水质监测的难点:汞
汞,俗称水银,常温常压下以液态的形式存在,汞极易蒸发,蒸发后的汞蒸汽含有剧毒,是极具危害性的四种贵重金属之一,也是毒性zui强且利用率zui普遍的特殊金属。
在自然界中,几乎全部矿物质中都含有汞。汞的天然形态为HgS,通常以无机汞和有机汞的形态存在于水体中。在无机汞中,因汞亲硫,故汞大部分以硫化汞(又称“朱砂”)的形式存在。早在很远的古代,我们的祖先就有利用朱砂进行炼丹的先例。而在有机汞中,汞会以烷基汞的形式存在,由于烷基汞的亲脂性,易被水中生物体富集,通过重力作用沉降进入底泥,并被微生物转变为甲基汞或者二甲基汞,通过食物链进入人体。因其是一种具有神经毒性的环境污染物,被人体摄入后,将侵犯中枢神经系统,造成严重的语言和记忆能力障碍。所以,有机汞的毒性远远高于无机汞。
随着汞在化工、医药、农业等方面的广泛应用,汞在环境中存在的程度逐渐增加。目前在水样中测微量汞时,通常使用冷原子吸收法。冷原子吸收法又称冷蒸馏技术,在室温下通入氮气或空气,将汞氧化,载入冷原子吸收测汞仪,吸收由汞灯产生的253.7nm的紫外线。在一定浓度范围内,汞浓度与吸光度呈线性关系。该方法不需要高温原子化,故此又称冷原子吸收法,测汞干扰少,灵敏度高。
在水质监测领域中,由于汞的含量只占水中极少数的一部分,因此监测水中汞的含量对监测技术要求非常之高。在手工检测中,冷原子吸收法测汞极易受到水汽影响,导致监测结果偏高。其次,汞极易被悬浮物吸附。当汞的浓度在微克级别时,若采样的方法不正确,结果将毫无价值。
在自动监测中,由于汞在水中的含量极其微小,使用测量方法后得到的信号值非常微弱,因此,必须将检出限一压再压,才能够监测到汞的存在。其次,在仪器测量一次汞后,由于汞有残留,即存在记忆效应,会导致下次测试时,汞的数值发生越测越高的情况,因此在仪器测量完一次汞后,对清洗设备试剂的要求也非常之高。检出限极低和汞的记忆效益导致对监测技术要求非常苛刻,这也是市面上很少有测的准的总汞监测设备的原因。
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