有关土壤汞量测量的几点思考与探讨研究

对于土壤汞量测量工作中存在的一些疑问,如土壤吸附汞测量的定义与其热释温度是否对应,土壤样品研磨对测量结果有何影响,土壤吸附汞测量相对于全量汞测量的应用前景等等,笔者尝试进行实验性探讨和个案分析,获得以下几点认识:①原子态汞在表生环境中,其衍生化合物包含硫化汞,且占有相当大比例;②辰砂及一些无定形态汞化合物颗粒(如非晶态的硫化汞等)的分布状态是影响测量结果的主要因素;③样品研磨对测量结果的影响要远大于滞留在样品中的原子态汞。基于这种认识,建议性提出土壤样品加工方法及测试要求,并就实验中的一些现象及研究需要,提出“似颗粒效应“、“当量氯化汞“和“土壤泛低温汞测量“等概念,为进一步完善土壤汞量测量方法技术提供了一种新的见解和思路。     

汞同位素地球化学概述

汞同位素是一个新兴的地球化学示踪手段。过去十多年来,随着质谱技术的飞跃发展,汞同位素地球化学研究取得了引人注目的进展,主要体现在如下两个方面。(1)实验及理论地球化学研究表明,汞生物地球化学循环的一系列过程都能导致显著的汞同位素质量分馏。此外,汞还是自然界少数存在同位素非质量分馏的金属元素之一。汞同位素非质量分馏对识别某些特殊地球化学过程(如光还原作用、挥发作用等)具有重要指示意义。(2)自然样品的汞同位素测试表明,自然界汞同位素组成(δ202 Hg和Δ199 Hg)变化可达10‰。目前,汞同位素地球化学已被应用于汞污染源示踪、汞生物地球化学过程判别等领域,并有望在不久的将来在汞的大气化学、生物地球化学等领域得到更为广泛的应用。     

天然水体中汞形态分析

简要归纳了天然水体中汞形态分析的分离(萃取、吸附、电化学分离、色谱)及检测技术(分光光度法、原子光谱法、质谱法、电化学分析法),指出了未来针对痕量超痕量汞形态分析新技术主要集中在样品前处理和便携式在线现场分析,着重推荐高效、经济并具有广阔应用前景的液相色谱-氢化物发生原子荧光光谱( LC - HG - AFS)用于痕量超痕量汞形态分析.     

离子色谱-电感耦合等离子体质谱法测定乳粉的汞形态

对于乳粉的汞形态分析,由于基质的复杂性,有机汞非常容易与样品中蛋白质上的巯基结合,形成稳定的络合物,在前处理过程中须保证各形态提取完全且各形态之间不会发生相互转化,因此样品前处理是汞形态分析的难点;同时乳粉中汞含量极低,对方法检出限提出了更高的要求。本文通过优化样品前处理过程,建立了离子色谱-电感耦合等离子体质谱测定乳粉中三种汞形态(二价汞、甲基汞、乙基汞)的方法。实验采用多种复合酶(蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶)对乳粉基质中的蛋白、脂肪、淀粉进行解离,采用L-半胱氨酸-盐酸-甲醇的混合溶液作为提取剂进行超声提取,样品过RP固相萃取小柱去除杂质后用C18色谱柱(5μm,4.6 mm×150 mm)进行分离,流动相采用10 mmol/L乙酸铵-0.12%L-半胱氨酸-5%甲醇混合溶液进行淋洗,5 min内即可实现三种汞形态的基线分离。二价汞、甲基汞和乙基汞的加标回收率在79.9%~111.2%之间,检出限分别为0.5μg/kg、0.6μg/kg、0.9μg/kg。实际样品分析表明,汞总量很低的乳粉,汞各形态的提取率也能达到70%以上,能够满足检测要求。本方法在样品前处理过程中采用酶解的方式解离复杂基体中的汞形态,提高了提取率至80%以上;仪器分析方面采用甲醇作为增敏剂,提高了检测灵敏度,适用于乳粉样品中痕量汞形态的检测。     

巯基棉分离富集-原子荧光光谱法测定重晶石中痕量汞

重晶石样品研磨过筛,用EDTA-氢氧化钠混合溶液络合处理,盐酸调节至弱酸性释放出汞,处理后的样品用原子荧光光谱法测定矿样中的痕量汞。采用巯基棉分离富集有机汞及无机汞,在pH 3~4时巯基棉可充分吸附汞,分别用2 mol/L和6 mol/L盐酸洗脱有机汞和无机汞,并将有机汞转化为无机汞。对影响汞测定的实验条件及干扰元素进行探讨。方法线性范围为0.00~5.00 ng/mL,相关系数为0.999 6;加标回收率为92.0%~114.0%。方法具有简便、快速、基体干扰少、灵敏度高等优点。     

