生物样品中汞形态分析

Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2021, 11(2), 243-251Published Online April 2021 in Hans. /journal/aephttps:///10.12677/aep.2021.112025水体中汞及其形态检测方法的研究进展赵健，张林楠*，宋青岳，姜杰沈阳工业大学环境与化学工程学院，辽宁沈阳收稿日期：2021年3月8日；录用日期：2021年4月9日；发布日期：2021年4月16日摘要汞是一种对人类、动物、植物和自然环境均存在危害的金属，对动物和人类的心血管系统、血液系统、肺系统、肾脏系统、免疫系统、神经系统、内分泌系统、生殖系统和胚胎系统均存在毒性影响，因此对水体中的汞及其形态及时地测定是非常必要的。

本文综述了几种测定汞的前处理方法，列举了其原理和应用，并介绍了汞测定中的检测方法，总结了其检测原理及优缺点等，为测定水体中的汞及其形态的科研人员提供了理论参考。

关键词汞，前处理方法，检测方法Research Progress on the Detection Method of Mercury and Its Species in WaterJian Zhao, Linnan Zhang*, Qingyue Song, Jie JiangSchool of Environmental Chemistry and Engineering, Shenyang University of Technology, Shenyang LiaoningReceived: Mar. 8th, 2021; accepted: Apr. 9th, 2021; published: Apr. 16th, 2021AbstractMercury is a kind of metal which is harmful to human beings, animals, plants and natural envi-ronment, and it has toxic effects on cardiovascular system, blood system, lung, kidney system, immune system, nervous system, endocrine system, reproductive system and embryos system of animal and human; therefore, it is very necessary to determine the mercury and species in water timely. In this paper, several pretreatment methods for the determination of mercury are re-*通讯作者。

原子荧光法测定水中汞摘要：汞作为生物毒性较强的污染物之一，进入生物体之后很难被排出，容易对水质以及人体造成危害性影响。

近些年来，为加强对生活饮用水、地表水中汞元素的测定分析，工作人员主动利用原子荧光法实现对水中汞含量、形态的测定分析。

针对于此，为快速准确测定水中汞，本文主要对原子荧光法测定水中汞的应用原理及方法进行研究与分析，以期可以给相关人员提供一定的借鉴价值。

关键词：原子荧光法；水中汞；测定；分析前言：水质中的汞通常含有大量毒素，会对人体以及水生动植物造成严重危害影响。

一般来说，汞在天然地下水含量较少，在地表水中含量较多。

究其原因，主要是因为地表水中的汞多是源于生产产生工业废水，如化工厂、冶金厂等，经食物链被人体吸收。

结合我国《生活饮用水卫生标准》来看，国家对于饮用水中的汞含量有着严格要求，唯有汞含量低于0.001mg/L的饮用水才可以视为合格的饮用水。

结合相关实践证明来看，人体饮用水上限汞值为0.111mg/L。

近些年来，为强化我国饮用水安全，行业内部对于水质中的汞物质含量测定问题予以了高度重视。

在测定分析过程中，主动利用原子荧光法等测定方法进行实践应用，完成对水中汞物质含量的测定分析。

1测定水中汞的必要性分析水中汞对于人体身心健康以及生态环境安全均有较为严重的负面影响，如果不能加强对水中汞含量的控制与分析，往往会对生态环境安全以及人心健康构成威胁。

近几年来，随着我国测定方法多样化发展，以原子荧光法为首的测定方法在水中汞测定过程中发挥了良好作用。

举例而言，在环境监测期间，工作人员通过对水中汞成分进行严格控制与分析，基本上可以根据分析反馈结果，确立科学合理的管理方案[1]。

与此同时，在水中汞形态测定期间，工作人员可及时发现汞污染问题，并采取针对性措施加以解决。

最主要的是，在测定分析过程中，工作人员可根据测定数据反馈，确定质量控制指标以及相关依据，并在具体管控过程中，以良好机制以及体系形式加强对汞污染问题的管控。

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。

第21卷第1期分析测试学报V ol.21N o.12002年1月FENXI CESHI XUE BAO(Journal of Instrum ental Anal y sis)Jan.2002综述汞形态分析中的前处理技术何滨,江桂斌(中国科学院生态环境研究中心环境分析化学与生态毒理学开放实验室,北京100085)摘要:对近二十年来汞的分离富集技术进行了回顾,并对不同基体样品的分离富集方法进行了总结。

