痕迹量汞测定方法的标准化粮食、土壤和沉积物中总汞的测定

摘要

本文研究了V2O5—HNO3—H2SO4消解法中各组份的作用机制,发现消解过程中形成的H（NO）SO4是使有机汞化合物分解和随后影响还原气化一冷原子吸收法测汞重现性差的关键因素。提出了粮食样品消解的改进方法,并建立了一种新的土壤和沉积物的消解方法——NaNO2—HNO3—H2SO4消解法,大量实际样品分析和实验室的初步研究表明,方法简便快速,准确度和精密度都有所提高。痕量汞的测定问题,早就被人们所重视,仅原子吸收法,已发表的文献就不下数百篇。但是,这些方法多半存在一些问题,没有一定的实践经验,往往很难获得准确和重现性好的结果;同一样品在不同实验室用同一方法分析所得结果往往差距较大,有时甚至差一、二个数量级之多。这种情况远远不能适应开展大面积环境质量评价工作的需要,因此迫切要求找到一种比较简便,易于掌握而又准确可靠的痕量汞的测定方法并加以标准化,以利于汞污染监测工作的开展。综合考虑各方面的因素,痕量总汞的测定,以冷原子吸收法为优。也就是先将试样中各种形式的汞转化为Hg（11）,然后再用所谓还原一气化技术进行汞的原子吸收法测定。汞的还原气化——冷原子吸收测定,大多数采用SnCl2还原,产生的汞蒸气的测量主要有三种办法:循环鼓泡法,吹气法和注射器法。三者比较,吹气法灵敏度高,而注射器法则最为简便快速,与F732等测汞仪配合使用,效果很好。将试样中的各种形态的汞转变成Hg（11）方法有两类: （1）燃烧法,即将试样在高温下通氧燃烧,产生的气体用酸性KMnO4溶液加以吸收;（2）湿式消解法,即用各种酸和氧化剂将有机物消解并氧化,同时汞也以二价离子形式进入溶液。燃烧法由于易造成损失,干扰多,操作又较不便,使用单位已越来越少。湿式消解设备简单,易于推广,尤其是V2O5-HNO3-H2SO4消解法,已为国内各单位所普遍采用。但该法仍存在重现性较差和有时汞回收率低、操作比较费时缺点,如果用以分析含有机质少的土壤和沉积物等样品,则结果更差。为了找到一个汞回收率高、重现性好、简便快速的消解法,前人曾做过大量工作,用过的消解试剂有:HNO3,HBr,HNO3—HBr,HNO3—HCIO4,HNO3—H2SO4,H2SO4—KMnO4, H2CrO4—KMnO4, H2CrO4—V2O5, V2O5—HNO3—H2SO4, H2O2—HNO3—H2SO4,H2So4—HNO3—KNnO4,H2SO4—HNO3—KMnO4,H2SO4—HNO3—K2S2O3等等。总之大都采用酸消解和氧化剂相结合的办法。但由于消解和氧化的详细过程很少研究,因此一直未能从根本上有所突破。我们通过对V2O5—HNO3—H2SO4消解法中各组分作用机制和影响因素的研究,找到了该法重现性差和回收率低的主要原因。相应地采取了改进措施,缩短了分析时间,提高了回收率,改善了重现性。并在此基础上,建立了测定土壤沉积物等含有机质少的试样中痕量总汞的新方法——NaNO2—HNO3—H2SO4消解法,取得了较为满意的结果。