[发明专利]一种测定水中痕量汞的快速检测剂的制备与使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定水中痕量汞的快速检测剂的制备与使用方法，属于环境监测技术领域。

背景技术

汞及其衍生物有机汞是一类重要的有毒有害环境污染物，具有持久性、易迁移性、高生物富集性和高生物毒性等特性，可在大气和食物链中长期存在，并可远距离迁移。其已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，已成为全球广泛关注的环境污染物之一。汞对人体的大脑、神经、肾脏和肝脏引起损伤，甚至会引起昏迷和死亡。汞的排放来自于自然源和人为源两个部分，排放涉及领域为燃煤电厂、燃煤锅炉、有色金属冶炼、水泥生产、含汞产品等。20世纪50年代发生的日本水俣病以及20世纪70年代发生的美国密歇根州以及中国东北松花江和河北省蓟运河流域发生的汞污染都是因为汞不当排放引起的恶性环境污染事件，因此工业生产的汞污染控制以及监测对于全球控汞行动至关重要。

目前，汞的常用检测方法主要有冷原子吸收法、冷原子荧光法、电感耦合等离子体(ICP)法、原子吸收光谱法、分光光度法等。郑爱庭等开发了水中汞的检测系统，荧光检测器与反应器连接，检测汞蒸气含量，自动化程度高，但系统装置复杂庞大(郑爱庭，李艳丽，乐文志等，一种用于测定水中汞浓度的系统及方法，广东：CN103499558A，2014)。赵昌平采用氢化物发生原子荧光光谱法将硼氢化钾溶液-汞蒸气发生装置与原子荧光光谱法结合，操作相对简便(赵昌平，氢化物发生原子荧光光谱法测定水中汞和汞的方法，CN102706847A，2012)。马忠宾等以氯化亚锡作为还原剂产生汞蒸气，于设定的荧光测汞仪的测定条件下进行测定的水中汞，方法灵敏度较高，检测限达到0.004mg/L，分析速度快、稳定性好(马忠宾，刘艳妮，刘海英，一种水中汞的检测方法，CN104819971A，2015)。上述检测方法都需要昂贵的检测仪器，操作繁琐，对操作人员的专业技能有着较高的要求，只能在实验室内进行。双硫腙显色法是测定水中微量汞的国标法，在汞的显色分析中研究与应用最为广泛。在氯仿、四氯化碳或苯溶液中，汞与双硫腙反应生成黄色络盐，被有机相萃取从而测定汞，但操作步骤繁琐、选择性和灵敏度不高，且有机溶剂对人体有害。石蜡相分光光度法是将分离、富集和显色测定结合在一起，具有固相光度法灵敏度高、选择性好等优点。李满秀等建立了双硫腙-石蜡相分光光度法测定污水中汞的方法(李满秀，吕艳华，冶金分析，2006，(5)：87-88)，汞-双硫腙络合物在氨水-氯化铵介质中可被石蜡定量萃取，汞在0-20μg范围内符合比耳定律，检出限0.0017μg/mL，铅、铋、锌离子须预先萃取除去。孙旭辉等以曲拉通X-100为增溶剂建立了水相中痕量汞的双硫腙直接测定光度法(孙旭辉，马军，李小华等，工业水处理，2008，(12)：73-76)，摩尔吸光系数为4.7×10⁴L·mol^-1·cm^-1，5～60μg/L汞符合比耳定律，该方法精密度和准确度与国标法具有可比性。洪水皆等研究了镉试剂和镉试剂2B显色分光光度法检测汞(洪水皆，吴水生，环境科学，1981，(3)：20-24)，在曲拉通X-100存在下以砷酸盐掩蔽锌、镉等干扰离子，摩尔吸光系数为1.20×10⁵L·mol^-1·cm^-1，可用于直接测定工业废水中汞。朱有瑜等研究了在硼砂-盐酸缓冲介质中，阴离子表面活性剂存在下,以5-Br-PADAP作为显色剂检测汞的方法(朱有瑜，李顺勇，杭州大学学报-自然科学版，1988，(1)：74-80)，表观摩尔吸光系数1.12×10⁵L·mol^-1·cm^-1，线性范围0-3 5μg/25ml，操作方便，是测定汞灵敏度较高的光度法之一。电化学法也广泛应用在汞检测中，喻鹏利用双硫腙上的巯基和偶氮基与重金属离子形成螯合物的特性，通过修饰玻碳电极，研究了阳极溶出法测定痕量汞的方法(喻鹏，用于检测重金属离子电化学传感器的研究，中南大学硕士论文，2011)，线性范围2.0-20.0μg/L，最低检测浓度2.0μg/L。付静基于差分脉冲阳极溶出伏安法选择金电极测定汞(付静，水环境重金属检测的电化学传感器的研究，浙江大学硕士论文，2007)，制备了微金丝电极，利用该微丝电极可以实现汞的测定，线性范围为0.5-50μg/L汞，检出限0.06μg/L汞。显色反应法存在干扰大、选择性差、灵敏度不足等问题，往往无法满足现场或野外的快速检测微量汞的要求，而电化学法常常存在共存金属离子干扰严重、数据重现性差、电极不稳定且维护麻烦等问题。