不同消解方法对土壤样品中汞含量测定的影响.doc

丁振华等：不同消解方法对土壤样品中汞含量测定的影响 5不同消解方法对土壤样品中汞含量测定的影响丁振华，王文华上海交通大学环境科学与工学院，上海 200240摘要：利用欧洲标准样品，对比研究了3种不同消解方法测定表层土壤中总汞的差异。结果发现，利用（1）王水电热炉加热消解和（2）浓硝酸、浓硫酸及高锰酸钾水浴加热消解的方法测得的标准样的总汞最为接近实际值，而（3）硫酸（11）与高锰酸钾水浴加热消解法的测得值明显偏低，但方法3测得的土壤总汞值介于方法1和方法2之间；综合考虑各种因素，方法3 测得的土壤总汞仍然有效。文章同时讨论可能影响总汞测定值的因素。关键词：消解；汞；土壤中图分类号：x132 文献标识码：a 文章编号：1672-2175（2003）01-0001-03汞对人类和高等生物具有极大的危害性，它是国家环保局和usepa的重点监控元素之一。低分子量的有机汞能引起神经系统的严重缺陷，表现出强烈的致畸、致癌和致突变活性1。人类使用汞的历史悠久，工业革命以来，汞更是广泛应用于工农业生产的各个方面。就全球而言，人为导致的hg向大气的释放通量，已超过它的自然通量2。上世纪60年代日本因汞污染而爆发了震惊世界的水俣病事件3。测定土壤中的汞时，使用的消解方法有湿法和干法两种4。湿法是应用最广泛的方法，其中又可分为多种方法，但不同的消解方法对样品的消解程度不完全一致，进而影响最后的测定值。为了了解何种方法最适合土壤中总汞的测定，对比研究了几种常见消解方法：（1）王水水浴加热消解法5；（2）浓硝酸、浓硫酸及高锰酸钾水浴加热预消解法4，6；（3）硫酸（11）与高锰酸钾水浴加热消解法78。本实验利用冷原子吸收测定汞的含量。1 仪器与工作曲线1.1 仪器与试剂sg921-1型双光束冷原子吸收测汞仪，仪器最低检测限为0.1 ng/ml。fa2004型电子分析天平。浓硫酸（分析纯），硝酸（分析纯），盐酸（分析纯），5的高锰酸钾溶液，20的盐酸羟胺溶液，5的硝酸溶液，11硫酸（体积比），自配汞标准溶液，10% sncl2溶液（每次使用前再配置）。硝酸重铬酸钾溶液（a1）：称0.5 g重铬酸钾，溶于二次蒸馏水，加入50 ml纯硝酸，再稀释至1000 ml。汞标准液（储备液）：称取1.3535 g氯化汞溶于（a1）溶液中，在100 ml容量瓶中定容至刻度线，摇匀。此溶液每毫升含1 mg汞。标准使用液1：取1 ml浓度为1 mg/ml储备液，用a1稀释至100 ml，成含汞10.0 mg/ml的汞标准使用液。标准使用液2：取1 ml浓度为10.0 mg/ml使用液，用a1稀释至100 ml，成含汞0.10 mg/ml的汞标准使用液。绘制标准曲线的标准溶液：取10 ml浓度为0.1 mg/ml使用液，加a1稀释至100 ml，得到0.01 mg/ml标准溶液。每次使用前再配置。1.2 标准曲线的绘制在20 ml圆形还原瓶内，分别加入浓度为0.01 mg/ml的汞标准溶液0.00 ml，1.00 ml，2.00 ml，3.00 ml，4.00 ml，5.00 ml，加入5硝酸溶液至5 ml，逐一加入20氯化锡1.0 ml进行测定。各浓度平行进行两次，然后进行数据处理。重复性检验：在标准曲线绘制时，对6 mg/ml的汞标样连续测定7次，然后按照标准偏差公式计算变异系数。实验测得的标准溶液见表1，标准曲线见图1。2 不同消解方法的比较2.1 消解方法本实验主要选取了比较常用的3种消解方法进行消解：（1）用王水消解；（2）用浓硝酸、浓硫酸及高锰酸钾消解；（3）用浓硫酸与高锰酸钾消解。本文利用上述3种消解方法测定同一土壤样品，每种消解方法进行5个平行样本测定，每种方法同时测定标准样和空白。标准样为煤，由德国海德堡大学环境地球化学研究所muller教授提供，其中汞含量为290 ng/g。3种消解方法具体如下：方法一：称取1 g样品放入50 ml烧杯中，分别加入2 ml浓硝酸及6 ml浓盐酸，加盖表面皿。然后将烧杯放于电热炉上使之微沸45 min，冷却后转移至50 ml容量瓶中定容。从容量瓶中取5 ml放入圆形反应瓶中，再迅速加入1 ml 10%氯化亚锡，测定总汞含量。方法二：称取1 g样品放入50 ml烧杯中，分别加入3 ml浓硫酸、3 ml浓硝酸及2 ml 5高锰酸钾溶液，加盖表面皿，放于水浴加热30 min，高锰酸钾如退色则需补充滴加，冷却后滴加20盐酸羟胺至高锰酸钾褪色，移至50 ml容量瓶中定容。从容量瓶中取5 ml溶液在圆形反应瓶中，加入1 ml 10%氯化亚锡，测定含量。