原子熒光光譜法測定大米中汞含量的研究

張 晨 戴慧峰 李 紅 金 丹

（上海市松江區(qū)食用農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)督檢測中心 201611）

近年來，采礦、冶金、化工、化學(xué)制藥、農(nóng)藥生產(chǎn)、紡織、玻璃、制革等企業(yè)排放的工業(yè)廢水導(dǎo)致農(nóng)田土壤中有毒重金屬含量逐年增加，其中一部分汞進入了水稻等食用農(nóng)產(chǎn)品中，嚴(yán)重危害人體健康。因此，亟需有效監(jiān)管大米中汞含量，以確保糧食安全，保障人體健康。為此，筆者于2018年11月利用壓力罐消解法和原子熒光光譜法，進行了大米中汞含量測定技術(shù)的試驗研究，以期找出能有效測定大米中汞含量的技術(shù)方法。現(xiàn)將相關(guān)試驗結(jié)果報道如下。

1 材料與方法

1.1 工作原理

試樣加入硝酸在高壓罐內(nèi)加熱分解后，試樣中的汞呈離子態(tài)，在酸性介質(zhì)中，汞離子被硼氫化鉀還原成原子態(tài)，由載氣（氬氣）帶入原子化器中，基態(tài)汞原子在汞空心陰極燈照射下被激發(fā)至高能態(tài)，再由高能態(tài)回到基態(tài)時，發(fā)射出特征波長的熒光，根據(jù)其熒光強度即可得出汞含量[1]。

1.2 樣品及試劑

大米樣品為遼寧大米（標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）GBW10043(GSB-21)，由中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所提供。試劑：10%硝酸（優(yōu)級純）溶液，量取硝酸100 mL，倒入1 000 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻；0.5%氫氧化鉀（優(yōu)級純）溶液，稱取5.0 g氫氧化鉀，純水溶解定容至1 000 mL，混勻；0.5%硼氫化鉀（優(yōu)級純）溶液，稱取5.0 g硼氫化鉀，用0.5%氫氧化鉀溶液定容到1 000 mL；汞標(biāo)液GBW(E)080124/17062，濃度為0.1 g/L，由中國計量科學(xué)研究院提供。

汞標(biāo)準(zhǔn)溶液配置：用移液管吸取0.1 g/L汞標(biāo)液1 mL于100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，此溶液濃度為1 mg/L；吸取1 mg/L汞標(biāo)準(zhǔn)溶液10 mL于100 mL容量瓶中，補加水至刻度，混勻，此溶液濃度為100μg/L，為曲線高點；吸取100μg/L汞標(biāo)準(zhǔn)溶液2 mL于100 mL容量瓶中，加10%硝酸溶液稀釋至刻度，混勻，此溶液濃度為2μg/L，為曲線高點；吸取100μg/L汞標(biāo)準(zhǔn)溶液0 mL于100 mL容量瓶中，加10%硝酸溶液稀釋至刻度，混勻，此溶液濃度為0μg/L，為曲線零點。

1.3 儀器設(shè)備

實驗儀器有雙道原子吸收分光光度計（AFS-9700型）（北京海光儀器有限公司）、氬氣瓶、精密鼓風(fēng)干燥箱（BPG-9140A型，上海慧泰儀器制造有限公司）、電子天平（BS224S型，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司）、分析實驗室常用玻璃器皿。值得注意的是，所用玻璃器皿均需用10%硝酸溶液浸泡24 h以上，用水反復(fù)沖洗，最后用去離子水沖洗晾干后，方可使用。

1.4 試樣消解及測定

稱取5個試樣約0.5 g（精確到0.0001 g）置于消解罐中，加少量水濕潤，每個樣品分別加入5 mL硝酸，搖勻后蓋好蓋子過夜。次日放入烘箱，先在100 ℃下加熱2 h，再升溫至120 ℃加熱2 h，最后升溫到150 ℃加熱3 h后取出，加熱期間需觀測烘箱內(nèi)是否有黃色煙霧從高壓罐中泄漏，待消解罐自然冷卻至室溫，將消解液轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中，用少量水、分次洗滌內(nèi)罐和罐蓋，洗滌液合并于25 mL容量瓶中并定容至刻度，混勻待測，同時作空白試驗。

將處理后的樣液、試劑空白和2μg/L的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液分別放置于儀器測樣區(qū)域進行測定。雙道原子熒光光度計自動進樣器將2μg/L的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液自動稀釋成溶液濃度為0.2、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 μg/L系列含量。以汞標(biāo)準(zhǔn)溶液系列含量和對應(yīng)吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，試樣吸收值與曲線比較對應(yīng)求得含量。實驗儀器參數(shù)見表1。

表1 實驗儀器參數(shù)

2 結(jié)果與分析

汞熒光強度值與汞標(biāo)準(zhǔn)溶液樣品濃度的一次擬合曲線見圖1，汞標(biāo)準(zhǔn)溶液樣品測定結(jié)果見表2。

由圖1、表2可知，一次擬合曲線的線性方程為IF=805.175C-38.929 2，相關(guān)系數(shù)為0.999 88。測定結(jié)果表明，5個樣品的汞含量平均值為4.5μg/kg，符合GSB汞含量在4.8±0.8μg/kg范圍內(nèi)的要求；同時，在重復(fù)性條件下，獲得2次獨立測定結(jié)果的絕對差均未超過算數(shù)平均值的20%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.1%，說明檢測結(jié)果準(zhǔn)確度高、精密度好。

表2 樣品測定結(jié)果

3 結(jié) 論

試驗結(jié)果表明，使用100、120、150 ℃梯度升溫法對壓力罐進行升溫，能保證樣品不因急速升溫的劇烈反應(yīng)而導(dǎo)致待測元素有所損失，再利用原子熒光光譜法進行汞含量檢測，檢測結(jié)果準(zhǔn)確度高、精密度好，說明該檢測技術(shù)適用于大米中汞含量測定。