原子熒光法測(cè)定飲用水源地水質(zhì)中汞含量

葉　燕

(宿松縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站，安徽　安慶　246500)

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原子熒光法測(cè)定飲用水源地水質(zhì)中汞含量

葉燕

(宿松縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站，安徽安慶246500)

通過對(duì)儀器條件、標(biāo)準(zhǔn)系列、載流、還原劑的選擇等原子熒光分光光度法關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，建立了一種飲用水源地中汞含量的測(cè)定方法。結(jié)果表明，線性良好，檢出限為0.0004 μg/L，回收率為97.0%～103%，RSD值為1.4%～1.6%。該方法具有較好的精密度和準(zhǔn)確度，可用于飲用水源地中汞含量的測(cè)定。檢測(cè)結(jié)果顯示汞含量在GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[1]要求的三類標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

原子熒光分光光度法；飲用水；汞

汞俗稱水銀。汞是環(huán)境中一種生物毒性極強(qiáng)的重金屬污染物，進(jìn)入人體的無機(jī)汞離子可轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘愿蟮挠袡C(jī)汞，腐蝕組織，引起全身中毒[2]。在過去的十幾年間，世界范圍內(nèi)環(huán)境中汞的濃度持續(xù)上升，已經(jīng)引起各國政府和環(huán)保組織的極大關(guān)注，成為繼氣候變化問題后的又一個(gè)全球環(huán)境問題。同時(shí)，伴隨著工業(yè)的發(fā)展，汞的用途越來越廣，生產(chǎn)量急劇增加，從而使大量的汞隨著人類活動(dòng)而進(jìn)入環(huán)境[3]。主要包括：施用含汞農(nóng)藥和含汞污泥肥料；汞礦的開采、冶煉；含汞廢水灌溉；城市垃圾、廢物焚燒等等。人類活動(dòng)造成水體汞污染，主要來自氯堿、塑料、電池、電子等工業(yè)排放的廢水。而排向大氣和土壤的也將隨著水循環(huán)回歸入水體。據(jù)第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)綜合報(bào)道，專家介紹，汞被聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署列為全球性污染物，是除了溫室氣體外唯一一種對(duì)全球范圍產(chǎn)生影響的化學(xué)物質(zhì)。冷原子吸收法測(cè)定痕量汞在環(huán)境監(jiān)測(cè)中已經(jīng)應(yīng)用得十分廣泛。

依據(jù)GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，飲用水源地水質(zhì)中汞的含量不得超過0.0001毫克/升。

在《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中，汞的檢測(cè)方法有冷原子吸收分光光度法[4]和原子熒光法。

1　實(shí)　驗(yàn)

1.1儀器與試劑

AFS-930型原子熒光分光光度，北京吉天儀器有限公司；汞元素空心陰極燈，北京有色金屬研究總院；FA2004N電子天平，島津公司。

硝酸(優(yōu)級(jí)純)，西隴化工股份有限公司；鹽酸(優(yōu)級(jí)純)，西隴化工股份有限公司；重鉻酸鉀(優(yōu)級(jí)純)，西隴化工股份有限公司；硼氫化鉀(分析純)，西隴化工股份有限公司；氫氧化鉀(分析純)，西隴化工股份有限公司；氬氣(純度為99.99%)，安慶市六方氣體產(chǎn)品有限責(zé)任公司；汞標(biāo)液(100 mg/L)：環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所；汞標(biāo)樣(6.68±0.73)μg/L，環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所；宿松縣飲用水源地釣魚臺(tái)水庫的水樣，共2個(gè)；去離子水；鹽酸-硝酸溶液：分別量取300 mL鹽酸和100 mL硝酸，加入400 mL水中，混勻；汞標(biāo)準(zhǔn)固定液：稱取0.5 g重鉻酸鉀溶于950 mL水中，加入50 mL 硝酸，混勻；

1.2實(shí)驗(yàn)過程

1.2.1樣品制備

從釣魚臺(tái)水庫取水[5]后，按每升水樣中加入5 mL鹽酸的比例加入鹽酸，起穩(wěn)定作用，保存水樣。量取5.00 mL混勻后的樣品于10 mL比色管中，加入1 mL鹽酸-硝酸溶液，加塞混勻，置于沸水浴中加熱消解1 h，期間搖動(dòng)1～2次并開蓋放氣。冷卻，用水定容至標(biāo)線，混勻，待測(cè)。期間取兩平行樣及樣品空白，編號(hào)為樣品1、樣品2、空白樣。同時(shí)吸取汞標(biāo)樣，配置2個(gè)標(biāo)樣并對(duì)其進(jìn)行10倍稀釋，編號(hào)為樣品3、樣品4。待測(cè)。

1.2.2配制標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液

準(zhǔn)確吸取5.00 mL汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于500 mL容量瓶中，加入30 mL鹽酸，用汞標(biāo)準(zhǔn)固定液稀釋至標(biāo)線，混勻。此汞標(biāo)準(zhǔn)中間液的濃度為1.00 mg/L。準(zhǔn)確吸取1.00 mL汞標(biāo)準(zhǔn)中間液于1000 mL容量瓶中，加入3 mL鹽酸，用去離子水稀釋至標(biāo)線，混勻，此汞標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度為1.0 μg/L。