表1 标准溶液测定结果标准溶液/ml标准含量/ng测定读数0001101822036330534406755085相关系数r=0.993，变异系数rsd%=3.93%图1 汞溶液标准曲线方法三：称取1 g样品放入50 ml烧杯，加入去离子水15 ml，然后加入7 ml硫酸（11），10毫升5高锰酸钾，加盖表面皿，水浴加热（80 ）1 h，如高锰酸钾褪色应补充滴加，冷却后在滴加20盐酸羟胺至高锰酸钾褪色，移至50 ml容量瓶中定容。从容量瓶中取5 ml溶液在圆形反应瓶中，加入1 ml 10%氯化亚锡，测定含量。2.2 结果表2 3种不同消解方法的测定结果 ngg-1方法1方法2方法3范围14.6932.3738.4662.0829.5241.12均值24.7949.8134.18标准样260.6286.3标准偏差6.77648.83344.8369变异系数27.35%17.73%14.15% 注：“”表示未检出上述3种消解方法对同一土壤的测定结果见表2。表2显示方法1、方法2的测定结果与标准样的汞含量几乎完全一样，方法3的测定值低于空白值，没有测出汞标准样的含量，可能与以下因素有关：（1）因为标准样为煤，含有大量的还原性物质，在加热过程中容易使汞被还原，然后逸出；（2）氧化剂仅有硫酸和高锰酸钾，硫酸的浓度（11）较低，且有大量的水加入，氧化能力可能不足。对上述3种消解方法的测定结果可以发现：方法1的平均浓度为24.79 ng/g，变异系数为27.35%；方法2的平均浓度为49.81 ng/g，变异系数为17.73%；方法3的平均浓度为34.18 ng/g，变异系数为14.15。方法1的变异系数偏大，方法2、3相关性均在合理范围之内（20）。虽然方法3的变异系数最小，但未测出标准样中的汞。对于土壤样品而言，其含有有机质及其它还原性物质远比煤（标准样）中要少，该方法的精度可能会显著提高；从测得土壤总汞数据来看，方法3所得数据介于方法1和方法2之间，也应是有效结果。2.3 讨论环境样品本身不均匀，各组分差异可能较大，因而所测得的结果偶然误差会较大，通过实验发现除样品、仪器和方法本身之外，影响土壤总汞测定值的因素很多，试剂种类的选择与用量对测定结果有较大的影响。具体分析如下：（1）在水浴或电热炉加热消解时必须加盖表面皿，否则汞大量逸出，结果明显偏低。（2）高锰酸钾加热消解有机汞时，溶液自始至终保持高锰酸钾的紫红色，消解过程中溶液的紫红色消失，应立即补加高锰酸钾，以防汞消化不完全，使结果偏低。（3）盐酸羟胺的用量：汞样消解后，用盐酸羟胺将剩余氧化剂还原时，应一滴一滴地加，到高锰酸钾的紫红色刚刚退色（滴定终点）为止，否则汞被还原损失。同时应立即上机测定，退色一个就测定一个，尤其是当室温于30 时，汞的挥发和还原损失严重时。因而把握好时间是十分重要的。 3 结论（1）本文选用的3种消解方法都适宜于表层土壤总汞的测定，但方法3不适于有机质和（或）还原性物质含量高的土壤样品。（2）消解时加盖表面皿，及时滴加高锰酸钾，盐酸羟胺用量等因素都会影响测定结果。参考文献：1 wheatly b, wheatley m a. methylmercury and the health of indigenous peoples: a risk management challenge for physical and social sciences and for public health policy j. the science of the total environment, 2000, 259: 23-29.2 scheuhammer a m. acidification-related changes in the biogeochemistry and ecotoxicology of mercury, cadmium, lead and aluminum: overviews j. eviron pollut, 1991, 71: 87-90.3 plant j a, baldock j w, smith b. the role of geochemistry in environmental and epidmiological studies in developing countries: a review a. in: appleton j d, fuge r, mccall g j h, eds: environ geoch healthc. geological society of american, special publication, no.113, 1996: 7-22.4 国家环境保护局. 环境监测分析方法m. 北京：中国环境科学出版社，1989.5 钱建平, 张力, 刘辉利, 等. 桂林市及近郊土壤汞的分布和污染研究j. 地球化学，2000, 19(1): 94-99.6 陈剑侠, 柯毅龙. 冷原子吸收法测定土壤中总汞j. 