环境汞的监测分析方法..
水环境中汞的形态及其分析方法
水环境中汞的形态及其分析方法汞元素是环境污染的重要指标之一，由于其强烈的毒性，汞的环境污染能够严重影响人们的生活和健康。
在水环境中，汞元素主要表现为汞的五种形态，这些形态的分析方法也不同，用来检测它们的浓度。
第一种形态是原子态汞(Hg0)，这种形态在水中主要来源于空气污染，如进入大气的汞戒烟或火山灰等，原子态汞的浓度检测方法主要有原子吸收光谱法，早期采用这种方法的话，要求○水质分析的批量量比较大，但随着时间的推移，在开发及改进出新技术之后，这种方法可以检测到极小量的原子态汞，已取得了较好的检测效果。
第二种形态是伴生态汞(Hg2+)，即水溶性汞，伴生态汞浓度检测方法主要有两种，一种是电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)方法，这种方法具有高灵敏度和良好的精密度，可以检测到微量的汞离子；另一种则是水体中伴生态汞的水释放法，这种方法在一定的pH值和温度条件下，会释放出水中含有的汞离子，这些汞离子会反应出一定的可检测信号，以及用于检测的即时定性检测方法。
第三种形态是构成汞的无机化合物(HgS)，主要来自废气排放的汞以及土壤的污染，对于这种环境中的汞化合物，我们主要采用原子荧光光谱舱光度计，以及ICP-MS 等方法测定。
第四种形态是汞碱基离子，我们主要用石墨烯表面增强拉曼光谱来检测汞碱基离子，它灵敏度高，能够快速准确测定汞碱基离子。
最后，第五种形态是自由基汞，对于检测自由基汞，常用的是荧光和电化学测定方法，荧光光谱可以准确、快速测定汞的含量，而电化学法则可以准确测定汞的电位。
总的来讲，检测水环境中汞的形态，我们可以采用原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法、原子荧光光谱舱光度计法、石墨烯表面增强拉曼光谱法、荧光法以及电化学法等多种技术，这些技术均具有其特定的优势，各有所长，可以检测出不同形态的汞。
水质 汞、砷、硒、铋和锑的测定 原子荧光分光光度法
水质汞、砷、硒、铋和锑的测定原子荧光分光光度法原子荧光分光光度法是一种用于汞、砷、硒、铋和锑等元素测定的快速、准确、灵敏和无损的分析方法。
该方法利用元素的原子在入射能量作用下发生跃迁，从而产生特定的荧光光谱，通过光谱的测量和分析，可以确定样品中元素的含量。
原子荧光分光光度法的基本原理是利用元素的原子在高能激发光照射下吸收光能，电子从基态跃迁到高激发态，然后再返回基态时发射出特定波长的荧光光。
每个元素都有其独特的荧光光谱，可以作为元素测定的指纹。
通过测量样品荧光光谱的强度和相对强度，可以确定样品中元素的含量。
原子荧光分光光度法具有以下优点：1.高灵敏度：原子荧光分光光度法对元素的测定具有极高的灵敏度。
荧光光谱的特征峰强度和相对强度与元素的浓度成正比关系，因此可以实现对低浓度元素的准确测定。
2.快速分析：原子荧光分光光度法的分析过程简便快速，不需要繁琐的前处理步骤。
可以直接对样品进行测定，样品的准备时间大大缩短。
3.准确性：原子荧光分光光度法的测定结果具有高准确性。
通过校准曲线方法，可以用标准物质测定得到的荧光峰强度和相对强度来计算未知样品中元素的浓度。
原子荧光分光光度法在汞、砷、硒、铋和锑测定中的应用：1.汞测定：汞是一种常见的有毒重金属，其超标污染会对环境和人体健康造成严重危害。
原子荧光分光光度法可以通过测定样品中汞元素的特征荧光峰强度来快速准确地测定汞的含量。
2.砷测定：砷是一种常见的有毒元素，其存在于地下水、土壤和食物中，在超标情况下会对人体健康产生严重的影响。
