word 大氣中不同形態(tài)汞的采集和分析方法

1、大氣中不同形態(tài)汞的采集和分析方法第23卷第2期2007年4月中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)environmentalmonitoringinchinav01.23no.2apr.2007大氣中不同形態(tài)汞的采集和分析方法李仲根一,馮新斌,鄭偉,商立海,付學(xué)吾(1.中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所環(huán)境地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州貴陽(yáng)550002;2.中國(guó)科學(xué)院研究生院,北京100039)摘要:作為一種環(huán)境優(yōu)先污染物,汞對(duì)人體和其它生物毒性很大.大氣是全球汞生物地球化學(xué)循環(huán)的重要場(chǎng)所.不同形態(tài)的汞由于理化性質(zhì)不同,遷移轉(zhuǎn)化過程及其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響也不同,準(zhǔn)確測(cè)定大氣環(huán)境中各種形態(tài)的汞對(duì)于了解其在大氣中的行為具有重要意義.19

2、90年以來,大氣汞的采集和分析方法技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,一些自動(dòng)測(cè)汞儀,低汞空白和高時(shí)聞分辨率的采樣及分析技術(shù)相繼出現(xiàn),使得準(zhǔn)確測(cè)定大氣中不同形態(tài)的痕量汞成為可能.文章就國(guó)內(nèi)外近10多年來在這些方面所取得的研究進(jìn)展進(jìn)行了回顧和總結(jié),主要介紹了氣態(tài)總汞,顆粒態(tài)汞,活性氣態(tài)汞,甲基汞等的采集和分析方法.關(guān)鍵詞:汞;大氣;采樣;分析;形態(tài)中圖分類號(hào):x831文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a文章編號(hào):1002.6o02(2007)02001907sarapunganddeterminationofdierentmercuryspeciesinatmosphereiazhong-gen.etal(1.statekeyl

3、aboratoryofenvironmentalgeochemistry,instituteofgeochemistry,chineseacademyofsciences,guiyg550002,china)abstract:asonenvironmentalprioritypollutant,mercuryhasstrongtoxictohumanbeingsandothercreatures.atmosphereisallimportantcompartmentwheremercuryundergoesitsglobalbiogeochemistrycycles,owingtoitsdif

4、ferentphysicochemicalproperties收稿日期:2006.02.21基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(4jd273o41;4jd2030o9)作者簡(jiǎn)介:李仲根(1977一),男,陜西安康人,博士研究生離子的響應(yīng)峰面積進(jìn)行定量,排除了背景干擾,實(shí)驗(yàn)表明其線性響應(yīng),精密度良好,準(zhǔn)確度高.通過總離子流圖中目標(biāo)化合物的保留時(shí)間,定量離子和輔助定性離子之間的比例對(duì)化合物進(jìn)行定性,使得對(duì)目標(biāo)化合物的判斷更準(zhǔn)確可靠.2.5提取方法已報(bào)道的食品中氨基甲酸酯類農(nóng)藥的檢測(cè)方法,大多受檢測(cè)儀器的性能所限,為了避免干擾,改善色譜行為和提高靈敏度,提取凈化步驟較多,有的甚至需要將呋喃丹衍生化反應(yīng)后

5、,再進(jìn)行色譜測(cè)定,使用的有機(jī)試劑種類多,體積大,不僅會(huì)污染環(huán)境還損害操作人員的身體健康.選擇二氯甲烷作為萃取溶劑,對(duì)水中呋喃丹的萃取效率高,1l水樣僅用50ml二氯甲烷一次萃取,就可滿足回收率的要求;由于方法靈敏度高,還可以相應(yīng)減少取樣量和萃取試劑用量,對(duì)保護(hù)環(huán)境更加有利.3結(jié)論用二氯甲烷提取酸化水樣中的呋喃丹,處理步驟簡(jiǎn)單,利用氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀選擇離子檢測(cè)(sim)的方式進(jìn)行定量,定性,定量準(zhǔn)確,干擾小,檢測(cè)靈敏度高,經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明可以滿足水質(zhì)監(jiān)測(cè)的要求.參考文獻(xiàn):1gb1160789,漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)s.2gb/t1484893,地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)s.3gb38382002,地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)s.