光谱实验室，1997, 14 (4): 20-23.7 王国朝, 王鲁海, 周春华, 等. 底质中汞快速消解方法j. 中国环境监测，1994, 10(4): 10-11.8 马永华, 周淑芹, 廖辉. 土壤汞测定干扰因素的控制方法j. 现代化农业，1997(5): 9-10.effect of digestion on measurement of total mercury in topsoilding zhen-hu, wang wen-huaschool of environmental science and engineering, shanghai jiaotong university, shanghai 200240, chinaabstract: with european standard samples, three methods of digestion in measuring total mercury of topsoil are compared. the three methods of digestion are (1) dense hno3 and dense hcl (13); (2) dense hno3, dense h2so4, and kmno4; and (3) h2so4 (11) and kmno4. they all can get good results. this paper also discusses factors which possible affect measurement. key words: digestion; mercury; topsoil我的大学爱情观1、什么是大学爱情：大学是一个相对宽松，时间自由，自己支配的环境，也正因为这样，培植爱情之花最肥沃的土地。大学生恋爱一直是大学校园的热门话题，恋爱和学业也就自然成为了大学生在校期间面对的两个主要问题。恋爱关系处理得好、正确，健康，可以成为学习和事业的催化剂，使人学习努力、成绩上升；恋爱关系处理的不当，不健康，可能分散精力、浪费时间、情绪波动、成绩下降。因此，大学生的恋爱观必须树立在健康之上，并且树立正确的恋爱观是十分有必要的。因此我从下面几方面谈谈自己的对大学爱情观。2、什么是健康的爱情：1) 尊重对方，不显示对爱情的占有欲，不把爱情放第一位，不痴情过分；2) 理解对方，互相关心，互相支持，互相鼓励，并以对方的幸福为自己的满足; 3) 是彼此独立的前提下结合；3、什么是不健康的爱情：1)盲目的约会，忽视了学业;2)过于痴情，一味地要求对方表露爱的情怀，这种爱情常有病态的夸张;3)缺乏体贴怜爱之心，只表现自己强烈的占有欲;4)偏重于外表的追求;4、大学生处理两人的在爱情观需要三思：1. 不影响学习：大学恋爱可以说是一种必要的经历，学习是大学的基本和主要任务，这两者之间有错综复杂的关系，有的学生因为爱情，过分的忽视了学习，把感情放在第一位；学习的时候就认真的去学，不要去想爱情中的事，谈恋爱的时候用心去谈，也可以交流下学习，互相鼓励，共同进步。2. 有足够的精力：大学生活，说忙也会很忙，但说轻松也是相对会轻松的！大学生恋爱必须合理安排自身的精力，忙于学习的同时不能因为感情的事情分心，不能在学习期间，放弃学习而去谈感情，把握合理的精力，分配好学习和感情。3、 有合理的时间；大学时间可以分为学习和生活时间，合理把握好学习时间和生活时间的“度”很重要；学习的时候，不能分配学习时间去安排两人的在一起的事情，应该以学习为第一；生活时间，两人可以相互谈谈恋爱，用心去谈，也可以交流下学习，互相鼓励，共同进步。5、大学生对爱情需要认识与理解，主要涉及到以下几个方面：（1） 明确学生的主要任务“放弃时间的人，时间也会放弃他。”大学时代是吸纳知识、增长才干的时期。作为当代大学生，要认识到现在的任务是学习学习做人、学习知识、学习为人民服务的本领。在校大学生要集中精力，投入到学习和社会实践中，而不是因把过多的精力、时间用于谈情说爱浪费宝贵的青春年华。因此，明确自己的目标，规划自己的学习道路，合理分配好学习和恋爱的地位。（2） 树林正确的恋爱观提倡志同道合、有默契、相互喜欢的爱情：在恋人的选择上最重要的条件应该是志同道合，思想品德、事业理想和生活情趣等大体一致。摆正爱情与学习、事业的关系：大学生应该把学习、事业放在首位，摆正爱情与学习、事业的关系，不能把宝贵的大学时间，锻炼自身的时间都用于谈情说有爱而放松了学习。 相互理解、相互信任，是一份责任和奉献。爱情是奉献而不时索取，是拥有而不是占有。身边的人与事时刻为我们敲响警钟，不再让悲剧重演。生命只有一次，不会重来，大学生一定要树立正确的爱情观。（3） 发展健康的恋爱行为 在当今大学校园，情侣成双入对已司空见惯。抑制大学生恋爱是不实际的，大学生一定要发展健康的恋爱行为。与恋人多