关键词:汞;前处理;分离;富集中图分类号:O614.243文献标识码:A文章编号:1004-4957(2002)01-0089-06自然和人类活动导致大量的汞进入大气、水圈和生物圈,随着汞在各种环境中的循环,其化学形态也在不断转化。

虽然在环境和生物样品中汞的形态不很复杂,但由于样品基体的复杂性及汞化合物的毒性,使得汞的形态分析越来越受到人们的重视。

由于样品中汞的浓度一般较低,在进行形态分析前对样品进行分离富集是必不可少的。

形态分析最理想的方法是对样品中待研究的形态进行“原位”分析,即尽量避免对样品进行任何形式的预处理,以保持待研究形态的原始特性不变。

但到目前为止,由于缺少高灵敏的选择性检测技术,还不能解决实际样品中的直接“原位”形态分析问题,在进行最后的形态测定前还需要对样品进行富集、分离等预处理。

1汞化合物的萃取富集方法从环境样品中萃取富集汞化合物的技术大致可以分为以下6种。

1.1酸解溶剂萃取这种萃取技术以20世纪60年代W estoo[1]提出的在HC l介质中用苯从鱼肉中萃取甲基汞为代表,这一萃取过程需要分几次进行才能得到纯净的甲基汞苯溶液。

在此基础上Padber g[2]和Bulska[3]分别在HC l中加入了NaC l,Rezende等[4]在HC l中加入了K Br,而Lansen等[5]则向HC l中加入碘乙酸,再用苯[6]、甲苯[7]、氯仿[4]或二氯甲烷[8]等有机溶剂连续萃取,可从样品中选择性地萃取甲基汞。

环境中汞的形态浅析蒋桂琼（广西大学环境学院，广西南宁530004）摘要：本文主要阐述了汞在环境中的主要形态，以及在大气环境、水环境、土壤环境中的迁移转化特征。

综述了影响其迁移转化的主要因素，并简要介绍一些汞迁移转化模型的研究情况。

关键词：汞形态；迁移转化；模型汞及其化合物都是剧毒物质。

无机汞化合物通过食物链进入人体，在肝、肾、脑等器官组织中富集，Hg可与蛋白质的疏基结合, 抑制酶的活性,使细胞代谢受到阻碍; 有机汞的毒性大于无机汞,其中甲基汞的毒性最大。

1956年震惊世界的八大公害事件之一的“水俣病”就是由于乙醛厂排放的含汞废水进入水俣湾，汞在鱼体中富集, 通过食物链，进入人体，引起人的中枢神经系统发生病变。

汞是全球性循环元素，仅燃煤世界范围内每年约有3000 t 汞进入大气。

各国环保部门对环境中汞的浓度都有严格限制，先后召开了4次“汞作为全球性污染物”的国际性学术会议。

汞对人体、动物、作物的危害国内报道较多, 金、汞协同诱发胃癌的作用也有报道。

1 汞形态分析研究按研究对象的不同分类，自然界中汞以单质汞Hg0、一价汞Hg22+和二价汞Hg2+3 种价态存在,主要化学形式有元素汞Hg，二价无机汞化合物和以短链烷基汞为主的有机汞化合物。

元素汞Hg 具有高挥发性，是空气中汞存在的主要化学形态。

Hg22+和Hg2+在环境中可形成许多有机和无机化合物，Hg22+较Hg2+不稳定，Hg2+化合物一般都具水溶性,有机Hg2+化合物一般都有C- Hg 共价键，具有高挥发性。

在土壤中的嫌气微生物和非生物作用下，汞均可发生甲基化作用，从而使毒性增强。

未被污染的天然水中汞含量极低,我国部分水系背景值调查如下:长江干流汞平均值为0.015 ug/L，洞庭湖水系中汞元素的背景值为0.0025u g/L，松花江水系的汞背景值为0.02ug/L ，辽宁省各市环境监测站对本地区地表水的监测60 %未检出汞。

经长期大量的研究，对环境中汞的形态及分析方法的研究取得了一定的成绩。

原子荧光测定汞的方法研究张春燕汤有芹L üs e n o n g c h a n p i n在生活中，汞被称作水银，它是一种重金属的污染物，在进入到生物体后往往很难排出，对生物体造成很大的危害。

在现代工业快速发展中，汞污染成为了社会关注的热点问题。

自然界环境中大气汞会在干湿沉降后进入到土壤内，而土壤内的汞又通过各种物理和化学的反应以多种形态存在，对生物健康以及生态环境就造成了巨大影响，因此做好对土壤内汞的测定，对生物健康和生态环境安全具有重要意义。

