环境空气中汞污染物分析测试技术(2)

2.2 预处理

因为汞及其化合物的性质不稳定，挥发性高，容易受到离子价态以及环境温度等因素的影响，可以恢复和吸附在容器壁上，所以在测定汞含量的时候，必须首先在空气中汞样品进行预处理，避免汞的流失。与此同时，一些测量汞污染物的方法需要确定单质汞，所以样品中汞的各种形式需要预先处理并转换成单质汞。

通常，汞样品预处理主要有两种形式：①氧化法，利用酸和氧化剂，如高锰酸钾等把样品中的各种形式的汞转换成离子状态汞（Hg2+），然后添加还原剂还原单质原子状态；②金汞齐富集方法，即直接把样品的各种形式汞元素转换成单质汞，通过贵金属形成汞齐在进行收集，在高温下，汞齐分解，汞以原子汞蒸汽形式和金产生分离的方法。

2.3 汞污染物的分析测试技术

汞测定方法有很多，比如沉淀比色法、双硫腙比色法、试纸法、碘化亚铜检气管法、原子吸收、电势滴定法、毛细管电泳法、原子荧光法以及中子活化法等。这些方法有自己的优点和缺点，在其工作过程中，我们主要用高灵敏度、操作性强的原子吸收法、比色法和原子荧光分析汞的分析方法。

（1）冷原子吸收法也被称作非火焰原子吸收法，是在分析和测定空气样品中痕量汞中使用最广泛的一种方法。在测定分析微量汞时，水蒸汽和汞蒸汽对253.7nm的紫外光同样有很强的选择性吸收作用，因此在汞蒸汽进入测汞仪之前先使用变色硅胶作为干燥剂除去水蒸汽。在实际分析测定过程中，硅胶吸附水蒸汽的同时也会吸附汞蒸汽，会影响冷原子吸收法的灵敏度以及检测下限。

为了可以提高冷原子吸收法的灵敏度，可以通过增加吸收池的长度，减小吸收池的体积等方法来实现。此外，通过改变吸收池的形状，使用旋转搅拌器、优化载气速度和还原器内液、气两相的体积比也可以提高灵敏度。

（2）冷原子荧光法原理：试样在经过酸加热消解过户后，在酸性介质中，试样中的汞被硼氢化钠（NaBH4）或是硼氢化钾（KBH4）还原成原子态汞，由载气（氩气）带入到原子化器具中，在特制的汞空心阴极灯进行照射下，基态汞原子被激发导高能态，在去活化回到基态的时候，发射出特殊波长的荧光，其荧光强度和汞的含量成正比关系，和标准系列进行比较定量。

（3）比色法：试样经消化后，汞离子在酸性溶液中可与二硫腙生成橙红色络合物，溶于三氯甲烷，与标准系列比较定量。比色法的缺点是选择性以及灵敏度比较差，低于原子吸收法。

（4）冷原子吸收光谱法：汞蒸汽对波长253.7nm的共振线有十分强烈的吸收作用。试样在经过催化酸消解或酸消解使汞转换成离子状态，在强酸性的介质中以氯化亚锡还原成元素汞，以干燥空气（如氮气）作为载体，把元素汞吹进汞测定仪中，对冷原子进行吸收测定，在一定浓度范围内汞含量与其吸收值成正比，和标准系列进行比较定量。

（5）气相色谱法：试样中的甲基汞，用氯化钠研磨后加入含有铜离子的盐酸（1+11），完全萃取后，经离心或过滤，将上清液调试至一定的酸度，用巯基棉吸附，再用盐酸（1+5）洗脱，最后以苯萃取甲基汞，用带电子捕获鉴定器的气相色谱仪分析。

2.4 环境空气中颗粒态汞的测定方法

空气中的大部分汞是以各种气态化合物形式存在，只有一小部分汞以颗粒状存在，大概占空气中总汞含量的4％。尽管颗粒汞只是一小部分，但是空气中的颗粒可能是气态汞吸附和化学转化的重要场所。在环境空气中克里汞含量极小，不容易收集，通常国外采用大流量采样器手机空气中粒子状态的汞，把样本收集于微石英滤膜上，然后用硝酸盐—高锰酸钾湿式分解，加热分解金汞齐吸收或还原氧化原子吸收法，加热氧化原子吸收法分析测定。

环境空气中颗粒态汞和气态总汞的分离与测定是仍然是一大难题，特别是在采样阶段，因为汞及其化合物的吸附与挥发特性，这2种形态的汞很难完全分离。使用根据颗粒态和气态的扩散特性，扩散管替换传统的金砂填充的石英管、滤膜过滤采样时，能够避免各种气态汞吸附在滤膜上，从而解决颗粒态和气态的相互干扰问题，达到分离的目的。

3 结束语

我国应该重视开发和研究对环境空气中汞污染的分析测试技术，建立完善监测空气中汞污染的机构，便于我国进行全面和长期监测环境空气中汞污染状况，从而有效防止汞污染对自然生态环境的影响，确保人类的健康和我国经济的可持续发展。

文章来源：《分析测试技术与仪器》 网址: http://www.fxcsjsyyq.cn/qikandaodu/2020/1022/365.html