原子荧光分光光度法可以通过测定样品中砷元素的荧光峰强度来实现对砷的准确测定。
3.硒测定：硒是一种重要的微量元素，对人体健康有重要影响。
原子荧光分光光度法可以通过测定样品中硒元素的荧光峰强度来测定硒的含量，用于评价食品和水源中的硒含量。
4.铋测定：铋是一种重要的金属元素，广泛应用于医药、能源和材料等领域。
原子荧光分光光度法可以通过测定样品中铋元素的荧光峰强度来准确测定铋的含量，为铋的分析和质量控制提供有力的分析手段。
环境汞的监测分析方法
活性炭吸附管法 Method 30 B采样原理图
活性炭吸附管法 Method 30 B实物图
采样探头
干扰及消除
采样过程中，颗粒物可能导致采样管堵塞而 影响采样工作正常进行，采样点应该设置在 烟气净化装置后端，颗粒物含量较少的点位 。或者采取防尘罩，以较小流量，较长时间 的抽取，以获得足够量的待测污染物。SO2、 NOx会抑制活性炭对汞的捕获，可采用在吸附 管前端增加一节碳酸盐类化合物以去除酸性 气体。
12
标准号
方法摘要
便携式测汞仪（塞 BS EN 15852:2010 曼效应原子吸收）
《空气与废气监测 巯基棉吸附
分析方法》
金膜微粒富集
13 水质 总汞的测定
GB/T 7468-1987
水质 汞的测定 冷原子荧光法
14 （试行）
HJ/T 341-2007
水质 汞的测定 原子荧光光度
15 法
SL 327.2-2005
1997年前，金属熔炼，一级0.05，二 级3.0，三级5.0，其它，一级0.008， 二级0.010，三级0.020；1997年后， 一级禁排，二级1.0，三级3.0，其它 ，一级禁排，二级0.010，三级0.010
主要内容
• 监测的意义 • 现有的方法 • 污染源汞监测-Method 30 B
EPA 7473（1998） ASTM D7622 GB 5085.3-2007 附录B
方法摘要
冷原子吸收分光 光度法
废汞触媒，废活 性炭：消解后，
容量滴定法 处理后活性炭；
直接测定 （高温燃烧）
原子荧光法
汞污染物的监测：方法及标准
序号
标准名称
环境介质（大气、水、土壤）
空气环境中汞污染物测试技术的分析与实践应用
空气环境中汞污染物测试技术的分析与实践应用发布时间：2022-10-23T01:58:46.786Z 来源：《科技新时代》2022年9期5月作者：叶青杰[导读] 伴随人们生活水平的提高和环保意识的增强，当前越来越多人开始关注到空气环境中污染物存在造成的影响叶青杰广西华测检测认证有限公司【摘要】伴随人们生活水平的提高和环保意识的增强，当前越来越多人开始关注到空气环境中污染物存在造成的影响，于是各种测试技术投入应用。
本文结合笔者多年的研究与实践，探讨空气环境中汞污染物测试技术的应用实践，以供参考。
【关键词】空气环境；汞污染物；测试技术；实践应用汞也可以称作是水银，在常温下容易蒸发，属于一种液态金属和很强生理毒性的环境污染物，即便其浓度较低，也会对人体、动植物产生较大的毒害作用，因此必须引起高度重视。
随着世界范围内工业化进程的推进，全球环境中汞含量越来越高，这势必带来了日益严重的环境污染问题，严重影响了人们的生活与生存。
1.空气环境汞污染分析1.1空气环境中汞污染来源空气中出现汞污染情况主要是由自然排放所及人为活动造成的。
自然排放主要指火山活动、矿藏等会有大量汞释放，使得水体、土壤以及植物表面的汞元素含量增加，造成严重的空气环境汞污染；人为活动指的是使用燃煤设备、金属冶炼、垃圾焚烧等过程中会释放大量的汞。
依据统计分析数据得知，燃烧煤炭释放的汞达到空气汞含量的30％以上。
经济不断发展，人们物质生活水平也日益提高，但与之相应的却是对环境的不断破坏。
