紫外-液相色谱-原子荧光法测定水中烷基汞

文/张婷婷 徐静 夏娜娜，青岛市环境监测中心站

1 前言

汞在环境中主要以元素汞、无机汞和有机汞的方式存在。有机汞主要包括烷基汞和苯基汞。烷基汞是一类剧毒并且有强致癌作用的有机金属化合物，主要包括甲基汞和乙基汞。甲基汞的毒性是无机汞的10-100倍。

目前国内外烷基汞相关分析方法主要有气相色谱—冷原子荧光法（GC-CVAFS），冷原子吸收光谱法（CVAAS）、气相色谱法，气相色谱—质谱法，ICP-MS，耦合用毛细管电泳法等。环境样品中的烷基汞含量低且不稳定，因此在对样品分析前需要进行富集处理。目前相关的富集处理方法有巯基棉固相萃取、C18固相萃取小柱、C18固相萃取膜以及二氯甲烷液液萃取等方法。本实验比较了巯基棉固相萃取、C18固相萃取小柱、C18固相萃取膜以及二氯甲烷液液萃取四种富集方法的特点。通过优化分析条件建立了液相色谱-原子荧光联用技术测定环境水样中烷基汞的测定方法。该方法选择性好、灵敏度高、仪器运行成本低，可满足环境水体中烷基汞的监测要求。

2 实验部分

液相色谱-原子荧光联用仪主要参数：

流动相流速：1.0 mL/min；流动相组成：10%甲醇+4.62g乙酸铵+1.2g/L半胱氨酸；灯电流：

30 mA；负高压：320 V；氧化剂：0.5% KOH+1% K2S2O4

3 结果与讨论

3.1 四种前处理方法加标回收率比较

对实际水样加标后分别使用巯基棉固相萃取、C18固相萃取小柱、C18固相萃取膜和二氯甲烷液液萃取的方法对样品进行富集处理。其中二氯甲烷液液萃取的回收率最高（见表1）。

表1 四种前处理方法的加标回收率比较

表2 四种前处理方法采用LC-AFS分析的方法检出限比较

3.2 四种方法的检出限比较

分别使用四种前处理方法对1L水样进行富集计算检出限，结果见表2。二氯甲烷液液萃取法的检出限最低，巯基棉固相萃取法的其次，而C18固相萃取膜法的最大。

3.3 四种前处理方法的综合比较

从操作难易程度分析，C18固相萃取小柱和C18固相萃取膜是将小柱或膜先进行活化和改性，然后富集水样，之后用洗脱液洗脱，此过程较繁琐。另外，对于悬浮物含量较大的水样则容易堵塞小柱或膜，导致萃取效率下降。巯基棉固相萃取法则是直接将水样经巯基棉管富集然后用解析液解析后上机测定，但巯基棉管需要自己制备的话，过程也是相当繁琐，不易操作。相比之下，二氯甲烷液液萃取法相对简单，容易操作。

从前处理过程耗时来看，巯基棉固相萃取法由于要制备巯基棉管，过程复杂繁琐，耗时很长。C18萃取小柱和C18萃取膜也比液液萃取法耗时时间长。从材料成本比较来说，C18萃取小柱和萃取膜成本都比巯基棉固相萃取和二氯甲烷液液萃取要高。从这一点来看，巯基棉萃取法和二氯甲烷液液萃取法也更有优势。

所以综合考虑二氯甲烷液液萃取法是最理想的前处理方法。

3.4 方法的线性、检出限和精密度

配置一系列浓度的烷基汞标准溶液，测定其响应信号。以峰面积为纵坐标，烷基汞浓度为横坐标绘制校准曲线。结果表明，该方法在0.05 ～10.0μg/L范围内线性良好。甲基汞的线性方程为y=1.3×106x+12822，相关系数为0.9992，乙基汞的线性方程为y=1.2×106x+17698，相关系数为0.9996。

以三倍信噪比计算，取1L水样使用二氯甲烷液液萃取后测定，甲基汞和乙基汞的检出限均为0.08 ng/L。

分别取青岛市辖区内清水和污水进行低、中、高浓度烷基汞混标加标，甲基汞的回收率在82.2%～103%之间，相对标准偏差在4.2%～12.1%之间；乙基汞的回收率在86.1%～104%之间，相对标准偏差在4.5%～17.6%之间。

4 结论

使用二氯甲烷液液萃取，液相色谱-原子荧光法测定水中烷基汞，该方法检出限完全能满足我国目前相关国家标准对烷基汞的限值要求，并且克服了现行国家水质烷基汞监测标准在实际操作中易受干扰、分离度低，可操作性差等缺点。

另外，天然水环境中烷基汞的含量极低，受多种环境因素的共同影响而不稳定，准确分析难度较大。随着有更高灵敏度、精密度以及操作简便的分析仪器的发展，严格的样品采集和储存方法以及高效的富集技术则是日后研究的重点。