氢化物发生-原子荧光光谱法测试化探样品中痕量汞的改进

化探样品中痕量汞的测试往往因为样品溶解过程中汞的挥发和样品间的相互污染,造成测试结果超差。研究化探样品中痕量汞测试方法的前处理方法,对溶解样品器皿的改进,采用带细孔盖的聚四氟乙烯塑料试管王水溶解样品,一方面抑制了样品溶解过程中汞的挥发,另一方面防止了样品溶解过程中因溶液飞溅造成的样品间的交叉污染。溶样2h,在硫脲-抗坏血酸介质中测试化探样品中痕量汞,取得较好的效果。探讨了硫脲-抗坏血酸介质中测试汞的过程中发生的物理化学反应机理,比较不同测试介质对结果的影响,确定了合适的分析检测条件。本方法用于化探样品中痕量汞的测定,通过精密度试验,得到相对标准偏差RSD(n=12)为1.2%～1.8%,加标回收率为92%～108%。共存元素干扰实验表明,砷400μg/g、锑60μg/g、铋50μg/g、镉5μg/g对汞的测试未见明显影响。     

应用固体测汞仪直接测定载金炭中的总汞

载金炭对汞有较强的吸附性,易造成黄金生产工艺污染及活性炭吸附金的活性降低,需测定载金炭中的汞含量以监控汞的危害。应用目前测定汞的分析方法在样品前处理过程中需要高温去除基体炭,但容易造成汞的挥发损失。本文采用固体测汞仪在不需样品前处理及不加入其他试剂的情况下实现了载金炭中总汞的直接测定,载金炭最优热解条件为空气流速0.8~1.2 L/min,蒸发温度680~740℃,汞的回收率达到99%以上。样品在热解过程中基体炭转化成二氧化碳,二氧化碳的干扰可由仪器自动消除,所以基体炭对汞的测定无明显影响。全流程的管道不足50 cm,且整个管道处于较高温度之下,通过加大空气流速可快速消除管道上残余的汞,减少了记忆效应的影响。本方法的相对标准偏差小于8.0%,测定下限为0.014μg/g,汞的测试结果与原子荧光光谱法基本吻合。     

长春市西北部地热异常及控制因素

本文目的是对长春市西北部地区地热异常进行分析,确定地热异常控制因素。地热异常的测量方法采用了壤中汞气测量法,以此确定该区地热异常分布范围。通过分析,勘查区中部和东部地区壤中气汞量较高,其它部分壤中气汞量较低。高区中Ⅰ号和Ⅲ号异常区由于是回填区,有待于进一步验证其壤中汞气异常影响因素。Ⅱ号异常区地热资源存在。地热异常控制因素包括地质构造、岩浆活动和地温梯度,且地质构造是主要控制因素。评价结果对长春市西北部地热资源的开发具有指导意义。     

冷蒸气原子荧光测量地球化学样品中汞的过程控制

本文结合使用XDY-1101A原子荧光光度计冷蒸气原子荧光方式测量地球化学样品中汞,对影响分析结果的过程因素,包括实验室环境、器皿、实验试剂及水、样品代表性、仪器条件优化及过程监控、样品消解方式等进行全面分析,并探讨解决办法。     

松花江哈尔滨段水系沉积物中无机元素环境标准样品的研制

介绍了松花江哈尔滨段水系沉积物环境标准样品的研制方法,对其中21个无机元素进行定值。采集的水系沉积物样品经自然阴干、研磨、筛分、混匀、装瓶和灭菌等加工处理后,分层随机抽取18瓶样品,在0.25 g样品取样量条件下,以铜、铅、锌、砷、汞、铁和铝为代表元素进行均匀性研究,结果表明样品均匀性良好。在室温避光保存条件下,以铜、铅、锌、砷和汞为代表元素,采用线性模型进行稳定性研究,在15个月研制期间样品未观察到不稳定性。由11家协作实验室对水系沉积物标准样品中的21个无机元素进行定值研究,经统计检验分析评定出20个元素的标准值和不确定度,1个元素给出参考值。研制成的标准样品已应用于土壤或水系沉积物样品中无机元素的监测。     

土壤中汞存在形式的研究

本文运用部分连续萃取不同地球化学相的化学分析方法，对高汞区，人为汞污染区和背景参考区五个采样点土壤样品的七种汞形态进行了分析，研究表明，人为汞污染和地质作用都会造成土壤中汞的富集，但这两类土壤中汞的相态分布有明显的差别。     

江西南昌-樟树地区土壤汞污染现状评价

在阐述南昌-樟树地区汞区域地球化学特征的基础上,引用国家土壤环境质量标准（GB/T18407.1-2001）,对区内土壤汞环境质量进行了评价,揭示了表层土壤汞污染现状,分析了污染形成的原因,探讨了重污染区域土壤汞的存在形态与分布特征.     