6、4cj/t2o620o5,城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)s.5中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生研究所.地面水水質(zhì)監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)方法m.北京:人民衛(wèi)生出版社,1979.6gb1487794,食品中氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留量的測(cè)定方法s.7張橋.農(nóng)藥污染物殘留分析方法匯編m.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1990.7682.8朱堅(jiān)等.食品中危害殘留物的現(xiàn)代分析技術(shù)m.上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2003.97128.9epa8270c,semivolatileorganiccompoundsbygaschromatography/massspectrometry(gcms).中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)第23卷第2期2007年4月associatedtoitsdi

7、fferentforms,hgtransformationprocessesanditsimpactsontheenvironmentisalsosharplycontrasting,80theaccuratelysamphnganddeterminationtechniqueofhgspeciesisveryimportanttounderstandingitsbehaviorintheatmosphere.since1990s,thereareasubstantialprogresshavebeenmadeinboththesamplinganddeterminationaspects,s

8、everalautomated,lowhgblank,andhiglltimeresolutiontechniqueshavecomeforth,thesemakeitpossibletoaccuratesamphnganddeterminationdifferenthgspecies.inthispaper,wereviewedtheprogressmadeinabroadanddomesticoverthelast10yearsinthesealeas,andspeciallyfocusedonthesamplinganddeterminationoftotalgaseousmercmy(

9、tgm),particulatemercury(pm),reactivegaseousmercury(rgm),andmethylatedmercuryspecies,ete.keywords:mercury;atmosphere;sampling;determination;species各種形態(tài)的汞對(duì)人體都可產(chǎn)生毒害作用,可以造成人體永久性中樞神經(jīng)損傷,因而成為環(huán)境監(jiān)測(cè)中的優(yōu)先項(xiàng)目.大氣中的汞由于其特殊的物理屬性(高揮發(fā)性,低熔點(diǎn))而主要以氣態(tài)存在(>95%),全球大氣汞的背景值在1.52.0ngm3之間,大氣汞可以在短時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)胶苓h(yuǎn)的地方,通過于濕沉降后返回地表,進(jìn)入生物鏈并影響

10、人體健康.大氣汞的生態(tài)效應(yīng)與其在大氣中的存在形態(tài)密切相關(guān),例如hgo在大氣中的反應(yīng)性很低,很難通過于濕沉降去除,因而在大氣中停留時(shí)間長(zhǎng)(0.52a),遷移距離可達(dá)數(shù)萬公里;而其它形態(tài)的汞,如顆粒態(tài)汞,活性氣態(tài)汞以及甲基形態(tài)汞從釋放源排出以后,可以很快通過雨除作用和于沉降方式從大氣中除掉,在大氣中的停留時(shí)間從幾小時(shí)到數(shù)周,影響的范圍主要為釋放源局部的數(shù)百公里范圍.因此準(zhǔn)確測(cè)定大氣中不同形態(tài)的汞是了解大氣汞環(huán)境行為的前提,由于環(huán)境空氣中汞濃度一般較低(ng/iyl3級(jí)或者pg/m3級(jí)),準(zhǔn)確測(cè)定這些形態(tài)的汞需要精密的儀器以及超純的采樣分析技術(shù),因而一直是科學(xué)家面臨的巨大挑戰(zhàn).大氣氣態(tài)總汞的分析方法

11、自從dumarey等人開發(fā)出金管預(yù)富集方法以后,采樣技術(shù)逐漸趨于完善,而其它形態(tài)汞則還在不斷探索中.過去10年來科學(xué)家們先后在這些方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,一些低汞空白,高時(shí)間分辨率的采樣技術(shù)和分析方法的出現(xiàn),進(jìn)一步增進(jìn)了人們對(duì)大氣汞的了解.本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外近年來大氣汞采集和分析方法的研究進(jìn)展以及本課題組在這些方面的嘗試進(jìn)行了總結(jié),希望能為國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究提供一定的借鑒.1大氣環(huán)境中汞的形態(tài)分類大氣中的汞大致可以分為氣態(tài)總汞和顆粒態(tài)汞.氣體總汞是按照操作程序定義的,一般指能通過0.45ttm孔徑濾膜或其它簡(jiǎn)單的過濾裝置如石英棉的氣態(tài)汞.氣態(tài)總汞主要由hso組成(>90%),另外還有少量的其它揮發(fā)性