汞的排放量正在逐年增长，目前累计汞排放量早已超出2 493.8 t。
工业生产和生活中，原材料处理、汞燃料燃烧、矿物冶炼等行为都会造成汞污染，人为活动排放到环境中的汞9.1×105～6.2×106 kg／a；火山以及矿藏释放等汞的排放量是1.0×105～4.9×106 kg／a。
电子、冶金以及化工业制汞的排汞量超过含汞废气的排放标准，形成十分严重的环境污染。
原子荧光光度法测汞分析在环境监测中的应用
吴 枰
（ 蓬安县环境监测站
摘 要： 随 着现 代 科 技 的 发 展 。 各 类 高科 技 的探 测 仪
四川南充
６ ３ ７ ８ ０ ０ ）
器得 以不 断的 改进 ， 为科 研 工作 的展 开和 人 们 健 康 生 活 的 实现 发 挥 了很 大的 作 用 。 特 别是 原 子 荧光 光 度 法 在 实验 室 和 生 活 中的 广 泛 应 用 ． 为健 康 水 质 和 合 格 食 品 的检 测起 到 重 要 的 作 用 。 本 文 通 过 对 实验 结 果 的 分析 ． 优 化 原 子 荧 光 光 度 法 在 测 定 水 中汞 元 素 的检 测 条件 ， 使 其 能 够 准确 快速 的 在 实际 生 活 中得 以 应 用
２实验 操作
２ ． １主要测量仪器和条件
主要选用仪 器 Ａ Ｆ Ｓ 一 ８ ３ ０双道原子荧光光度计 Ｅ 京吉天仪器 有 限公 司） ， 以及 高强度的汞空心 阴极 灯。实验条件 为湿度 ６ ８ ％， 室温 ２ ０ ％。使用 的测量方式为读数方式 、 标准 曲线法 、 峰面积 。
２ ． ２试 剂及 仪器 数 值 调
还原剂硼氢化钾溶液加入 酸性介质 中之 后 ， 汞会被还原成气 态原子 态汞 ， 由载气直接导入石英原子化器 中ｌ ｌ ｌ 。并将氢气与气态 氢 化物与氩气 或是载气相 混合 ， 使其进入 原子化器 ， 氩气和氢气 经 特制点火装 置作用形 成氢氩火 焰 ，最后使 待测元 素实现原子 化 。通 过待测元素激发光源发射特征谱线 的聚焦 ， 使氢氩火焰 中 的待测物原子得到激发 ， 所得到 的荧光信号将被 日盲光 电倍增管 接受 ， 之后将其解调 、 放大 ， 最后经数据处理 系统得 出结果 。
冷原子吸收光谱法和冷原子荧光光谱法测定水样中的汞
冷原子吸收光谱法和冷原子荧光光谱法是两种常用的分析方法，用于测定水样中的汞。
汞是一种重金属，具有较高的毒性和易积累性，因此对于水样中的汞浓度进行准确监测和分析至关重要。
本文将从原理、方法步骤、应用、优缺点等方面对这两种方法进行深入探讨。
1. 原理冷原子吸收光谱法是一种利用原子在特定波长光照射下发生原子吸收的分析方法。
当汞原子处于基态时，会吸收特定波长的紫外光，从而使原子跃迁至激发态，然后快速退激发并发光。
而冷原子荧光光谱法是利用原子在激发态下发生自发辐射的分析方法。
通过对样品进行前处理，将水样中的汞转化为气态汞原子，然后在特定温度下冷却，使得原子能量较低，从而利用吸收光谱或荧光光谱进行测定。
2. 方法步骤将水样中的汞通过适当的前处理方法转化为气态汞原子。
将气态汞原子冷却至较低温度，使其处于基态或激发态。
使用特定波长的紫外光照射样品，观察汞原子的吸收光谱或发射光谱。
根据吸收或发射的强度，可以准确测定水样中的汞浓度。
3. 应用这两种方法在环境监测、地质勘探、化工生产等领域具有广泛的应用。
特别是在水质监测中，可以准确、快速地测定水样中的汞浓度，保障水环境的安全。
4. 优缺点冷原子吸收光谱法和冷原子荧光光谱法在测定水样中的汞具有灵敏度高、准确度高、选择性强等优点。
而在操作上，需要严格控制实验条件，对仪器要求较高，且前处理方法较为繁琐。
