全自动烷基汞分析仪在水质检测中的应用

2020-04-24 18:08:40, 王珏北京普立泰科仪器有限公司

前言

汞是唯一主要以气相形式存在于大气的重金属元素，是一种通过大气进行跨国界传输的全球性污染物，气态汞元素可以传播到全球各地，依附于颗粒物的汞往往沉降在污染物附近。

大气汞依据物理化学形态主要分为气态单质汞（Hg）、活性气态汞（包括Hg（OH）2，HgCl2，HgBr2等二价汞化合物和极少量的二价有机汞）和颗粒汞（吸附于大气气溶胶的汞），而气态单质汞和活性气态汞常通称为气态总汞。气态总汞约占大气汞的90%以上，而颗粒汞的比例在10%以下。气态汞又以气态单质汞为主，而活性汞只占气态总汞的1%—3%。气态单质汞具有较低的水溶性和干沉降速率，且化学反应惰性大，其在大气中的滞留时间可达0.5-2年，能随大气环流迁移数千到数万公里。活性气态汞和颗粒汞具有较高的水溶性和干沉降速率，其大气滞留时间通常在几小时到几周，一般不参与长距离的大气传输。当然，与大气中细粒气溶胶结合的颗粒汞也可以在大气中长距离迁移。

20世纪80年代后期，人们在没有人为污染源的北美和北欧偏远地区湖泊鱼体中陆续发现了汞含量超标的现象，而大气汞经长距离传输后在这些地区沉降是造成汞污染的主要原因。至此，这种全新的汞污染模式引起了全球科学家的普遍关注，而汞作为一种全球性污染物的概念也正式被提出。

而我们测的总汞分析并不足以反映危害，简而言之：有可能存在总汞不超标，但是可能甲基汞超标。

甲基汞的危害在于，汞是广泛存在于环境中的生物非必需有害元素，其形态不同，毒性迥异。一般而言，有机汞的毒性比无机汞强；甲基汞是有机汞中毒性最强的汞化合物之一，由于具有亲脂性、生物积累效应和生物放大效应，其毒性是无机汞的几百倍。主要表现为：通过各种食物摄入的微量甲基汞进入人体后，可通过血脑屏障引起中枢神经系统的永久性损伤；对孕妇而言，可通过胎盘引起胎儿先天性水俣病。

所以对于痕量烷基汞的检测非常有必要。

而国内之前的大多检测方法，比如GB/T17132-1997环境甲基汞的测定气相色谱法；BG/T14204-1993水质烷基汞的测定气相色谱法；DB61/T562-2013水质烷基汞的测定液相色谱-原子荧光联用法等方法都存在操作复杂、检出限高、精密度不理想、或者检出限高于排放限值无法使用等原因，一直不能很好作用于水质烷基汞的测试中。

直到国家环保部2019年实施的HJ 977-2018 水质烷基汞的测定吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法，解决目前的检测问题。

本文通过全自动烷基汞分析仪对水质样品中烷基汞进行分析。该法适用于地表水、地下水、生活污水、工业废水和海水中烷基汞（甲基汞、乙基汞）的测定，试验方法简单，快速，有效的缩短分析时间，节省人力。

实验部分

仪器配置

MMA72全自动烷基汞分析仪（北京普立泰科仪器有限公司）

蒸馏仪装置（北京普立泰科仪器有限公司）

试剂和材料

分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂：

氢氧化钾（KOH）（Sigma，99%以上纯度）

四丙基硼化钠[NaB（C3H7）4]（进口）

实验室用水为不含目标化合物的纯水

盐酸：ρ（HCl）=1.19g/ml，优级纯

硝酸：ρ（HNO3）=1.42g/ml，优级纯

冰醋酸：ρ（CH3COOH）=1.05g/ml，优级纯

氢氧化钾（KOH）醋酸钠（CH3COONa）

五水硫酸铜（CuSO4·5H2O）

氮气：纯度≥99.99%。

氩气：纯度≥99.999%

中国计量院的标准物质为例，溶剂是甲醇

-甲基汞标准储备液：

C(CH3Hg)=1.00mg/L

-乙基汞标准储备液：

C(CH3CH2Hg)=1.00mg/L

进样瓶：带内衬聚四氟乙烯垫螺盖的棕色玻璃瓶

蒸馏瓶和管线：聚四氟乙烯材质

试样制备

量取45ml样品于60ml蒸馏瓶中，加180ul盐酸和360ul硫酸铜饱和溶液，盖紧摇匀，在接收瓶中加入4.5ml水和500µl醋酸-醋酸钠缓冲溶液，摇匀。预先将加热装置温度设定在130℃，用聚四氟乙烯材质管线连接蒸馏瓶和接收瓶，确保蒸馏瓶密封。先放入蒸馏瓶进行加热，待蒸气进入接收瓶时再将接收瓶放入冷却装置，以防止接收瓶中的液体结冰。

当蒸馏出约80%的样品量（接收瓶中溶液体积约41ml，整个蒸馏过程持续约3h）时，停止蒸馏，此时馏出液pH值为5.0～6.0。如果样品蒸馏量超过

85%，用pH试纸检测馏出液的pH值，如果小于5.0，则该样品作废。注：馏出液在分析前应当室温避光保存，并于48h内进行分析。