GB/T 17136-1997 标准概述

GB/T 17136-1997《土壤质量 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法》是我国环境监测领域测定土壤中总汞含量的重要标准方法。该标准适用于各类土壤样品中总汞的测定,具有灵敏度高、操作简便、干扰少等特点。

冷原子吸收分光光度法基于汞原子对253.7nm特征谱线的吸收原理,通过测量吸收值定量分析汞含量。该方法检出限低,可满足环境土壤背景值调查和污染评估的需求。

方法原理与适用范围

基本原理

土壤样品经酸消解后,其中的汞被转化为二价汞离子。在酸性介质中,用氯化亚锡将二价汞还原为金属汞,再用载气将汞蒸气带入冷原子吸收分光光度计的吸收池。

汞原子对253.7nm紫外光产生特征吸收,吸收强度与汞浓度成正比,据此进行定量测定。该方法无需加热原子化器,故称为“冷原子”技术。

适用范围与检出限

  • 适用于土壤、沉积物及类似固体样品中总汞的测定。
  • 方法检出限通常为0.005 mg/kg,测定下限为0.02 mg/kg。
  • 测量范围一般为0.02~2.0 mg/kg,高浓度样品可稀释后测定。

仪器与试剂

主要仪器

  • 冷原子吸收分光光度计:配备253.7nm光源、吸收池和记录系统。
  • 汞还原装置:包括反应瓶、气路和载气控制系统。
  • 消解设备:电热板、水浴锅或微波消解仪。
  • 分析天平:精度0.0001g。

主要试剂

  • 硝酸(优级纯)、盐酸(优级纯)、硫酸(优级纯)。
  • 氯化亚锡溶液(10%):称取10g氯化亚锡溶于100mL盐酸中,临用现配。
  • 汞标准溶液:用氯化汞配制,逐级稀释至所需浓度。
  • 高锰酸钾溶液、盐酸羟胺溶液等。

分析步骤

样品前处理

  1. 将土壤样品风干、研磨,过100目尼龙筛,混匀。
  2. 称取0.5~2.0g样品(精确至0.0001g)于消解管中。
  3. 加入适量硝酸-盐酸混合酸,浸泡过夜或加热消解。
  4. 消解完全后,冷却,定容,静置或离心取上清液。

测定操作

  1. 连接好冷原子吸收分光光度计,预热30分钟。
  2. 设置仪器参数:波长253.7nm,载气流量1.0~1.5 L/min。
  3. 取适量消解液于反应瓶中,加入氯化亚锡溶液,立即盖紧。
  4. 记录吸收峰,测量峰高或峰面积。
  5. 同时做空白试验和标准曲线。

标准曲线绘制

配制0、0.01、0.02、0.05、0.10、0.20 mg/L的汞标准系列,按样品测定步骤测量吸光度。以吸光度对汞浓度绘制标准曲线,计算回归方程。

关键参数与条件优化

参数 推荐值 说明
波长 253.7 nm 汞的特征吸收线
载气流量 1.0~1.5 L/min 氮气或氩气
氯化亚锡浓度 10% 还原剂,现用现配
酸度 5%~10% HNO3 保证还原效率
反应温度 室温 避免高温导致汞挥发

干扰消除与注意事项

常见干扰

  • 挥发性有机物:可产生背景吸收,需通过空白校正或预处理去除。
  • 硫化物:与汞形成沉淀,影响还原,可加入高锰酸钾氧化。
  • 卤素:干扰吸收,可用盐酸羟胺消除。

操作要点

  • 所有器皿需用硝酸浸泡,避免汞污染。
  • 消解过程应避免温度过高,防止汞损失。
  • 氯化亚锡溶液需新鲜配制,放置过久会失效。
  • 测量时保持气路密闭,防止汞蒸气泄漏。

结果计算与表示

土壤中总汞含量(mg/kg)按下式计算:

ω(Hg) = (c × V) / (m × 1000)

  • c:标准曲线查得汞浓度(mg/L)
  • V:消解液定容体积(mL)
  • m:称取样品质量(g)

结果保留两位有效数字,并注明以干重计。

质量控制与质量保证

  • 每批样品至少做两个空白,空白值应低于检出限。
  • 使用有证标准物质进行准确度控制,回收率应在90%~110%。
  • 每10个样品插入一个平行样,相对偏差应小于10%。
  • 标准曲线相关系数应≥0.999。

GB/T 17136-1997 土壤质量 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法