消解儀(美國(guó)萊伯泰科有限公司) 。試劑 鹽酸、硫酸、硝酸、氫氧化鈉均為優(yōu)級(jí)純,硼氫化鉀為分析純。10%鹽酸:吸取50ml濃HCl加入450ml超純水中混勻; 0105% KBH4 溶液:稱(chēng)取015g NaOH溶于500ml超純水中混勻,再加入0125g KBH4 溶解而成; 015g/L重鉻酸鉀(GR) :稱(chēng)取015g重鉻酸鉀,用少量水溶解后,再用超純水稀釋至1000ml,混勻;王水:取3份鹽酸與1份硝酸混合,混勻;汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1000μg/ml (國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心) ;汞標(biāo)準(zhǔn)中間溶液:取適量汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,以含015 g/L重鉻酸鉀的10%的HCl,逐級(jí)稀釋成1100μg/ml;汞標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液:取適量汞標(biāo)準(zhǔn)中間溶液,以含015g/L重鉻酸鉀的10%的HCl,逐級(jí)稀釋成2100μg/L。此溶液需臨用新配。實(shí)驗(yàn)方法儀器條件、光電倍增管負(fù)高壓: 250V;原子化溫度:200℃;原子化器高度: 8mm;燈電流: 30mA;載氣流量: 400ml/min;屏蔽氣流量: 800ml/min;測(cè)量方式:標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法;讀數(shù)方式:峰面積; 讀數(shù)時(shí)間: 7 s; 讀數(shù)延遲時(shí)間: 2 s; 進(jìn)樣體積:110ml。調(diào)好儀器工作條件,以10%鹽酸為載流, 0105%硼氫化鉀+ 011%氫氧化鉀溶液為還原劑,分別測(cè)量記錄各樣品的熒光強(qiáng)度。樣品處理、稱(chēng)取011000~015000g試樣于消解管中,以水濕潤(rùn),加入10ml王水,搖勻后于110℃電熱消解儀中分解約2h,其間搖動(dòng)2~3次,取下冷卻后,加入1滴015g/L重鉻酸鉀溶液,而后轉(zhuǎn)入25ml具塞比色管中,并用少量超純水洗滌消解管數(shù)次,洗滌液一并轉(zhuǎn)入比色管,用超純水稀釋至刻度,混勻,過(guò)濾后待測(cè)。同時(shí)作空白實(shí)驗(yàn),在與繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)相同的條件下測(cè)定。標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制、取適量汞標(biāo)準(zhǔn)溶液,以含015g/L重鉻酸鉀的10%的HCl逐級(jí)稀釋成2100μg/L。通過(guò)設(shè)定儀器參數(shù)自動(dòng)配制標(biāo)準(zhǔn)系列為011、013、016、110、115 和210μg/L。以熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。113 計(jì)算公式土壤汞含量(μg/g) =C·V /W·1000式中: C:從標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上查得汞的含量( ng/ml) ; V:試樣消解后定容體積(ml) ;W:試樣重量( g) 。
結(jié)果儀器工作參數(shù)的優(yōu)化光電倍增管負(fù)高壓的選擇、可見(jiàn),隨負(fù)高壓的增大,熒光信號(hào)強(qiáng)度增大,但同時(shí)噪聲也隨之增大。負(fù)高壓過(guò)低時(shí)信號(hào)強(qiáng)度值低,負(fù)高壓過(guò)高噪聲干擾較大,綜合考慮熒光強(qiáng)度和噪聲的影響,本實(shí)驗(yàn)選擇負(fù)高壓為250V。空心陰極燈電流的選擇 由表2可見(jiàn),熒光強(qiáng)度值隨著燈電流的增加而增大,說(shuō)明增加燈電流能改善靈敏度,但燈電流太大將會(huì)縮短燈的壽命,所以在滿(mǎn)足靈敏度要求的情況下應(yīng)盡量采用較小的燈電流,本研究確定為30mA。不同燈電流的熒光強(qiáng)度值、空心陰極燈電流(mA) Hg熒光強(qiáng)度空白值、原子化器高度的選擇、原子化器高度是指光束離開(kāi)石英爐爐口的距離,也是一個(gè)重要的參數(shù)。過(guò)小的距離將導(dǎo)致氣相干擾,同時(shí)由于光源射到爐口所引起的反射光過(guò)強(qiáng)(表現(xiàn)為較高空白強(qiáng)度)而使檢出限變壞。過(guò)高的爐高會(huì)導(dǎo)致靈敏度的下降,還會(huì)降低測(cè)定精度。本實(shí)驗(yàn)固定其他條件不變,選擇原子化器的高度為6、7、8、9和10mm,得原子化器高度與原子熒光值關(guān)系。結(jié)果表明原子化器高度為8mm時(shí)Hg的熒光強(qiáng)度較強(qiáng),從而作為最佳原子化器高度。21114 載氣流量的選擇 調(diào)整儀器,固定空心陰極燈電流、載流鹽酸濃度、KBH4 濃度、原子化器高度不變,測(cè)定載氣流量在300~600ml/min的情況下的原子熒光強(qiáng)度,結(jié)果由表3可見(jiàn),隨著載氣流量的增加,熒光強(qiáng)度逐漸減弱,表明過(guò)高的載氣量會(huì)沖稀原子的濃度,從而使靈敏度降低,本實(shí)驗(yàn)選擇載氣流量為300ml/min。