全自動烷基汞分析系統(tǒng)測定水中烷基汞

彭 俊，謝志鋼，沈忠浩，劉曉旭

（1.松遼流域水資源保護局，吉林長春130021；2.遼寧省水文局,遼寧沈陽110003）

全自動烷基汞分析系統(tǒng)測定水中烷基汞

彭 俊1，謝志鋼2，沈忠浩1，劉曉旭1

（1.松遼流域水資源保護局，吉林長春130021；2.遼寧省水文局,遼寧沈陽110003）

采用四丙基硼化鈉對水環(huán)境中的甲基汞和乙基汞進行衍生化，全自動烷基汞分析系統(tǒng)測定水中的甲基汞和乙基汞，與氣相色譜法和高效液相色譜-電感耦合等離子體質譜法相比，該方法操作簡單、快速、環(huán)保。在設定條件下，甲基汞和乙基汞的檢出限分別為0.002，0.005 ng/L，相關系數(shù)均達到1.000，在空白樣分別加標25，40 pg進行測定，測定結果的相對標準偏差為1.4%～3.9%（n=8），加標回收率在93.8%～107.3%之間。方法的建立能滿足實際水質監(jiān)測的工作需要。

全自動烷基汞分析系統(tǒng)；四丙基硼化鈉；甲基汞；乙基汞

0 引言

自然界中很難發(fā)現(xiàn)純的液態(tài)金屬汞，更多的是以化合物和無機鹽的形態(tài)出現(xiàn)。當汞與碳結合時，這種化合物形態(tài)被稱為“有機”汞化合物或有機金屬汞（如二甲基汞、苯汞、乙基汞及甲基汞）。在環(huán)境中最常見的有機汞化合物是甲基汞，遠遠超過了其他有機汞化合物，具有較高的脂肪溶解性，即使在水中的濃度低至10-12時仍有很大的毒性，當它進入人體后遍布人體各器官組織中，主要侵害神經(jīng)系統(tǒng)，尤其是中樞神經(jīng)系統(tǒng)，其中最嚴重的是小腦和大腦半球，并且這些損害是不可逆的。目前，我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，廢水排放量增大，環(huán)境問題日益突出，隨著人們對環(huán)境水質量要求不斷提高，找到一種準確可靠的測定地表水中甲基汞含量的分析方法，對了解汞污染程度，進行甲基汞的遷移、轉化規(guī)律的研究是非常重要的。

目前測定水樣中烷基汞的方法很多。氣相色譜法測定烷基汞，前處理復雜，ECD檢測器響應值低，雜質干擾大。高效液相色譜-電感耦合等離子體質譜法（HPLC-ICP/MS）測定，共存離子干擾較少，靈敏度較高，但是設備昂貴，使用成本高，難以普及。全自動烷基汞分析系統(tǒng)采用多通道吹掃和Tenax捕集技術，具有進樣量小、檢出限低、靈敏度高、速度快及環(huán)境污染小等特點，適合水樣中烷基汞的分析。

1 試驗部分

1.1 儀器設備和試劑

1）儀器設備。MERX全自動烷基汞分析系統(tǒng)包括自動進樣器、氣液分離器、三通道吸附及吹掃模塊、氣相色譜及高溫裂解模塊、冷原子熒光檢測器；移液槍（RAININ）；萬分之一分析天平（梅特勒-托利多）；氬氣：高純級；氮氣：高純級。

2）主要試劑。鹽酸，優(yōu)級純；醋酸，分析純；氫氧化鉀，分析純；甲基汞1.0 mg/L，乙基汞1.0 mg/L標準溶液，美國Brooks Rand公司；2 M醋酸鈉緩沖溶液，美國Brooks Rand公司；1.0 g四丙基硼化鈉（NaBPr4）溶于100 ml帶有冰晶狀的2% KOH溶液（預先配制于冰柜中），混合均勻后分裝至氣相小瓶中放置冰柜冷凍保存；去離子水（密理博）：18 MΩ。

1.2 實驗原理及儀器條件

1）實驗原理。全自動烷基汞分析系統(tǒng)采用多通道吹掃和Tenax捕集技術，對液體樣品中的衍生化的烷基汞進行吹掃并通過捕集阱富集，然后對捕集阱進行快速加熱，烷基汞被解析并隨載氣進入氣相色譜進行分離和高溫裂解還原，最后通過冷原子熒光檢測器，檢測烷基汞的含量。該方法在樣品中加入四丙基硼化鈉，把離子態(tài)烷基汞轉化為揮發(fā)性的烷基丙基汞。