个人观点：在分析汞等重金属元素时，冷原子吸收光谱法和冷原子荧光光谱法是两种非常有效的分析方法。
它们在监测水质中的汞浓度方面具有明显的优势，能够准确、快速地进行分析。
但是在操作上需要非常小心谨慎，确保实验条件的准确性和稳定性。
总结回顾：通过本文的介绍，我们了解到冷原子吸收光谱法和冷原子荧光光谱法在测定水样中的汞具有重要的应用价值。
它们的原理和方法步骤虽有些复杂，但在分析汞元素时能够提供准确、可靠的数据支持。
应用中需要严格控制实验条件，以确保准确性和可重复性。
对于水质监测和环境保护而言，这两种方法无疑起着重要的作用。
大气环境中汞的形态及其分析方法
2019年10月大气环境中汞的形态及其分析方法唐小东（铜仁市万山区环境监测站，贵州铜仁554300）摘要：随着社会的不断发展，人们的环保意识越来越高。
在环境污染中，汞会对人体健康造成很大威胁，其中大气是汞生物地区化学循环的重要场所。
在汞的迁移转化过程中，不同形态的汞对于生态环境的影响也不同，所以需要加强大气环境中汞的形态研究。
文章主要对大气环境中汞的形态分类和大气汞的形态分析方法进行了阐述，以供参考。
关键词：汞；大气；采样；分析；形态随着社会的不断发展，人们的环保意识越来越高。
在环境污染中，汞会对人体健康造成很大威胁，其中汞广泛存在生物圈内。
汞具有很强挥发期，在生物圈内各种汞会经常一系列的自然过程，然后进入大气。
另外在工业生产中，汞是一种重要原料，用途比较广泛。
在生物圈内不同形态的汞具有不同的物力特征，所以为了更好的对汞进行准确测定，需要对加强对汞形态分析，然后才能更好的评估大气中汞的形态组成和分布情况，然后采取措施控制汞的排放，从而更好的对环境进行保护。
在对大气汞的研究中，由于汞的特殊性，使得汞的样品的采集和分析技术受到了限制。
随着科技的不断发展，各种先进设备和技术不断得到应用，对大气汞的研究越来越深入。
1大气环境中汞的形态分类在大气中汞主要分为气态总汞和颗粒态汞两种。
其中气体总汞通常是指可以通过0.45μm 孔径滤膜的气态汞，这种气态汞主要是有氧化汞组成，而且含有一些挥发性汞化合物。
另外在大气中氯化汞由于比较溶于水，从而还原成氧化汞，所以这些气态汞被称作活性气态汞。
所谓的颗粒态汞主要是指和大气颗粒物进行相互结合的汞，这种形态的汞主要包括吸附于颗粒物表面的挥发性汞，通常这种形态的汞小于100pg m 3。
2大气汞的采集、形态分析方法在大气中，两种不同形态的汞具有不同的传输特征，其中气相汞可以进行长距离传输，参与到全球汞循环，在大气中存留的时间比较长，随着降水天气降落到地面。
另外对于颗粒汞主要是在源附近进行沉降，通过降水对颗粒汞有一定的去除作用。
环境监测中原子荧光法测砷和汞分析
环境监测中原子荧光法测砷和汞分析摘要：砷、汞的荧光特性决定可以利用原子荧光法对其在大气、土壤、水体等自然环境中的含量进行测定，以有效了解自然环境中砷、汞污染情况，为环境污染防治提供准确依据。
经本次实验分析可知，原子荧光法应用效果较好，能够满足不同情境下环境监测对砷、汞分析的需求，且相对以往测量方法而言，原子荧光法具备精度高、回收率高、准确率高、污染小、检测速度快等优势。
但值得注意的是，测试过程中应做好样品选择与处理工作、影响因素排除工作等，以进一步提高测量效果。
本文主要分析《城镇建设》环境监测中原子荧光法测砷和汞。
关键词：砷元素；汞元素；环境监测；原子荧光法引言原子荧光对环境监测中砷和元素汞分析的影响。
作为环境监测的一部分对大气、土壤和水柱进行的实验分析表明，原子荧光法在大气、土壤、砷和水柱汞分析方面具有良好的应用效果，精确度高，检测速度快。
