[发明专利]一种沉积物中汞化合物的提取和检测方法

说明书

技术领域

本发明属于环境分析化学技术领域，尤其涉及一种沉积物中汞化合物的提取和检测方法。

背景技术

汞的毒性、生物可利用性、迁移性和再迁移性等与其化学形态密切相关，因此对汞化学形态信息的快速、准确获取已成为许多领域的研究重点和热点。水系沉积物是汞污染物的最终受体，被认为是极好的环境污染程度指示剂，且不同形态的汞可在微生物作用下实现相互转化。因此，对水系沉积物中汞形态的准确、高效分析显得意义重大。

汞在沉积物中主要以无机汞和有机汞的形式存在。无机汞主要是以二价Hg(II)的形态存在，有机汞主要是短链的甲基汞和乙基汞。由于沉积物基体复杂，汞化合物的浓度水平极低，因此，需在测定前对沉积物进行预处理，对沉积物中各形态的汞进行提取。但是，由于沉积物中汞的存在形态容易受到pH、氧化还原电位、有机及无机配体等多种复杂基体的干扰，从而在提取过程中，沉积物中汞的存在形态间容易发生相互转化，导致提取效果不佳，从而对后续检测方法的回收率和检出限造成影响。可见，对汞化学形态信息的快速、准确获取的关键在于对沉积物样品的预处理，需要在高效、快速提取沉积物中各种形态汞的同时，避免汞的存在形态之间发生相互转化。

目前，对于沉积物常用的预处理方法主要有湿式消解法、干灰化法、热分解法、酸浸提法以及微波消解法等。但是，将以上预处理方法应用于对沉积物中汞化合物的提取时，往往会出现提取率和富集倍数较低等问题，使后续检测方法的回收率和灵敏度无法达到要求。此外，以上方法的步骤一般较为繁琐，产生的废液量较大，不利于环境保护和人员健康。

祁晓婷(高效液相色谱原子荧光法测定水和沉积物中汞形态方法研究，湖北大学硕士论文，2013，P47-52)公开了一种沉积物样品的预处理和检测方法，该方法为酸浸提法，具体为利用含有10％盐酸、1％硫脲和0.15％氯化钾的提取液对沉积物中汞化合物进行提取，之后采用高效液相色谱-冷原子荧光光谱联用方法进行测定。该方法对于Hg(II)的回收率为121％，检出限为14ng/g；甲基汞的回收率为76.9％，检出限为14ng/g；乙基汞的回收率为62.8％，检出限为10ng/g。在对三处沉积物样品进行检测时，均没有检测出有机汞的存在。可见，该提取方法的提取效果不佳，Hg(II)的回收率远超过100％，而有机汞的回收率较低，说明在提取过程中不同汞形态之间发生了相互转化，分析结果的准确性无法得以保证。另外，该方法检出限较高，无法广泛适用于沉积物中的痕量汞的分析要求。

冷庚等人(微波萃取高效液相色谱-冷原子荧光光谱法测定沉积物中甲基汞和无机汞，分析化学，2012年第40卷第2期，P191-195)公开了利用微波萃取方法对沉积物样品进行预处理的方法。该方法以0.1％(V/V)2-巯基乙醇为萃取剂，在80℃下萃取8min，萃取液直接注入HPLC-CVAFS系统分析，甲基汞和无机汞的检出限分别为0.58和0.48ng/g，回收率分别为96.，2％和95.8％，RSD分别为5.7％和4.1％。但是，该方法所用萃取剂2-巯基乙醇为剧毒物质，不利于环境和人员健康，且方法的萃取时间较长，检出限偏高，无法适用于自然背景环境样品中汞形态的分析。

发明内容

为解决现有技术存在的萃取效果差，灵敏度不足，萃取过程繁琐，萃取时间长，汞形态易转化、损失、玷污，以及萃取剂毒性大等问题，本发明旨在提供一种萃取效果好，富集倍数高，简单快速，环境友好的沉积物中汞化合物的提取方法，并提供了一种稳定性好，灵敏度高的沉积物中汞化合物的检测方法。

本发明提供了一种沉积物中汞化合物的提取方法，它包括以下步骤：a、取沉积物，加入络合剂，进行络合反应，得络合物，离心，移取出上清液；b、取a步骤所述的上清液加入离子液体，震荡，离心，取底部沉积相即为富集汞化合物的提取物。

进一步优选地，步骤a所述络合剂为二乙基二硫代氨基甲酸酯、L-半胱氨酸或双硫腙中的任一种，优选的为双硫腙。

进一步优选地，步骤a所述沉积物与络合剂的重量体积比为1:25，所述重量体积比的单位为g/mL；络合剂的浓度为0.001-0.05％(w/v)，优选的为0.004％(w/v)。

进一步优选地，步骤a所述络合反应的pH值为2.0-10.0，最优选的为4.5。

进一步优选地，步骤a所述络合反应在漩涡震荡的条件下进行，其中，震荡速率为2800rpm，震荡时间为0.5-10min，最优选的为1min。