Hg0?Hg0(沒有變化-自身已具備揮發(fā)性) CH3-Hg+?CH3-Hg-CH2-CH2-CH3（甲基丙基汞）

Hg2+?CH3-CH2-CH2-Hg-CH2-CH2-CH3（二丙基汞）

CH3-CH2-Hg+?CH3-CH2-Hg-CH2-CH2-CH3（乙基丙基汞)

2）儀器條件。吹掃氮氣流量50 ml/min；干燥氮氣流量40 ml/min；色譜載氣氬氣流量30 ml/min；吹掃時間10 min；干燥時間5 min；解析時間9.9 s；運行時間10 min；基線信號值16 218。

1.3 標準曲線及樣品制備

1）二級標液配制。首先配制100 ml含0.5%醋酸和0.2%鹽酸的水溶液,用此溶液稀釋采用重量法配制出含量為10，1，0.1，0.01 ppb的甲基汞和乙基汞混合標液。

2）標準曲線配制。取9個40 ml樣品瓶加水至瓶頸處，加入0.3 ml醋酸鈉緩沖溶液，分別取一定體積的二級標液至樣品瓶中，再加入0.05 ml丙基化試劑，加水至滿，擰緊蓋子混勻，靜置10 min后上機測試。此標準曲線含量分別為：0，0.012 5， 0.025 0，0.125，0.250，1.25，2.50，12.5，25.0 ng/L。

3）樣品制備。取30.0 ml水樣于40 ml樣品瓶加水至瓶頸處，加入0.3 ml醋酸鈉緩沖溶液，再加入0.05 ml丙基化試劑，加水至滿，擰緊蓋子混勻，靜置10 min后上機測試。

2 結果分析

2.1 衍生化試劑的選擇

由于四乙基硼化鈉作為衍生化試劑，會使無機汞Hg2+和乙基汞同時生成二乙基汞，易造成結果假陽性，而四丙基硼化鈉可消除無機汞的干擾，固該方法選擇四丙基硼化鈉作為衍生化試劑。

2.2 色譜圖及檢出限

1）色譜圖分析。色譜圖見圖1。零價汞，四丙基硼化鈉衍生化后的甲基丙基汞、乙基丙基汞和二丙基汞均分離得很好，且峰型對稱，氣相色譜柱能有效的把不同形態(tài)的汞分離開來。

圖1基本色譜圖

2）檢出限的測定。通過7次空白試驗，求得背景響應的標準偏差S，MDL=3 S作為檢出限的預估值，元素的標準曲線回歸方程見圖2，圖3、相關系數(shù)和最低檢出限見表1。由表1可見，此方法的最低檢出限完全可以滿足GB3838-2002《地表水環(huán)境質量標準》，可以用于飲用水、地表水和污廢水中烷基汞的測定。

圖2甲基汞質量標準曲線

圖3 乙基汞質量標準曲線

表1 標準曲線/檢出限

2.3 方法加標回收率和精密度

在空白水樣中加入質量為25 pg和40 pg的甲基汞和乙基汞混合標準工作液，每個水樣平行測定8份，按照上述步驟進行前處理，計算空白加標回收率和方法相對標準偏差，結果見表2。

表2 方法回收率/精密度

2.4 實際樣品的測定

實驗選取了飲用水、水庫水、松遼流域地表水測定了甲基汞和乙基汞含量，樣品平行測定3份，取樣體積為30 ml。結果見表3。

3 結語

利用全自動烷基汞分析系統(tǒng)測定水中的烷基汞，并采用四丙基硼化鈉（NaBPr4）進行衍生化。與氣相色譜法和高效液相色譜-電感耦合等離子體質譜法相比，該方法操作簡單、快速、環(huán)保，屏蔽結果假陽性，具有較高的準確度和精密度，檢出限低，穩(wěn)定性好，能滿足實際水質監(jiān)測的工作需要。

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X824 < class="emphasis_bold"> ［文獻標識碼］B

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1002—0624（2017）09—0020—02

2017-03-20