原子荧光光度计与DMA―80测汞仪测定土壤中汞的对比

　　汞（Hg）及其化合物属于剧毒物质，可在体内蓄积。天然水中含汞极少，一般不超过0.1?g/L。仪表厂、食盐电解、贵金属冶炼、温度计及军工等工业废水中可能存在汞。汞是我国实施排放总量控制的指标之一[1]。 
　　原子荧光光度计是测定汞的常用仪器。其测定土壤中汞的原理为采用硝酸-盐酸混合试剂在沸水浴中加热消解土壤试样，再用硼氢化钾将样品中所含汞还原成原子态汞，由载气导入原子化器中，在特制汞空心阴极灯照射下，基态汞原子被激发至高能态，在去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光，其荧光强度与汞的含量成正比。与标准系列比较，求得样品中汞的含量[2]。 
　　使用DMA-80测汞仪是将土壤样品直接放在石英舟中，通过自动进样器导入仪器的热分解炉中，样品被干燥，进而被热分解，释放样品中的汞。分解后的产物进入催化管中经催化，汞被还原成汞原子进而被金汞齐收集，随后迅速高温加热产生汞蒸气并使其释放，最后在253.7nm处用冷原子吸收光谱测定汞的含量[3]。 
　　一、实验部分 
　　（一）主要仪器 
　　AFS-8800型原子荧光光度计（北京海光仪器有限公司）；汞空心阴极灯。 
　　DMA-80测汞仪（意大利Milestone公司）； 
　　AR2140型电子分析天平（美国奥豪斯公司）； 
　　水浴锅。 
　　（二）试剂 
　　水为去离子水；硝酸、盐酸为优级纯；其余试剂均为分析纯；载流为5%盐酸；1.0%硼氢化钾溶液；汞标准溶液（100mg/L，环境保护部标准样品研究所）。 
　　（三）仪器工作条件 
　　原子荧光光度计：负高压270V；灯电流30mA；原子化器高度10mm；原子化器温度200℃；载气流量300ml/min；屏蔽气流量800ml/min；读数时间10.0s；延迟时间1.0s。 
　　DMA-80测汞仪：氧气压力0.4Mpa；催化管温度650℃；催化管恒温时间60s；齐化管温度850℃；齐化管恒温时间12s；积分时间30s。 
　　（四）样品测定 
　　使用原子荧光光度计测定样品：称取经风干、研磨并过0.149mm孔径筛的土壤样品0.2g-1.0g于50mL具塞比色管中，加入10mL（1+1）王水，加塞后摇匀，于沸水浴中消解2h，取出冷却，用5%盐酸稀释至刻度，摇匀后放置，取上清液上机测定[2]。 
　　使用DMA-80测汞仪测定样品：样品测定前需进行空白试验，当吸光值低于0.0030并稳定后方可进行测定。称取经风干、研磨并过0.149mm孔径筛的土壤样品0.05g于石英舟中，自动进样测定。 
　　二、实验结果 
　　（一）标准系列测定 
　　使用原子荧光光度计绘制曲线：将汞标准溶液逐级稀释至10?g/L的汞标准使用液，并以此配制标准曲线。当曲线浓度依次为0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00?g/L时，荧光强度依次为5.071、112.647、207.455、418.927、631.301、855.058、1083.510，回归方程y=1.07×103x+2.18，r=0.9997。 
　　使用DMA-80测汞仪绘制曲线：根据要求，测定汞含量0-100ng时对应的峰高。DMA-80测汞仪有3个比色池，并对应3个回归方程，依次为y=0.144x-4.76×10-3x2，y=5.77×10-2x-7.41×10-4x2，y=9.23×10-4x，R2均为1.0000。样品测定时仪器会根据样品含量大小自动选择回归方程进行计算。 
　　（二）样品测定 
　　分别用原子荧光光度计、DMA-80测汞仪对标准土壤ESS-3（标准值为0.112±0.012mg/kg）进行11次测定。原子荧光光度计测定结果为0.103mg/kg；0.107mg/kg；0.100mg/kg；0.105mg/kg；0.114mg/kg；0.104mg/kg；0.112mg/kg；0.104mg/kg；0.116mg/kg；0.100mg/kg；0.117mg/kg。 
　　DMA-80测汞仪测定结果为0.110mg/kg；0.116mg/kg；0.109mg/kg；0.107mg/kg；0.109mg/kg；0.112mg/kg；0.106mg/kg；0.111mg/kg；0.109mg/kg；0.108mg/kg；0.104mg/kg。 
　　三、讨论 
　　（一）标准曲线 
　　在使用原子荧光光度计测定时由于环境因素的影响及仪器稳定性的限制，每批样品测定时必须同时绘制校准曲线。由于DMA-80测汞仪的结构特点，其热解及分光检测系统均在恒温下测定，仪器性能稳定，因此无需每次测定时都绘制标准曲线，使用时单点检验即可。 
　　（二）准确度与精密度 
　　由数据可知，两种方法对标准土壤ESS-3的11次测定结果均在保证值范围内，准确度都满足要求。根据计算得出原子荧光法测定的精密度为5.9%，DMA-80测汞仪测定的精密度为3.0%，该方法的精密度好于原子荧光法。 
　　（三）样品处理 
　　使用原子荧光光度计测定土壤中的汞需要对样品进行前处理，且前处理时间较长，不仅消耗试剂，还容易对环境造成污染，危害分析人员的身体健康。DMA-80测汞仪可直接测定土壤样品，操作简单，这不仅避免了样品处理时造成的汞损失，还大大提高了分析人员的工作效率，缩短了数据报出时间。