汞及其化合物检测

汞及其化合物检测技术分析

摘要：本文系统阐述了汞及其化合物的检测技术体系，涵盖检测项目与方法原理、不同领域的检测范围、国内外相关标准规范以及主要检测仪器设备。内容旨在为环境监测、食品安全、职业卫生等领域提供专业技术参考。

一、检测项目与方法原理

汞及其化合物的检测主要针对元素汞、无机汞化合物和有机汞化合物三大类。不同形态的汞具有不同的毒理特性和环境行为，因此需要采用针对性的检测方法。

（一）冷原子吸收光谱法
该方法基于汞原子蒸气对波长253.7nm紫外光的特征吸收。样品经前处理后，汞化合物被还原为元素汞，利用汞易挥发的特性，通过载气将汞蒸气带入吸收池进行测定。该方法灵敏度高、干扰少，是测定痕量汞的经典方法，适用于各类环境样品中总汞的测定。

（二）冷原子荧光光谱法
在冷原子吸收法基础上，利用低压汞灯激发汞原子产生荧光，荧光强度与汞浓度成正比。该方法灵敏度比冷原子吸收法高1-2个数量级，特别适用于超痕量汞的分析，如背景地区大气、纯净水样等低浓度样品的测定。

（三）原子荧光光谱法
采用氢化物发生技术与原子荧光光谱联用。样品中的汞被硼氢化钾还原为汞蒸气，由氩气载入原子化器，在特制空心阴极灯照射下产生原子荧光。该方法灵敏度高、线性范围宽，可同时进行多元素分析，广泛应用于环境、食品、地质样品中汞的测定。

（四）气相色谱法
主要用于有机汞化合物的形态分析。不同形态的汞化合物经萃取、衍生化后，通过气相色谱柱分离，结合电子捕获检测器或质谱检测器进行定性和定量分析。常见的分析对象包括甲基汞、乙基汞等烷基汞化合物。

（五）高效液相色谱法
适用于热不稳定或难挥发的汞形态分析。样品经提取后，通过液相色谱柱分离，与电感耦合等离子体质谱或原子荧光光谱联用，实现汞的形态分析。该方法在生物样品中汞形态分析方面具有独特优势。

（六）电感耦合等离子体质谱法
利用高温等离子体将样品原子化电离，根据质荷比进行分离检测。该方法灵敏度极高，可进行汞的同位素比值测定，适用于超痕量汞的分析和汞污染溯源研究。与色谱技术联用可实现汞的形态分析。

（七）电化学分析法
包括阳极溶出伏安法和阴极溶出伏安法。基于汞在电极上的富集和溶出过程产生的电流进行测定。该方法仪器简单、成本较低，适用于现场快速检测和水质应急监测。