一、实验部分1、实验原理对试样完成消解处理之后，通过还原剂作用将其还原为原子态的汞，后通过载气氩气作用进入到原子化器内实施原子化处理，后在特制汞空心的阴极灯以发射光的条件激发下就能够产生下相应原子荧光的情况，而所产生荧光的强度和试样内被测的元素含量呈现正比关系，和标准系列实施比较就能够得到汞的含量值。

3H 2O+4Hg 2++BH 4-=4Hg ↑+H 3BO 3+7H +2、仪器和试剂所用仪器主要包括由北京科创海光仪器有限公司生产的AFS-2000双道原子荧光光度计和高性能型空心的阴极灯等。

所用试剂都是分析纯，而用水是去离子水类型。

还原剂是5g/L 的氢氧化钾5g/L 和20g/L 的硼氢化钾溶液，两者都是现用现配；载流液是10%的HCl ；使用50g/L 硫脲-抗坏血酸。

所用汞标准的贮存溶液中，主要先称量0.6768g 重量优级纯的HgCl 2，通过水来溶解，后加入25mL 的HNO 3和0.5g 的K 2Cr 2O 3，在它们都溶解后再移入到500mL 的容量瓶内，通过水稀释到刻度，并混匀，此时溶液就含有Hg 是1000μg/mL 。

所用汞标准的溶液中，主要是使用计算量所要求汞标准的贮存溶液量，通过含有0.5g 的K 2Cr 2O 3的溶液(1+19)HNO 3实施逐级稀释，将其配制为0.5ug/mLHg 的标准性溶液。

3、仪器的条件选择在负高压逐渐增大的同时，灯电流呈现增加，且信号的强度也增大，而噪音也发生相应的增大。

HPLC—ICP—MS法分析测定药用植物中的形态汞作者：宋旭孔维恒高峰等来源：《现代仪器与医疗》2013年第02期摘要确定针对连翘、红花、番泻叶、西洋参、川穹、当归等药用植物中的汞形态（甲基汞、乙基汞、二价汞离子）超声提取样品前处理方法，采用phenomenex C18液相色谱柱进行分离，ICP-MS检测。

样品回收率72.83%～98.25%，精密度（RSD）（n=6）均小于15%，甲基汞、乙基汞、二价汞的检出限分别为0.125mg/kg，0.250mg/kg，0.125 mg/kg。

该方法具有灵敏度高、干扰小、样品前处理简单等优点，可用于药用植物中汞形态的筛查和测定。

关键词高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱汞形态分析引言汞是一种毒性较大、熔点低、易挥发的重金属。

自然界中以金属汞、无机汞和有机汞形态存在[1]。

另外，汞是对人类和高等生物最具危害的元素之一，有机汞化合物在农业中常用作杀虫剂和杀菌剂，无机汞和单质汞在生活中也普遍使用，且无机汞通过生物甲基化作用生成毒性更强的甲基汞，从而被动植物吸收，并通过食物链的富集作用进入人体，其富集倍数可高达106～107[2]。

鉴于不同形态汞化合物的毒性和差异，测定样品中不同形态汞含量和差异越来越重要[3]。

汞的毒性取决于化学结构，元素汞、无机汞和有机汞是汞暴露的3种形态，它们的中毒症状和暴露途径各不相同。

汞中毒事件频有发生，其中日本水俣湾有机汞污染事件最为突出，该事件引起世界范围对甲基汞的关注，各国针对水生产品中甲基汞含量都有严格的限量标准[4]。

随着对汞形态毒理性能研究的深入，世界各个发达国家如欧盟等国已经立法要求不仅要测定总汞含量，而且要区分不同形态汞含量，更加明确对汞的不同形态分析十分重要[5]。

无论是惯于使用植物药的中国、印度等东方国家，还是惯于使用西药的英国、美国等西方国家，都在加大对天然药物的研究和管理制度，各国药典收录的植物药也越来越多，用于质量控制的检测方法也日趋完善[6]。