1.2.3測(cè)試

進(jìn)樣方式為自動(dòng)進(jìn)樣，載流：3%鹽酸，還原劑：0.01%硼氫化鉀+0.5%氫氧化鉀，負(fù)高壓280 V，燈電流35 mA，原子化器預(yù)熱溫度200 ℃，載氣流量400 mL/min，積分方式:峰面積；標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定結(jié)果見表1和圖1所示。

表1　汞標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定數(shù)據(jù)Table 1　Data from the determination of mercury standard curve

圖1　汞溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1　The mercury solution standard curve

1.3飲用水源地水質(zhì)中汞含量的測(cè)定結(jié)果與討論

1.3.1汞含量測(cè)定

對(duì)四個(gè)樣品中汞含量進(jìn)行測(cè)定，樣品濃度及精密度結(jié)果見表2。

表2　樣品濃度及精密度Table 2　The sample concentration and precision

可見水樣3、水樣4作為質(zhì)控樣，其值在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，可見待測(cè)水樣1與水樣2的均值作為宿松縣飲用水源地釣魚臺(tái)水庫中汞的含量的最終結(jié)果，其值符合GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》三類標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.3.2儀器條件的優(yōu)化

儀器負(fù)高壓設(shè)置為280 V，電流35 mA，延遲時(shí)間0.5 s，氬氣瓶壓力為0.3 MPa，開機(jī)預(yù)熱1 h再對(duì)水質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，在此條件下進(jìn)行分析,質(zhì)控樣汞標(biāo)樣線性回歸方程的相關(guān)系數(shù)為0.9991～0.9995。該方法操作簡便、準(zhǔn)確、快速，提高了試樣中汞含量檢出的靈敏度。

1.3.3標(biāo)準(zhǔn)系列、載流、還原劑的選擇

標(biāo)準(zhǔn)系列為3%鹽酸，載流為3%鹽酸，還原劑為0.01%硼氫化鉀+0.5%氫氧化鉀，隨意變動(dòng)載流或還原劑，實(shí)驗(yàn)顯示在比例的標(biāo)準(zhǔn)系列、載流、還原劑下，質(zhì)控樣回收率在此儀器條件下達(dá)到最高。

1.3.4方法線性范圍和檢出限

根據(jù)配置的標(biāo)準(zhǔn)曲線，通過空白值的測(cè)定，得出相關(guān)系數(shù)與檢出限，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3　汞的檢出限Table 3　The detection limit of mercury

1.3.5加標(biāo)回收和精密度試驗(yàn)

表4　加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 4　Standard addition recovery experiment results

加入高、中、低濃度分別是0.50 μg/L、0.40 μg/L、0.20 μg/L三種含量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，按上述方法測(cè)定，計(jì)算回收率在97.0%～103% 之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2%～2.2%。符合方法學(xué)要求，見表4。運(yùn)用本方法對(duì)飲用水源地水質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，提取效率高、損失少、方法穩(wěn)定，精密度和準(zhǔn)確率均獲得滿意的結(jié)果，滿足分析要求。

2　結(jié)　論

本文采用子熒光分光光度法測(cè)定飲用水源地水質(zhì)中汞的含量，通過優(yōu)化儀器條件與標(biāo)準(zhǔn)系列、載流、還原劑的條件，實(shí)驗(yàn)顯示水質(zhì)中汞含量的檢出限、精密度和回收率均達(dá)到滿意的效果，此方法簡單，快捷，檢測(cè)靈敏度高，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。適合于飲用水源地水質(zhì)中汞的痕量分析[6]，為實(shí)驗(yàn)室大批量檢測(cè)水質(zhì)中汞含量提供了更可靠的方法。

[1]國家環(huán)境保護(hù)總局.GB3838-2002 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社, 2002.

[2]方紅.原子熒光光譜法比較研究天然礦泉水與生活飲用水中砷、汞含量[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(25):59-60.

[3]農(nóng)永光,郭煒,趙文峰等.煙氣中汞在線監(jiān)測(cè)儀器的研究[J].價(jià)值工程,2012(35):8-10.

[4]鮑紀(jì)明.原子吸收分光光度計(jì)冷原子吸收法測(cè)定汞[J].浙江預(yù)防醫(yī)學(xué),1999(10):4-6.

[5]裘松.天然水的采樣和樣品保存[J].環(huán)境科學(xué),1980(02):2.

[6]蔣燕敏.水中痕量汞的定量分析方法研究[J].貴州環(huán)保科技,2003(2):19-23.

Atomic Fluorescence Determination of Mercury in Water Quality of Drinking Water

YEYan

(Susong County Environmental Monitoring Station, Anhui Anqing 246500, China)

Through the instrument condition, standard series, load flow, selection of reducing agent such as atomic fluorescence spectrophotometry key experimental parameters optimization, a method for determination of the mercury content in drinking water was established. The results showed that the linear was good, the detection limit was 0.0004 μg/L, recovery was 97.0%～97.0%, RSD value was 1.4%～1.6%. The method had good precision and accuracy, and can be used for the determination of mercury content in drinking water. Test results showed that the mercury content met three kinds of standard range requirement of GB3838-2002 "Surface Water Environment Quality Standard".

atomic fluorescence spectrophotometry; drinking water; mercury

葉燕(1985-)，女，本科，助理工程師，主要從事化學(xué)檢測(cè)和分析工作。

O661.1

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1001-9677(2016)08-0141-03