12、汞化合物,如hgc12,hgbr2,ch3hscl或(ch3)2hg等,除hso外(ng/m3級(jí)),其它形態(tài)的氣態(tài)汞一般都在pg/m3水平上.大氣中hgcl,hgbr2以及hg(oh):等由于易溶于水并可被還原為hso,因此這一部分的氣態(tài)汞常常被稱為活性氣態(tài)汞.大氣中的單甲基汞(ch,h:scl,ch3hgoh等)和二甲基汞(ch)hg)則稱為甲基形態(tài)汞.顆粒態(tài)汞也是按操作程序定義的組分,指與大氣顆粒物(或氣溶膠)相結(jié)合的汞,既包括吸附于顆粒物表面的揮發(fā)性汞(如hso和hgc12),也包括顆粒物結(jié)合的ngo,hgs等.一般大氣中的顆粒態(tài)汞小于100pg/m3.依據(jù)大氣不同形態(tài)汞濃度的高低及其對(duì)

13、環(huán)境影響的大小,下面分別介紹大氣氣態(tài)總汞,顆粒態(tài)汞,活性氣態(tài)汞以及甲基形態(tài)汞等的采集和分析方法.2大氣環(huán)境中不同形態(tài)汞的采集和分析2.1大氣氣態(tài)總汞對(duì)它的測(cè)定進(jìn)行的最早,目前方法比較成熟.采集方法包括濕法吸收或固體吸收,濕法吸收是用含強(qiáng)氧化劑的吸收液如h2o2,(nh4)s0.,kmn04一h2s04,k2cr207一hno3,hii2,kii2,l(2cr2o一h2s04等吸收大氣中的氣態(tài)汞(將所有形態(tài)氣態(tài)汞均氧化為hg2),然后利用snc1還原為hso蒸汽,冷原子熒光法(cvafs)或冷原子吸收法(cvaas)測(cè)定,由于受試劑空白的限制,這些采樣方法在測(cè)定背景環(huán)境時(shí)(數(shù)個(gè)ng/m3)顯得有

14、些力不從心.利用固體吸附劑則包括mno2或kmn04,活性炭等,這也需要涉及化學(xué)消解和分析.而目前應(yīng)用最廣的是由金或銀等貴金屬與汞形成汞齊的原理來進(jìn)行預(yù)富集,采集以后將金/銀捕集管在>500c高溫下進(jìn)行熱解析,捕集的氣態(tài)汞以hso蒸汽的形式進(jìn)入cvafs或cvaas檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)定.這一方法消除了化學(xué)分析中的試劑空白問題,靈敏度好,空白李仲根等:大氣中不同形態(tài)汞的采集和分析方法低,金管和銀管等可以重復(fù)使用,非常方便.dumarey等通過對(duì)比金管和銀管,發(fā)現(xiàn)金管對(duì)汞的捕集效率最高(>99.99%),而銀管則不吸收大氣中的二甲基汞,因而基于金管的采集方法應(yīng)用得更為廣泛.20世紀(jì)90年代中

15、期以前,大氣氣態(tài)總汞的采集基本上是基于手工金管法進(jìn)行的,該法流速較低(<0.5l/min),采樣時(shí)間持續(xù)數(shù)小時(shí)到數(shù)天,樣以及cvafs或cvaas分析于一體的大氣自動(dòng)測(cè)汞儀陸續(xù)出現(xiàn)(表1),時(shí)間分辨率有了明顯提高,可以瞬時(shí)或數(shù)分鐘內(nèi)完成采樣和分析,數(shù)據(jù)自動(dòng)保存,大大節(jié)省了人力物力.很多自動(dòng)測(cè)汞儀很適合于野外攜帶(如lumexra915),有些則適合于固定位置長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)(如tekran2537a,gardis1/3),這些自動(dòng)測(cè)汞儀具有很大的靈活性,許多參數(shù)可以根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)節(jié)(如流速,采樣時(shí)間),使時(shí)間分辨率低.90年代中期以來,基于金管采得大氣氣態(tài)總汞的監(jiān)測(cè)變得非常便利.表1常見大氣自動(dòng)