随着经济发展和社会建设的加快，一些工业的建设和发展对自然环境产生了严重影响，造成了空气、土壤、水等污染问题。
对人类、动植物的生存和发展构成严重威胁。
这就需要加强环境监测，及时获得关于环境污染的全面、准确和可靠的数据，并采取科学、有效和合理的措施加以控制，以尽量减少环境污染的影响。
砷和汞含量的增加是环境污染的常见现象，在环境监测中应特别注意这些问题。
1、原子荧光法测砷和汞的原理在自然环境中，海洋和土壤与人类生存密切相关，现代工业对环境的污染随着社会的发展而加剧，研究人员建议充分利用现有技术来测量砷和汞的含量。
最具代表性的原子荧光研究表明，原子荧光波长经过8至10秒的等待时间，在吸收了相当于特征波长的辐射后，从基态变为高能态，并且，如果原子荧光的对应波长与吸收线的对应波长相同，仅考虑强度，且共振荧光大于无共振荧光，则高能态的返回称为共振荧光，其使用自然大于砷和汞的浓度通过原子荧光测量，条件是样品由盐酸、硝酸和盐酸混合进行净化，样品置于酸性环境中，样品中的砷通过添加钠或钠完全转化为氢原子使用特殊的阴极灯照射，随着照射时间的增加，仪器的外部电子首先从基态变为高能态，然后返回到相应的原子源受到辐射的低能量状态。
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我国污染源汞排放标准（mg/m3）
标准名称 医疗废物焚烧炉技术要求 危险废物焚烧污染控制标准 生活垃圾焚烧污染控制标准 大气污染物综合排放标准 大气污染物综合排放标准 铜、镍、钴工业污染物排放标准 标准号 GB 19218-2003 GB 18484-2001 GB 18485-2001 GB 16297-1996 GB 13223-2011 GB 25467-2010 标准值 医疗废物焚烧炉大气污染物排放限值 ：0.1 焚烧炉大气污染物排放限值：0.1 焚烧炉大气污染物排放限值：0.2 现有污染源：0.015，新污染源： 0.012 火力发电锅炉及燃气轮机组排放浓度 限值：0.03 现有污染源：0.012，新污染源： 0.012
AFS
AFS
AFS
样品类型及汞形态
• • • • 气态汞（Hg0、Hg2+） 环境空气颗粒物中汞（颗粒态汞） 液体样品（总汞、无机汞、甲基汞等） 固体样品（土壤、沉积物；总汞、无机汞、有机 汞、烷基汞等） • 含汞废弃物（HgCl2、Hg2Cl2），废汞触媒、废活 性炭、废灯管等 • 固定污染源-废气排放（颗粒态汞、 Hg0、Hg2+）
环境汞的监测分析方法
主要内容
• 监测的意义 • 现有的方法 • 污染源汞监测-Method 30 B
主要内容
• 监测的意义 • 现有的方法 • 污染源汞监测-Method 30 B
汞已进入环境外交
• 汞已被联合国环境规划署列为全球性污染物， 是一种对全球范围产生影响的化学物质，具有 跨国污染的属性，已成为全球广泛关注的环境 污染物之一。
• 原子吸收光谱法是基于被测元素基态原子 在蒸气状态对其原子共振辐射的吸收进行 元素定量分析的方法。 • 原子荧光光谱法是以原子在辐射能激发下 发射的荧光强度进行定量分析的发射光谱 分析法
光谱仪器组成
原子吸收仪 光源 原子 化器 原子 化器 分光 检 检测 光系统 检测系统
汞污染物的监测：方法及标准
序号 标准名称 标准号 方法摘要 KMnO4/H2SO4溶液 吸收 分别用KCl、 H2O2/HNO3， KMnO4/H2SO4溶液 吸收，撞击瓶 活性炭管吸附 固定污染源 固定污染源废气 汞及其化合物 1 的测定 冷原子吸收分光光度法 (暂行) 2 燃煤污染源废气中元素态、氧 化态、颗粒态和总汞的测定标 准方法（Ontario-安大略法） 固定污染源废气 气态汞的测定