汞光谱色散曲线实验研究
汞是一种重要的有机元素，因其在铅离子的解离、维持酸碱平衡和改善汞吸收等方面具有重要的作用，为人类提供了不可或缺的功能。

汞的光谱色散曲线的实验研究，对于更加全面理解汞的物理化学性质及其实际应用，显得尤为重要。

汞的光谱色散曲线实验，通常指“汞灯谱色散曲线实验”，它是
利用激发汞原子中电子以跃迁方式，发出可见光来观察汞的特性，从而测定汞吸收光谱的实验。

汞灯谱色散曲线实验把激发汞原子中电子的可见光分成了几种不同的波长。

这几种不同的光束经过灯管后，会通过不同的激发过程发出不同的颜色，从而形成它的光谱色散曲线，以表示汞的物理化学性质。

汞的光谱色散曲线研究，借助于各种高科技仪器和装置，可用来测量诸如液体汞、粉末汞、汞气等不同形态的汞样品的特性。

通过对汞灯谱色散曲线实验可以测定汞的旋光现象，判断某一样品中汞的含量，从而确定汞的结构和它的受激发电子的能量转移过程，从而分析汞的物理化学性质。

另外，汞的光谱色散曲线研究还能够帮助我们了解汞的生物行为，以及汞的毒性。

通过分析汞的物理化学性质和它的毒性，可以提出有效的汞污染控制措施，以保护人类的身体健康。

例如，利用汞灯谱色散曲线实验，测定汞污染物中汞的物质状态，以准确鉴定汞的毒性，并有针对性地采取治理措施，以降低汞的污染，有效地避免汞的毒性对人类的危害。

综上所述，汞的光谱色散曲线实验研究显得尤为重要。

其研究结果可以使我们更加全面地理解汞的物理化学性质，并有效地应用到汞污染控制措施中，对于保护人类的身体健康益处良多。

因此，汞的光谱色散曲线实验研究应当得到更多的重视和关注。

高效液相色谱-原子荧光光谱法分析水产品中汞的形态章红;易路遥;李杰;陆庆【摘要】建立了高效液相色谱-原子荧光光谱法测定水产品中无机汞、甲基汞和乙基汞.样品经5 mol/L HC1溶液超声提取60 min后经碱中和,与L-半胱氨酸络合后,采用HPLC-HG-AFS联用仪,流动相为5％甲醇+0.462％乙酸铵+0.12％L-半胱氨酸的混合溶液,经C18柱分离,分析检测提取液中3种汞形态.结果表明,无机汞、甲基汞和乙基汞在2.0～200.0ng/mL范围内线性关系良好,加标回收样品在0.17、0.33、0.67 mg/kg3个加标水平下的回收率分别为无机汞86.2％、甲基汞86.8％、乙基汞83.0％,检出限为0.01～0.02 mg/kg,定量限为0.03～0.07 mg/kg.该方法操作简单,准确可靠,适用性强,适用于水产品中无机汞、甲基汞和乙基汞的检测.【期刊名称】《农产品质量与安全》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】5页(P68-72)【关键词】水产品;高效液相色谱-原子荧光光谱法;形态分析;无机汞;甲基汞;乙基汞【作者】章红;易路遥;李杰;陆庆【作者单位】江西省药品检验检测研究院,江西省药品与药疗器械质量工程技术研究中心南昌330029;江西省药品检验检测研究院,江西省药品与药疗器械质量工程技术研究中心南昌330029;江西省药品检验检测研究院,江西省药品与药疗器械质量工程技术研究中心南昌330029;江西省药品检验检测研究院,江西省药品与药疗器械质量工程技术研究中心南昌330029【正文语种】中文汞是全球性的环境污染物，主要包括单质汞、无机汞和有机汞[1～2]。

不同形态的汞毒性不同，无机汞对身体健康的危害有限，其中毒性最大的是甲基汞，而它又是一种主要的水体污染物[3～5]，当工业废水、含汞农药、含汞废气等中的无机汞进入江河湖泊海洋，经甲基钴氨素的细菌作用变成了脂溶性的有机重金属甲基汞，可以通过食物链的生物放大作用在水生食物链的上层生物中达到较高的浓度[6～8]。