16、測(cè)汞儀及其特性注:司調(diào)節(jié),”絕對(duì)檢測(cè)限2.2顆粒態(tài)汞顆粒態(tài)汞的采樣方法可以分為兩類:傳統(tǒng)方法和擴(kuò)散管法.傳統(tǒng)方法包括使用濾膜,石英棉l2,液體吸收瓶,多級(jí)沖積板等方式采集大氣顆粒物.擴(kuò)散管法則是根據(jù)氣態(tài)汞和顆粒態(tài)汞在鍍金或鍍銀的擴(kuò)散管中向擴(kuò)散管內(nèi)壁沉降速率的不同而被分離開來,氣態(tài)汞被擴(kuò)散管吸收,而通過擴(kuò)散管的顆粒態(tài)汞則被位于后面的濾膜進(jìn)行捕集,或在擴(kuò)散管后加上一個(gè)熱解裝置(900c)將通過擴(kuò)散管的顆粒態(tài)汞全部轉(zhuǎn)化為氣態(tài)汞,然后再用擴(kuò)散管或金管捕集.但是擴(kuò)散管對(duì)氣態(tài)汞的捕集效率與管子的制備密切相關(guān),有時(shí)擴(kuò)散管的吸收效率能下降到80%以下,lu等人通過掃描電鏡發(fā)現(xiàn)鍍金擴(kuò)散管能在采樣時(shí)出現(xiàn)鍍金層剝落

17、的現(xiàn)象n,這必將影響顆粒態(tài)汞的采樣效率.傳統(tǒng)的采樣方法中,石英棉由于采樣前后均用加熱方法分別進(jìn)行凈化和分析,因此避免了樣品的轉(zhuǎn)移以及化學(xué)方法分析所帶來的潛在污染,但是由于截面積小(直徑幾毫米),流速小(一般<4l/min),采樣時(shí)間長(zhǎng)(一般超過24h)等特點(diǎn),以及還可以吸附大氣中的h,(ch,)hg,rtgcl和ch3hgc1等揮發(fā)組分,因此用石英棉采集的顆粒態(tài)汞一般較濾膜法偏高.液體吸收瓶利用氧化劑(如kmno4,cr207)或非氧化劑的酸性溶液捕集大氣中的總汞,而顆粒態(tài)汞的濃度是用大氣中的總汞和氣態(tài)汞的濃度差異來進(jìn)行計(jì)算的,顯然只有當(dāng)大氣中顆粒態(tài)汞所占比例較大時(shí),這一方法才比較可靠.

18、對(duì)于多級(jí)沖積板,大氣氣流通過一個(gè)或多個(gè)狹窄通道時(shí)被加速.氣流直接噴射到濾膜上,大顆粒物被濾膜表面捕集,小顆粒物則隨氣流進(jìn)入下一個(gè)沖積階段.如果使用多級(jí)沖積板,大氣中的顆粒物可以根據(jù)不同的粒度被收集.該方法的缺點(diǎn)是顆粒物在濾膜上反彈,被氣流攜帶走以及被管壁吸附等j.濾膜法則是目前應(yīng)用最為廣泛的大氣顆粒態(tài)汞采集方法,它是將空氣通過濾膜物質(zhì)而將顆粒物與氣相分開,這些濾膜由于具有較大的截面積(47mm或以上),因而采樣流速也遠(yuǎn)高于石英棉(一般可達(dá)30l/min或更高).常用的濾膜包括玻璃/石英纖維濾膜,聚丙烯濾膜,醋酸纖維濾膜,teflon濾膜”等,而teflon濾膜以及纖維濾膜性能優(yōu)越,雜質(zhì)最少.濾

19、膜使用前一般采用酸洗或高溫處理(如500oc)進(jìn)行凈化.濾膜采完樣后,用濕法消解或高溫?zé)峤夥ㄟM(jìn)行分析.濕法消解是在hf,hc1,h2so4,hno3,kmno4等強(qiáng)酸介質(zhì)中將汞從濾膜中釋放出來,然后將hg用snc1或者nabi-l還原,釋放出來的rig蒸汽用cvafs或cvaas法分析.這一分析過程的主要缺點(diǎn)是耗時(shí),費(fèi)力,并且容易造成樣品損失(h揮發(fā))和污中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)第23卷第2期2007年4月染.高溫?zé)峤夥ㄊ菍悠吩谶€原環(huán)境下(ar,he或n,氣流)加熱到高溫(如900c),將所有的汞熱解析出來并轉(zhuǎn)化為hgo【37,用cvafs或cvaas法分析.熱解分析一般只需要幾分鐘,因此與濕法消解相比