注意事项
• 汞易挥发（熔点-38.8℃）。样品难保存，保存时 间过长，对结果有影响； • 汞的吸附性很好，会与容器壁产生吸附作用，时 间过长会影响结果； • 工作溶液需要现用现配，超过一定时期后即失效。 标准储备液要加保存剂； • 注意试剂空白，特别是H2SO4、KMnO4溶液； • 采样后需要尽快测试。
分光
光源
原子荧光仪
塞曼效应扣除背景测汞原理
分析线 基准线
非选择性吸收 偏振调制器
几种原子光谱技术比较：检出限
检出限：
( xi x) Sb n 1 AL AB KS b
_
2
AL AB KS b DL R R
K=3， 99.7%
AFS
几种原子光谱技术比较： 成本、浓度范围、时间
工业炉窑大气污染物排放标准
GB 9078-1996
主要内容
• 监测的意义 • 现有的方法 • 污染源汞监测-Method 30 B
常见的几种分析方法
• • • • 冷原子吸收法（AAS） 塞曼效应原子吸收法（AAS） 氢化物发生-原子荧光法（AFS） 等离子体无机质谱法（ICP-MS）
原子吸收与原子荧光法
Total Hg emissions by province, 1999, China data (all sources) (Streets et al., 2005)
Total Hg emissions reached 540 t in 1999
Tons/yr
汞的危害
汞在自然界进行循环，气态汞沉降转化为甲基汞而进入人类食物链。已 有大量国内外研究学者证明，人类甲基汞暴露途径来源于鱼类及水稻等 日常性的食物中。
汞的分析基本要点
气态汞的检测 富集后测定 巯基棉富集，HCl-NaCl溶液洗脱，转为液体-气态汞进行 测定（小时均值，或更长时间） 金膜微粒富集，热脱附，转为气态汞 直接测定（不需要富集） 便携式测汞仪（气态汞，短期适用，快速） 自动监测（长期适用，原子吸收、原子荧光） 污染源在线监测（燃煤电厂）
• 2009年2月召开的UNEP第25届理事会,同意就起 草一项旨在控制全球汞排放的国际公约展开谈 判。 • 2010年6月11日,政府间汞公约谈判首次会议结 束。 • 2013年10月我国签署《关于汞的水俣公约》。
Global anthropogenic mercury emission（ Pacyna et al., 2001）
汞的分析基本要点
固体样品检测： •消解：不能采用普通加热方式，否则会挥发，将极大 影响结果。常温消解时间较长，条件较难控制。可采 用密闭微波消解法、水浴密闭加热，时间较长。 •直接热解法测定：加热至800度以上，所有价态汞都 可被原子化。直接检测快速，准确。 液体样品检测： •先加氧化剂进行消解−所有汞转化为Hg2+；滴加还原 剂去掉过量的氧化剂，加入过量还原剂将Hg2+变成汞 原子；测定气态汞。
铅、锌工业污染物排放标准
GB 25466-2010
现有污染源：1.0，新污染源：0.05
1997年前，金属熔炼，一级0.05，二 级3.0，三级5.0，其它，一级0.008， 二级0.010，三级0.020；1997年后， 一级禁排，二级1.0，三级3.0，其它 ，一级禁排，二级0.010，三级0.010
HJ 543-2009 ASTM D 6784-02 Ontario Hydro Method EPA Method 30B
3
主要工艺节点
4
车间空气 汞的测定 5
GB 16227-1996（冷 KMnO4/H2SO4溶液 吸收 原子吸收） 便携式测汞仪（塞曼 BS EN 15852:2010 效应原子吸收）