液相色谱-原子荧光联用测定植物中汞形态蒲丽梅;曹小丹【摘要】建立液相色谱-原子荧光联用测定植物中汞形态的测量方法,并优化仪器参数和氢化物发生条件.在2％KBH4和7％盐酸的氢化物发生条件下,且Hg2+、甲基汞、乙基汞3种汞形态的线性范围在5～100μg/L时,线性相关系数均优于0.999.方法检出限分别是:Hg2+为0.33μg/L,甲基汞为0.83μg/L,乙基汞为0.28μg/L,各形态RSD均小于7％,植物样品加标回收率78.7％～112％.本方法适用于植物中汞化合物形态分析测定.【期刊名称】《现代仪器与医疗》【年(卷),期】2012(018)005【总页数】4页(P64-67)【关键词】液相色谱-原子荧光联用;汞;形态分析;植物【作者】蒲丽梅;曹小丹【作者单位】清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084;北京吉天仪器有限公司北京100015【正文语种】中文【中图分类】O657随着电子工业、氯碱工业、塑料工业及混汞炼金等工业的快速发展，相关的化工废水、废气和废渣成为主要的含汞污染源[1～3] 。

汞在自然界中以无机汞和有机汞、金属汞的不同形态存在。

无机汞通过生物甲基化作用生成毒性更强的甲基汞, 有机汞化合物在农业中常用作杀虫剂和杀菌剂，从而被动植物吸收, 并通过食物链的富集作用进入人体, 其富集倍数可高达106 ～107倍[4]，一定程度的汞富集将对人体产生不可估量的危害。

汞化合物毒性的表现依赖于其浓度和化学形态，所谓汞中毒多为甲基汞中毒，日本的“水俣病”[5] 便是其中的典型代表。

甲基汞对于人类危害在于其免疫毒性和生物致畸作用，最重要的是其神经毒性效应[6,7]。

鉴于不同形态汞化合物毒性差别很大, 故采用高灵敏度的形态分析方法测定环境样品和植物样品中汞形态的含量是非常必要的[8,9]。

在汞形态分析方面已有一些文献报道[10～16]，本文利用盐酸混合提取液提取，C18分析柱分离，及氢汞发生-原子荧光光谱法，对采自冶炼厂附近植物的不同部位汞形态含量进行测定，以期为实现追溯污染源、改善环境质量提供科学的研究手段。

实验五黄浦江底泥中汞的形态分析一、目的和要求1．学习AMA254测汞仪的使用方法2．测定底泥样品中各种形态汞的含量二、实验原理重金属对生物的毒性取决于其生物可利用性，而生物可利用性取决于其形态，例如甲基汞的毒性比无机汞大100倍，因此，研究和测定底泥中汞的存在形态，对于研究汞在河流及底泥中的迁移转化和在生物特别是底栖生物体内的含量，评价河流水体环境质量及最终治理水体汞污染具有重要底现实意义。

根据各种形态汞在不同浸取液中的溶解度不同，采用连续化学浸提法测定底泥中汞存在的水溶态，酸溶态和碱溶态。

本实验主要用到的仪器为AMA254测汞仪，该仪器主要的技术参数如下：原理原子吸收光谱仪器功能控制 IBM兼容计算机光源低压汞灯波长 253.65nm 滤光片 254nm，半径9nm检波器紫外硅二极管检测限 0.01ngHg 工作范围, 自动转换，转换点A＝0.8第一范围0.05-40 ng HgHg 第二范围 40-600ng 重现性 <1.5%分钟典型分析时间 5样品处理：可设计干燥过程9－999秒分解过程1－999秒等候过程1－999秒标准溶液，参照原料标准数无限制样品特征溶液，固体样品进样容积外部进样，最大值 500μl, 1000μl (2号采样舟)内部进样取决于取样装置(2号采样舟)样品质量，最大值 300mg,700mg预浓缩的可能性最多十次载气：氧气内部压力 200－250kPa流速大约200ml/min三、仪器和试剂1.AMA254测汞仪2.KS-2调速多用振荡器3.TDL-5-A离心机，40ml离心管4.电子天平5.移液管：10ml，0.5ml6.容量瓶：50ml，7.玻璃滴管8.盐酸（分析纯）9.1％CuSO4溶液10.1％KOH溶液四、实验步骤1、总汞的测定称取0.1000g左右样品于AMA254测汞仪中测定其中的汞含量2、水溶态汞的测定准确称取1g样品于40ml离心管中，加入10ml去离子水，恒温振荡器上振荡30min后离心10分钟分离，吸取上层清夜于50ml容量瓶中，在离心管中滴加1ml 体积比为 1:1HCl 后离心10分钟分离，上层清液于容量瓶中，稀释至刻度，测其中汞含量3、酸溶态汞上述残渣加入10ml0.20mol/LHCl浸提，剧烈摇动至沉淀泛起，泡沫消失后加入0.5ml、1％CuSO4溶液，振荡30min，离心10分钟。