20、,該法省時(shí)省力,并且污染風(fēng)險(xiǎn)小.另外,采集的顆粒態(tài)汞還可以用中子活化法(從)和質(zhì)子激發(fā)x射線熒光法(pe)進(jìn)行分析.,這些方法不但可以分析元素,同時(shí)也可以分析其它1540種元素.基于石英纖維濾膜以及熱解分析方法,lu等人開發(fā)了一種小型顆粒態(tài)汞的采集裝置,該裝置將石英纖維濾膜(直徑6mm,孔徑0.2lotm)放在石英玻璃管中,采樣前在450c下進(jìn)行凈化,采樣完以后將采樣管加熱到900c,釋放出來的汞用氣載人900c的熱解管,將所有形態(tài)的汞轉(zhuǎn)化為uso,然后用金管預(yù)富集,在500c下加熱金管,tekran2500cvafs測(cè)汞儀進(jìn)行分析.該方法檢測(cè)限僅14pg,在野外進(jìn)行的多次對(duì)比測(cè)定中均顯示其可

21、靠,簡(jiǎn)單,快速的優(yōu)點(diǎn).柏.她們?cè)诙鄠惗鄿y(cè)定的pm結(jié)果為391pg/iil3,檢測(cè)限為2pg/iil3.最近國(guó)際著名的加拿大tekran汞分析儀公司將這一裝置連接在大氣自動(dòng)測(cè)汞儀上(tek瑚1135組件),實(shí)現(xiàn)了大氣顆粒態(tài)汞高時(shí)間分辨率(2h)的自動(dòng)采集和測(cè)定”.對(duì)于顆粒態(tài)汞的理化屬性分析,可以用旋風(fēng)采樣器,不同孔徑的濾膜采樣器,連續(xù)沖積板等方法分析顆粒態(tài)汞的粒徑組成,利用連續(xù)升溫結(jié)合icpms在線分析儀可以對(duì)顆粒態(tài)汞的化學(xué)形態(tài)進(jìn)行鑒別和定量(如8g.,8go,rtgo和hgs等化學(xué)形態(tài)),根據(jù)顆粒物的消解方式以及加入的不同酸,可以劃分出不同化學(xué)屬性的顆粒態(tài)汞(如揮發(fā)性顆粒態(tài)汞,活性顆粒態(tài)汞和惰

22、性顆粒態(tài)汞)等.2.3活性氣態(tài)汞采集方法至少有3種.舶:多級(jí)濾膜法,回流噴霧箱法,鍍kc1擴(kuò)散管法.對(duì)于多級(jí)濾膜法,首先用濾膜將氣流中的顆粒物去除,然后用陽(yáng)離子交換膜選擇性地吸收氣流中的活性氣態(tài)汞.采集的陽(yáng)離子交換膜用濕法消解,cvafs測(cè)定.該法的缺點(diǎn)就是采樣時(shí)間太長(zhǎng),流速低,一般需要24h才能獲得足夠的活性氣態(tài)汞.該法還受到以下因素的限制:在氣流前端收集的顆粒態(tài)汞隨氣流揮發(fā)并被后面的陽(yáng)離子交換膜吸收,氣流中的hg與氣態(tài)組分反應(yīng)并被氧化,活性氣態(tài)汞被顆粒物濾膜吸收等.回流噴霧箱法以前用于大氣中其他氣態(tài)污染物(如so,hno,hc1等)的采集,最近則被stratton和lindberg等人用來

23、采集活性氣態(tài)汞,該法利用稀hc1溶液(0.05mhc1)或稀(hc1+nac1)的混合液(0.25mnac1+0.05mhc1)作為吸收液來采集大氣中的rgm,該系統(tǒng)采用較高的流速(1520l/rain),使吸收液在箱體內(nèi)形成細(xì)小的霧珠(3lop.m)并與氣體充分作用,因而吸收效率較高,該系統(tǒng)的時(shí)間分辨率可以達(dá)到0.52h.樣品采集后加入snc1,直接還原,金管富集,cvafs法進(jìn)行測(cè)定.該法的檢測(cè)限可達(dá)520pg/m3.他們?cè)谔锛{西州和印第安納州測(cè)定的大氣活性氣態(tài)汞平均為0.06,0.10as/in3,占到氣態(tài)總汞的3%.該方法的缺點(diǎn)是吸收液可能吸收大氣中的其他組分,并與uso或活性氣態(tài)汞反