成都平原西部汞异常探秘

富饶美丽的成都平原,而今却承受着污染的困扰。早在７０ 年代,有关部门就已发现汞污染十分严重。通过一系列探索性研究之后,仍然对汞污染的来源不甚明了而成为谜团。本文通过对地质背景来源,汞的地球化学特征,新一轮地化测量工作的启示,并结合成都平原的基底断裂特征进行探索,初步认为成都平原的汞污染除人为来源之外,还可能与成都平原下,沿基底断裂所产生的地球脱气作用有关。     

湘黔汞矿带相关成矿问题的讨论

湘黔汞矿带的含汞建造与生油层系的特征相似,汞矿床的形成和油气的聚集一样具有“生、储、盖”的成矿地质条件。中寒武统敖溪组及下寒武统清虚洞组既是汞矿的容矿层,也是汞矿的矿源层。汞的成矿流体是一种以地下水为主、包括油气在内的混合热液,成矿作用是在低温低压高盐度的还原环境中进行的,属于沉积成岩－地下水热液的成因类型。     

汞元素的石油地质意义

油气中都含有汞元素组分,汞的物理化学性质决定其可以从油气藏中向上垂向运移,根据采样介质类型及样品预处理的手段不同,地表中汞的分析方法可分为壤气、热释汞及土壤总汞分析方法。壤气汞、热释汞及土壤总汞指标都有着很好的示油气意义,同时也有着示断裂带的地质意义。     

汞在金矿床中的分布及地质找矿意义

本文介绍了汞元素在各类金矿床(点)中的分布和汞的热释谱特征。在此基础上提出了汞法找金矿的重点应该是碳酸盐岩型金矿,有选择地兼顾其它类型的观点。     

大气环境中汞污染的研究进展

总结了大气环境中汞污染的研究进展，包括大气环境中汞的来源、汞在大气环境中的化学演化和环境效应；介绍运用环境地球物理方法在大气颗粒汞研究的初步结果，并就我国汞污染研究提出有关建议。     

应用于水文与工程地质的化探新方法土壤吸附汞地球化学测量

介绍了化探土壤吸附汞地球化学测量方法的基本原理,指出土壤中汞异常具有多种来源,单一测汞方法不能区别其来源。测汞方法最重要的作用最准确指出汞气的迁移通道－基岩的断裂破碎带。因此该方法更适用于水文与工程地质勘查,特别是地下水勘查。     

广东某大城市汞污染特征

广东某大城市的汞污染,在空间分布上与人口聚居、工厂密集的地方有关,在土壤纵向上地表含量高,往下变低。Hg不同相态的含量与环境物质(有机质、土壤粒度、pH值)也存在一定的联系。土壤Hg含量高,还导致大气中Hg浓度增大。     

煤汞同位素地球化学研究进展

汞是煤中普遍存在的痕量元素,煤炭消耗总量之巨使燃煤成为全球汞污染主要来源之一。汞具有7种稳定同位素, 并且兼具质量分馏和非质量分馏效应,使通过汞同位素对涉煤汞污染源和汞迁移、转化示踪成为理想途径。煤中汞同位素 研究获得长足进展。第一,初步给出了世界11个产煤国煤中汞同位素δ202Hg的特征值及分布范围,为示踪环境介质汞的燃 煤源污染源创造了条件。第二,发现了原煤中汞存在奇数质量汞的非质量分馏效应（Δ199Hg≠0）,有助于配合δ202Hg开展示 踪研究。第三,中国不同产煤地及不同成煤期原煤中汞同位素δ202Hg与Δ199Hg值已被测试,为中国开展煤源汞污染示踪研究 打下一定基础。进一步工作可能有待加强的4个方面：（1） 全球不同地域和时代煤中汞同位素数据库的不断补充、修正和 完善;（2） 煤炭生产遗存物,如残留煤和煤矸石等与气-水环境相互作用中的汞同位素问题;（3） 燃煤派生的且影响人类 健康的环境介质如大气细颗粒物（PM2.5） 的汞同位素问题;（4） 涉及煤火汞的迁移转化是复杂的,部分汞具有二次释放特 性,其中汞同位素问题仍是未知的。总之煤中汞及其关联的汞同位素研究方兴未艾。