二、检测范围

（一）环境监测领域

1. 水体检测：包括地表水、地下水、生活饮用水、工业废水、生活污水等。重点关注总汞、溶解态汞和悬浮物中汞的含量。

2. 大气检测：环境空气中有害成分监测、工业废气排放、工作场所空气。包括气态元素汞、活性气态汞和颗粒态汞。

3. 土壤与沉积物：农田土壤、工业场地土壤、河流湖泊底泥。检测总汞及甲基汞含量。

4. 固体废物：生活垃圾、工业固废、危险废物浸出毒性鉴别。

（二）食品安全领域

1. 水产品：鱼类、贝类、虾蟹等海产品及淡水产品，重点关注甲基汞含量。

2. 粮食及其制品：大米、小麦、玉米等，检测总汞含量。

3. 食用农产品：蔬菜、水果、食用菌、畜禽肉类。

4. 加工食品：婴幼儿配方食品、保健食品、饮料等。

5. 食品接触材料：包装材料中汞的迁移量检测。

（三）职业卫生领域

1. 工作场所空气：汞矿开采、含汞仪表制造、荧光灯生产等行业的车间空气。

2. 生物监测：作业人员的尿液、血液、头发中汞含量测定。

3. 职业病诊断：汞中毒患者生物样本中汞的形态分析。

（四）临床检验领域

1. 生物样本：全血、血清、尿液、头发、指甲等。

2. 病理诊断：汞中毒的辅助诊断和疗效监测。

3. 人群暴露评估：特定区域居民汞暴露水平调查。

（五）化工产品检测

1. 化妆品：美白类化妆品中汞的禁用物质检测。

2. 化肥：磷肥、有机肥等农用化学品。

3. 涂料与颜料：防腐涂料、建筑涂料。

4. 电池与电子产品：含汞电池限值检测。

（六）地质勘探领域

1. 矿石样品：汞矿勘探样品分析。

2. 油气资源：原油及天然气中汞含量测定。

3. 地热资源：地热流体中汞含量分析。

三、检测标准

（一）国内标准

1. 环境监测标准

• HJ 597-2011 水质 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法

• HJ 543-2009 固定污染源废气 汞的测定 冷原子吸收分光光度法

• HJ 542-2009 环境空气 汞的测定 巯基棉富集-冷原子荧光分光光度法

• HJ 680-2013 土壤和沉积物 汞、砷、硒、铋、锑的测定 微波消解/原子荧光法

• HJ 923-2017 土壤和沉积物 总汞的测定 催化热解-冷原子吸收分光光度法

• GB/T 17136-1997 土壤质量 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法

• HJ 1268-2022 水质 甲基汞和乙基汞的测定 液相色谱-原子荧光法

2. 食品安全标准

• GB 5009.17-2021 食品安全国家标准 食品中总汞及有机汞的测定

• GB/T 23372-2009 食品中无机砷、有机砷、无机汞、有机汞的测定 液相色谱-电感耦合等离子体质谱法

• SN/T 3034-2011 出口水产品中无机汞、甲基汞、乙基汞的测定 液相色谱-电感耦合等离子体质谱法

3. 职业卫生标准

• GBZ/T 300.15-2017 工作场所空气 有毒物质测定 汞及其化合物

• WS/T 24-1996 尿中汞的双硫腙萃取分光光度测定方法

• WS/T 26-1996 尿中汞的冷原子吸收光谱测定方法

4. 行业标准

• HJ 1269-2022 土壤和沉积物 甲基汞和乙基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法

• DZ/T 0064.26-2021 地下水质分析方法 第26部分：汞的测定 冷原子吸收分光光度法

• NY/T 1121.10-2006 土壤检测 第10部分：土壤总汞的测定

（二）国际标准

1. 国际标准化组织

• ISO 12846:2012 水质 汞的测定 采用或不采用富集的原子吸收光谱法

• ISO 17852:2006 水质 汞的测定 原子荧光光谱法

• ISO 16590:2000 水质 汞的测定 冷原子吸收光谱法

2. 美国环保署方法

• EPA Method 1631 水中痕量汞的测定 冷原子荧光光谱法

• EPA Method 1630 水中甲基汞的测定 气相色谱分离-冷原子荧光光谱法

• EPA Method 7473 固体和液体样品中汞的测定 热分解-汞齐化-原子吸收光谱法

3. 欧盟标准

• EN 1483:2007 水质 汞的测定 原子吸收光谱法

• EN 13806:2002 食品 痕量元素测定 压力消解-冷原子吸收光谱法测定总汞

4. 其他国际标准

• AOAC 977.15 食品中汞的测定 冷原子吸收法

• JIS K0102 工厂排水试验方法中汞的测定

四、检测仪器

（一）原子吸收光谱仪
配置汞空心阴极灯和石英吸收池，配备氢化物发生装置。用于总汞的常规分析，适用于水质、食品、土壤等各类样品。主要功能包括火焰法、石墨炉法和冷原子吸收法测定，其中冷原子吸收装置是汞测定的专用附件。

（二）原子荧光光谱仪
配备汞高强度空心阴极灯、氢化物发生系统和原子化器。用于砷、汞、硒等元素的分析，具有灵敏度高、稳定性好的特点。主要功能包括双通道同时测定、自动进样、干扰校正等。

（三）测汞仪
专用型仪器，采用热分解-金汞齐富集-冷原子吸收原理。用于固体、液体样品中总汞的直接测定。主要功能包括程序升温控制、自动进样、无需化学前处理、实时监测释放曲线。

（四）电感耦合等离子体质谱仪
由进样系统、等离子体源、质谱分析器和检测器组成。用于痕量和超痕量多元素同时分析，可进行同位素比值测定。主要功能包括定性分析、定量分析、同位素稀释分析、与色谱联用进行形态分析。

（五）气相色谱仪
配备电子捕获检测器或质谱检测器，与样品前处理装置联用。用于有机汞化合物的分离测定。主要功能包括程序升温控制、分流/不分流进样、自动进样、数据处理系统。

（六）高效液相色谱仪
与原子荧光光谱仪或电感耦合等离子体质谱仪联用构成联用系统。用于汞形态分析。主要功能包括梯度洗脱、不同分离模式切换、柱温控制、自动进样。

（七）前处理设备

1. 微波消解仪：用于样品的密闭消解，具有消解完全、速度快、试剂用量少、交叉污染小等特点。

2. 全自动测汞前处理装置：用于样品的自动消解、还原、吹扫捕集等步骤的自动化处理。

3. 吹扫捕集装置：用于水样中挥发性汞化合物的富集，与气相色谱联用。

4. 固相萃取装置：用于样品中汞形态的分离富集。

（八）辅助设备

1. 超纯水系统：提供18.2MΩ·cm电阻率的高纯水。

2. 控温电热板：用于样品的加热消解。

3. 离心机：用于样品的固液分离。

4. 粉碎研磨设备：用于固体样品的粉碎和均质化。

综上所述，汞及其化合物的检测已形成较为完整的技术体系，涵盖不同样品基质、不同浓度范围和不同形态的分析需求。随着检测技术的不断发展，分析方法正向着更高灵敏度、更好选择性、更强自动化以及形态分析的方向发展，为环境监测、食品安全和人体健康保护提供了可靠的技术支撑。