24、應(yīng),造成一定的誤差.另外,吸收液對(duì)活性氣態(tài)汞的吸收效率與吸收液中的a一濃度高度相關(guān),大氣顆粒物(或氣溶膠)和臭氧均可對(duì)活性氣態(tài)汞的濃度造成一定的偏差.鍍kc1擴(kuò)散管法分為管狀擴(kuò)散管.鵪和環(huán)形擴(kuò)散管兩種.兩種擴(kuò)散管的基本原理大致相同,都是在擴(kuò)散管內(nèi)表面均勻地涂上一層能夠選擇性吸附活性氣態(tài)汞的kc1涂層,當(dāng)氣體通過擴(kuò)散管時(shí),活性氣態(tài)汞就會(huì)被高效地收集在擴(kuò)散管的活性涂層表面,而顆粒物和ngo則直接通過擴(kuò)散管而不被捕集.管狀擴(kuò)散管采樣流速較低(1l/rain),一般需要采集20h左右,時(shí)間分辨率低.采集后樣品的分析,xiao等人鵪起初用1mhc1溶液將活性氣態(tài)汞從kc1鍍層中洗脫出來,snc1還原,c

25、vafs進(jìn)行測(cè)定,這一方法受到試劑空白的影響較大,feng等人對(duì)該分析方法進(jìn)行了改進(jìn),直接加熱擴(kuò)散管(450c)將活性氣態(tài)汞熱解析出來,并在高溫?zé)峤夤苤杏?00c下將所有形態(tài)的活性氣態(tài)汞還原為hgo,預(yù)富集在分析金管上,cvafs進(jìn)行測(cè)定,這一方法的絕對(duì)檢測(cè)限為3pg.最近由美國(guó)環(huán)保局,佛羅里達(dá)州環(huán)保局和加拿大tekran公司等合作開發(fā)的環(huán)形擴(kuò)散管j,使用內(nèi)外兩根共軸的鍍kc1石英管采集大氣活性氣態(tài)汞,他們?cè)谑⒐芡夤艿膬?nèi)壁和內(nèi)管的外壁涂上kc1,增加了涂層的有效面積,氣體以高速(10l/rain)層流的方式通過擴(kuò)散管兩根管子的間隙,大大降低了采樣的時(shí)間,并可以保持較高的吸收效率,采樣后擴(kuò)散管

26、使用熱解析(500c)的方法進(jìn)行分析,降低了分析空白,在112h的采樣時(shí)間段中,方法的檢測(cè)限為0.56.5pg/iil3,tekran公司現(xiàn)已將這一系統(tǒng)(tekran1130組件)與tekran2537a大氣自動(dòng)測(cè)汞儀聯(lián)用,實(shí)現(xiàn)了野外活性氣態(tài)汞測(cè)定的自動(dòng)化.2.4甲基形態(tài)汞李仲根等:大氣中不同形態(tài)汞的采集和分析方法大氣中甲基形態(tài)汞可以分為單甲基汞和二甲基汞,單甲基汞(如ch|r,cl,chshgoh等)在大氣中的濃度一般低于10pgm3533.brosset和lord利用超純水吸收大氣單甲基汞,通過測(cè)定平衡時(shí)水相中單甲基汞的濃度,并結(jié)合其在水/氣間的亨利分配常數(shù),計(jì)算出其在大氣中的濃度.另一種

