測汞儀-冷原子吸收分光光度法快速測定海洋生物體中總汞

鄧元秋，徐曉帆，肖富龍

（廣西壯族自治區海洋環境監測中心站，廣西 北海 536000）

汞是自然存在的特殊重金屬元素，有劇毒，在自然界中，汞多以化合物的形態存在。隨著科技的發展，金屬汞及其化合物被廣泛應用于化學、醫藥、冶金、電器儀器、軍事及其他精密高新科技領域。近年來，隨著北部灣經濟區的不斷發展，其海洋環境面臨著機遇和挑戰，海洋生物質量已經成為人們關注的焦點，其中汞作為海洋生物質量評價的重要指標備受研究者的關注。如楊國歡等對環雷州半島海域鲬魚汞污染作了研究。目前國內對海洋生物體中汞的測定主要采用原子熒光法和冷原子吸收光度法等方法，依據來源于國家標準《海洋監測規范第6部分：生物體分析》（GB17378.3-2007）中規定的測定方法。這些方法測定海洋生物體中的總汞均需要進行消解，不但耗時長、操作繁瑣且易受到前處理器皿的污染。目前測汞儀已廣泛應用于食品、環境等領域，如楊艷等對多種測汞方法在食品檢測中的應用進行了分析研究，李思遠等對食品中汞與甲基汞污染狀況與檢測技術作了研究，趙馨等對測汞儀固體直接進樣測定保健食品中總汞的方法作研究及方法比較。司敬沛等對稻米及其植株器官、環境土壤中總汞的快速測定作了研究。本文利用測汞儀直接進樣測定海洋生物體中總汞，對樣品需求量少，無需進行消解前處理，試樣制備簡單，分析速度快，污染少，既方便又快捷，測定海洋生物體標準物質和實際樣品準確度和精密度高。

1 試驗

1.1 主要儀器與試劑

RA-915M+型便攜式測汞儀（俄羅斯Lumex Marketing股份有限公司），LC-AFS6500型液相色譜-原子熒光聯用儀（北京海光儀器有限公司），ALPHA1-4LD plus型真空冷凍干燥器（德國Christ公司），AG204型萬分之一天平（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司），DB-3型不銹鋼調溫電熱板（常州國華電器有限公司），Milli-Q Advantage A10 純水發生器（德國默克密理博公司）。

海洋生物標準物質GSB-15扇貝（中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所），縊蟶標準樣品（國家海洋局第二海洋研究所），ESA-2牡蠣（中國環境監測總站），GSB 07-1274-2000汞標準溶液（生態環境部標準樣品研究所），廣西北部灣近岸海域采樣的生物體樣品，超純水，硝酸（優級純），高氯酸（優級純），鹽酸（優級純），氫氧化鈉（分析純），草酸（分析純），硼氫化鉀（優級純）。

1.2 樣品采集及制備

按照《海洋監測規范第6部分：生物體分析》（GB 17378.5-2007）要求，采集海洋生物體樣品。用塑料刀除去貝殼外部所有的附著物，用超純水沖洗干凈貝殼外部，打開貝殼，用超純水洗貝殼內的軟組織，用塑料刀和鑷子取出軟組織，讓水流盡，勻漿，放入真空冷凍干燥器冷凍干燥，取出密封干燥保存待測。

1.3 樣品前處理

原子熒光法前處理：稱量約0.2～0.5g冷凍干燥樣品，加入10mL硝酸及1mL高氯酸，蓋上表面皿放置過夜，次日以140℃～160℃電熱板消解至黃棕色煙霧散盡，消化液清亮透明，近無色或淺黃色為止，蒸至近干后，取下冷卻至室溫，加入5mL濃鹽酸，全量轉移至500mL比色管，用1%草酸溶液定容至標線，混勻，靜置20min，待測。

快速測汞儀法：直接進樣，無前處理過程。

2 結果與討論

2.1 儀器原理與條件

RA 915+汞分析儀：開機點燈后需預熱30min左右，配套PYRO-915+熱解裝置開機加熱后保持800℃以上的高溫狀態，樣品經過熱解裝置的高溫熱解析，進行了樣品中汞的原子化，汞原子對254nm共振輻射的吸收、塞曼背景校正技術處理后，經過RA-915+塞曼效應汞分析儀實時分析，得出樣品峰面積，經過工作標準曲線計算得出總汞含量。

LC-AFS6500型液相色譜-原子熒光聯用儀：在硝酸-高氯酸消化體系中，生物體中的汞全量轉化為汞離子進人溶液。用硼氫化鉀作為還原劑將溶液中的汞離子還原成汞蒸汽。以氬氣為載氣使原子汞蒸汽進人原子熒光光度計的原子化器中，用特種汞空心陰極燈為激發光源測定汞原子熒光強度，經過工作標準曲線計算得出總汞含量。儀器條件：光電倍增管負高壓280V，汞空心陰極燈電流20mA，原子化高度10mm，載氣流速400mL/min，屏蔽器流速1000mL/min。

2.2 標準曲線

2.2.1 原子熒光法標準曲線

LC-AFS6500型液相色譜-原子熒光聯用儀自動將1.0μg/L汞標準使用液稀釋配制成質量濃度0μg/L、0.050μg/L、0.100μg/L、0.200μg/L、0.400μg/L、0.600μg/L、0.800μg/L、1.00μg/L的標準系列，在2.1 條件下測定，以質量濃度為橫坐標，對應的熒光強度為縱坐標繪制標準曲線。

2.2.2 測汞儀標準工作曲線

稱取有證標準海洋生物體（GSB-15扇貝）0.0050、0.0080、0.0110、0.0160、0.0235g（精確到 0.0001g）放入各個進樣舟，按質量從小到大依次將進樣舟放入熱解裝置，測定校準系列，以總汞的含量（ng）為橫坐標，以峰面積為縱坐標，建立標準工作曲線。

2.3 方法準確度和精密度

對縊蟶（國家海洋局第二海洋研究所）和ESA-2牡蠣兩種有證標準物質分別進行6次平行測定，測定結果如表1所示。測試結果與均在標準物質限值內，相對標準偏差為3.3%～9.6%。

表1 標準物質總汞測定結果（n=6）

2.4 實際樣品測定

稱取廣西北部灣近岸海域采集的兩個海洋生物體（樣品1和樣品2）分別采用測汞儀直接測定法和國標法進行實際樣品測定，并加入海洋生物標準物質（GSB-15扇貝）進行加標回收試驗。

測定結果如表2、3所示。

表2 樣品1總汞測定結果（n=6）

測汞儀直接測定法測定總汞的回收率為86.6%～113%，實際樣品相對標準偏差為6.3%～12.2%，國標方法測定總汞的回收率為88.2%～114%，實際樣品相對標準偏差為7.0%～9.1%。

兩種方法測定樣品1結果相對偏差為4.3%，樣品2結果相對偏差為8.7%，無顯著差異。同時，測汞儀直接測定法完成整個分析過程所用的時間約為3h，國標法分析樣品需耗時7h以上，表明測汞儀直接測定法分析速度快，操作簡便。

3 結語

采用測汞儀直接法測定海洋生物體中總汞試樣制備簡單，無需進行消解等復雜前處理過程，簡化了實驗進程，減少繁瑣過程中引入的人為誤差，同時減少了藥品和試劑的使用，對環境污染少，分析速度快。通過與國標法進行比對測試，兩者結果相對偏差小于10%，無顯著差異，測定結果準確可靠。

表3 樣品2總汞測定結果（n=6）