[发明专利]极地沉积物中痕量甲基汞的前处理和测定方法

说明书

技术领域

本发明属于环境监测领域，具体涉及一种极地沉积物中痕量甲基汞的前处理和测定方法。

背景技术

由于汞在环境介质中的持久性、易迁移性和高度生物富集性，被联合国环境规划署列为全球性污染物，是除了温室气体外唯一一种对全球范围产生影响的化学物质，甚至在人迹稀少的北极和南极也受到汞污染的威胁。文献报道^[1] ，北极沉积物中汞含量是自然背景值的3倍（[1].江刚,国内外汞污染分布状况研究综述 [J].环境保护科学,2008,34(1):38~41）。甲基汞是最主要的有机汞形态，由无机汞通过生物和非生物的甲基化作用转化而来，具有亲脂性、生物积累和生物放大效应，是毒性最强的汞化合物之一，已引起高度重视。近年来，世界各国对地球两级—南极和北极的生态和环境演变格外重视，极地沉积物是用于环境演变研究的优选介质，其中汞及其形态的研究对于揭示全球汞污染具有重要意义，而准确测出所含汞和甲基汞等形态的含量是首先解决的基本问题。相对于汞来讲，极地沉积物中甲基汞的含量更低，准确测定成为难题，尚没有标准化的测定方法。目前见于文献的测定方法主要是高效液相色谱法、气相色谱法、气相色谱-质谱法、气相色谱-原子吸收联用法和气相色谱-原子荧光光谱法^[2] 等（[2].孙维萍,潘建明,翁焕新,朱利中等.环境样品中甲基汞的检测方法综述[J].海洋学研究,2010, 28 (2):45~51），这些方法各有特色和针对性。为解决样品中超低含量甲基汞测定的难题，我们实验室购买了美国Brooks Rand Ltd 公司的MERX-M汞和甲基汞一体化分析仪，该仪器将乙基化后的甲基汞通过填充柱气相色谱进行分离，用冷原子荧光检测器进行测定，是目前测定甲基汞最灵敏的新型仪器。由于甲基汞的亲脂性和在样品中的低含量，以上所有的测试方法都涉及复杂的样品前处理，有机溶剂萃取是使用最多的一种技术。我们首先选用文献方法^[3] 对极地沉积物进行了处理（[3].何天容,冯新斌,戴前进,仇广乐等.萃取-乙基化结合GC-CVAFS 法测定沉积物及土壤中的甲基汞[J].地球与环境2004,32(2):83~86），发现二氯甲烷对样品中甲基汞的萃取效率很低，无法满足分析要求。分析原因主要是由于样品基质不同造成的，极地沉积物的基质和文献中的土壤基质显然不同。于是，我们根据极地沉积物的基质特点，经过反复试验筛选，优化出适合极地沉积物中痕量甲基汞测定的萃取技术，结合高灵敏的MERX-M汞和甲基汞分析仪，实现了极地沉积物中超痕量甲基汞的准确测定，方法的回收率、精密度和准确度等指标均满足分析要求，已用于大批量南极和北极地区的表层和深层沉积物分析。本发明为了解极地汞污染和全球汞迁移提供了技术保证，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种极地沉积物中痕量甲基汞的前处理和测定方法。

本发明首先对样品进行提取、萃取和反萃取操作，再结合一种基于气相色谱分离，冷原子荧光光谱检测的新型联用分析系统-MERX-M汞和甲基汞一体化分析仪，较好的实现了超低含量甲基汞的测定。经大量生产样品的反复检验，方法容易操作、快速、重现性好、结果准确。

本发明提出的极地沉积物中痕量甲基汞的前处理和测定方法，具体步骤如下：

(1)、极地沉积物中痕量甲基汞测定的前处理

称取1~2g极地沉积物于50ml离心管中，缓慢加入5~10 ml 27%-40% 的硝酸溶液，摇匀后加入1~2ml 1~2mol/L的CuSO₄ 溶液，混匀，加入8~10ml CH₂Cl₂，盖紧瓶盖，于振荡器上振荡萃取30min，控制振荡频率为700~800r/min，取下，放入离心机内以3000r/min离心30min，使甲基汞转入有机相并与固体基质分离（这一步是决定方法回收率和准确性的关键步骤）；将离心管内已经分层的上层水相弃去，用移液枪准确移取CH₂Cl₂相，放进另一事先加有30ml超纯水的50ml离心管内，补加水至40ml，放入45℃水浴锅内进行反萃取，为防止爆沸将干净玻璃棒或玻璃珠放进离心管内，当加热至CH₂Cl₂肉眼不可见时，将水浴升温至75℃，再加热3-5min，取出冷却，用超纯水定容至40ml，得到待测溶液；

(2)、采用MERX-M汞和甲基汞分析仪测定痕量甲基汞