27、方法是由bloom等建立的用carbot(石墨化炭黑)采集大氣中的單甲基汞,采集管經(jīng)熱解析后用氣相色譜柱分離,cvafs測(cè)定,這種方法可以同時(shí)捕集和測(cè)定大氣中的氯化甲基汞,二甲基汞和二乙基汞.以上兩種方法為了保持較高的捕集效率,流速一般都很低(0.10.5l/rain),加上大氣甲基汞濃度非常低,因此需要采集1m3以上的空氣后才能準(zhǔn)確測(cè)定其中的甲基汞含量,所以兩種方法的時(shí)間分辨率很低.最近lee等開發(fā)了一種基于回流噴霧箱技術(shù)采集大氣單甲基汞的方法,他們使用稀鹽酸(0.003mhci)或絡(luò)合劑溶液(i%apdc溶液)吸收大氣中的單甲基汞,其原理與回流噴霧箱采集大氣活性氣態(tài)汞的相似,采樣流速121

28、5l/min,利用稀hci和apdc溶液采樣時(shí)間分別縮短到6h和3h.采集后的溶液利用水相乙基化反應(yīng),gccvafs法進(jìn)行測(cè)定.他們?cè)谌鸬洵h(huán)境研究所(ivl)屋頂測(cè)定的大氣單甲基汞濃度為222pg,iil3,平均值為7.4p#m3.這一方法已經(jīng)在歐洲的大氣汞研究項(xiàng)目中被使用.利用carbotmptm對(duì)二甲基汞的選擇性吸收,bloom等b對(duì)環(huán)境大氣,lindberg等和湯順林等對(duì)垃圾填埋氣中的二甲基汞進(jìn)行了測(cè)定.sommar等利用串連的鍍銀擴(kuò)散管和鍍金擴(kuò)散管對(duì)污水處理廠上方大氣二甲基汞濃度進(jìn)行了測(cè)定.pongratz和heumann利用carbosieve捕集管對(duì)南,北極大洋上空的大氣進(jìn)行了采集

29、,結(jié)果顯示大洋上空大氣二甲基汞濃度為<333pg/m,另外bzezinska等使用tenax管同時(shí)捕集了大氣中的二甲基汞和單甲基汞,以上這幾種方法操作過程都太長(zhǎng),靈敏度不高.最近還有人提出使用有機(jī)溶劑甲醇溶液采集大氣二甲基汞,采集到的甲醇溶液用n吹脫,其中的二甲基汞揮發(fā)并被carbotm管捕集,然后用gccvafs進(jìn)行測(cè)定.2.5大氣總汞和rig*將分別測(cè)定的大氣氣態(tài)總汞和顆粒態(tài)汞結(jié)果進(jìn)行相加,就可以得到大氣總汞.另外還可以直接在顆粒態(tài)汞和氣態(tài)總汞串連采集氣路中引人一個(gè)加熱裝置(900),將顆粒態(tài)汞全部氣化,然后用金管富集和分析測(cè)定.對(duì)于h(氣態(tài)元素汞)的采集,一般在采樣氣路中金管的前面

30、串連上活性氣態(tài)汞和顆粒態(tài)汞的采樣裝置,則金管采集的大氣氣態(tài)汞則被認(rèn)為是us0.3小結(jié)大氣中不同形態(tài)汞的采集和分析技術(shù)近年來已經(jīng)取得了很大進(jìn)展,氣態(tài)總汞的測(cè)定技術(shù)非常成熟,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,顆粒態(tài)汞和活性氣態(tài)汞的不同采集和分析方法各有利弊,但是基于h等開發(fā)的微型顆粒物采樣器測(cè)定顆粒態(tài)汞和基于鍍kci的環(huán)形擴(kuò)散管測(cè)定活性氣態(tài)汞的方法,顯示了它們的優(yōu)越性能,結(jié)合大氣自動(dòng)測(cè)汞儀這些形態(tài)的汞也已陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化測(cè)定.大氣甲基汞的采集,使用lee等開發(fā)的回流噴霧箱技術(shù),也已使采樣時(shí)間降低到36h.以上成果的取得,對(duì)人們了解大氣汞的含量,形態(tài)組成,時(shí)空分布,遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,源匯關(guān)系,大氣汞循環(huán)模型的建立和應(yīng)用

31、,檢驗(yàn)環(huán)境政策制定的效果等方面都起到了重要的作用.參考文獻(xiàn):1worldhealtho/gamzation(who).elementalmercuryandinorganicmercurycompounds:humanhealthaspects.geneva,2003.2worldhealthorga.aizafion(who).methylmercury.environmentalhealthcriteria101,geneva.1990.3schroederwh,munthej.atmosphericmercuryanoverview.atmosphericenvironmentj,199

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