环境水中无机汞、甲基汞和乙基汞检测方案(无机质谱仪(Inorganic-MASS))

SSL-CA14-489Excellence in Science Excellence in ScienceICPMS-014 上海市徐汇区宜州路180号华鑫天地二期C801栋 咨询电话：021-34193996http：//www.shimadzu.com.cn HPLC-ICP-MS法测定环境水样中的无机汞、甲基汞和乙基汞 ICPMS-014 摘要：参考《DB41/T 1169-2015 水质甲基汞和乙基汞的测定 HPLC-ICP-MS法》，建立了使用岛津高效液相色谱LC-20Ai 和电感耦合等离子体质谱 ICPMS-2030联用测定环境水样中无机汞、甲基汞(MeHg)和乙基汞(EtHg)的方法。该方法测定无机汞、甲基汞和乙基汞的检出限分别为 0.29 ug/L、0.27 ug/L 和0.35 ug/L， 可满足环境水中不同形态汞含量的同时分析。 关键词：环境水样无机汞甲基汞乙基汞 HPLC-ICP-MS 水环境中的汞及其化合物是全球性污染物，是欧美、日本、俄罗斯和中国等多个国家优先控制的污染物之一。Hg在自然界中主要以金属汞、无机汞和有机化合物汞的形态存在，其毒性大小和在水环境中的迁移与其形态有关，其中有机化合物汞的毒性最大。不同形态的汞均可以被动植物吸收，并通过食物链富集而放大，最终危及人类健康。世界卫生组织(WHO)、联合国粮食与农业组织(FAO)、日本水产品食品卫生要求、以及我国现 行多项环境质量标准和排放标准对汞的含量都有严格的限制。 本文参考《DB41/T 1169-2015 水质甲基汞和乙基汞的测定 HPLC-ICP-MS法》，建立了使用岛津高效液相色谱 LC-20Ai 和电感耦合等离子体质谱 ICPMS-2030联用测定环境水样地表水和地下水中无机汞、甲基汞和乙基汞含量的方法。 实验部分 1.1仪器 岛津 LC-20Ai 高效液相色谱仪，岛津 ICPMS-2030 电感耦合等离子体质谱仪 1.2实验器皿及式剂 实验所用器皿分别为塑料或玻璃材质，使用硝酸溶液(1+1)浸泡24小时后，用去离子水冲洗，干燥备用；实验所用乙酸铵、L-半胱氨酸为优级纯试剂，甲醇为 HPLC级别，实验用水为超纯去离子水。 1.3样品前处理 环境水样采集后立即用0.45 u.m 滤膜过滤，弃去初勺的液液50 mL，用少量滤液清洗采样瓶并收集所需体积的滤液于采样瓶中。准确量取100 mL 混合均匀的水样于烧杯中，置于电热板上亚沸状态下加热浓缩至体积减少约10mL，取下冷却后加入8mL甲醇，超纯水定容至100 mL容量瓶中，摇匀待测。 1.4实验条件 ICP-MS HPLC-ICP-MS 实验条件 高频功率：1.2kW HPLC 等离子体气流速：：8.0L/min 色谱柱： PEEK column InertSustain C18，4.6*250 mm， 辅助气流速：!11.1 L/min 5pm 载气流速： 0.7 L/min 流动相：甲醇-0.01 mol/L 乙酸铵溶液(含0.12%L-半胱氨酸，氨水调节pH 值至7.5)(8：92) 矩管类型： Mini 雾化器类型：同心 流动相流速：：1.0 mL/min 采样深度：5.0mm 进样体积：50uL 雾室温度：0℃ 结果讨论 2.1标准曲线溶液配制 以汞单元素溶液标准物质、甲基汞溶液标准物质和和基汞溶液标准物质为对照品，配制介质为8%甲醇的无机汞、甲基汞和乙基汞不同浓度(浓度均以Hg计)混合标准溶液于50mL容量瓶中，配制浓度如表2所示。 表2形态Hg标准溶液浓度 元素 质量数 标准曲线浓度(ug/L) (amu) STD1 STD2 STD3 STD4 STD5 无机汞 202 0.00 0.80 2.00 4.00 8.00 甲基汞 202 0.00 0.70 1.75 3.50 7.00 乙基汞 202 0.00 0.70 1.75 3.50 7.00 2.2部分形态汞标准曲线如下： 图1MeHg的标准曲线 r=0.99981 图2EtHg的标示曲线 r=0.99994 2.3形态汞色谱图 选用 PEEK column InertSustain C18色谱柱，在乙酸铵/L-半胱氨酸体系下，采用等度洗脱的方式进行3种汞形态的分离，10 min 以内，无机汞、甲基汞和乙基汞即可达到完全分离，其保留时间分别为无机汞 2.9 min， MeHg4.6min 和EtHg8.9 min。图3为所选色谱体系下，以 ICPMS-2030 作为检测器、进样量50pL时部分样品的3种汞形态色谱分离图。 (x10) 图3无机汞、甲基汞和乙基汞的色谱图 2.4样品分析结果及检出限 使用HPLC分离无机汞、甲基汞和乙基汞， ICPMS-2030 测定环境地表水和地下水中各形态汞的含量，并进行加标回收率实验。以色谱图3倍信噪比对应的浓度计算各形态汞的检出限。实验结果见表3和表4。 表3地表水样品分析结果 汞形态 方法检出限 测定结果 加标量(ug/L) 加标后测定值 加标回收率 (ug/L) (ug/L) (ug/L) (%) 无机汞 0.29 ND 4.00 3.61 90.2 ND 4.00 97.2 0.27 ND 3.50 2.91 83.1 甲基汞 ND 3.50 3.66 102.6 乙基汞 0.35 ND 3.50 3.58 104.6 ND 3.50 3.03 86.6 注： ND表示未检出 表4地下水样品分析结果 汞形态 方法检出限 测定结果 加标量(ug/L) 加标后测定值 加标回收率 (ug/L) (ug/L) (ug/L) (%) 无机汞 0.29 1.12 4.00 5.35 105.8 1.21 4.00 4.96 93.8 甲基汞 0.27 0.94 3.50 4.53 102.6 0.98 3.50 4.16 90.9 乙基汞 0.35 1.04 3.50 4.77 106.6 0.42 3.50 3.90 99.4 结论 本文将高灵敏度的 ICPMS-2030与岛津高效液相色谱 LC-20Ai联用，建立了快速测定环境水样地表水和地下水中的无机汞、甲基汞和乙基汞含量的分析方法。将所建立方法应用于环境水样中的汞形态分析，分析结果线性相关系数良好， r>0.9998，加标回收率在83.1%~106.6%之间，方法准确、可靠。该方法不仅可以同时分析不同形态的汞，并且具有灵敏度高，检出限低，易于操作的特点，为环境水样品中的汞形态分析测定提供了有用的参考。 岛津全球应用技术开发支持中心 水环境中的汞及其化合物是全球性污染物，是欧美、日本、俄罗斯和中国等多个国家优先控制的污染物之一，本文参考《DB41/T 1169-2015 水质 甲基汞和乙基汞的测定HPLC-ICP-MS法》，通过简单的样品前处理后，使用岛津高效液相色谱LC-20Ai分离环境水中的三种形态汞，使用电感耦合等离子体质谱ICPMS-2030联用测定各个形态汞的含量。分析结果线性相关系数良好，r>0.9998，加标回收率在83.1%～106.6%之间，方法准确、可靠。该方法不仅可以同时分析不同形态的汞，并且具有灵敏度高，检出限低，易于操作的特点，为环境水样品中的汞形态分析测定提供了有用的参考。