环境样品中甲基汞的检测方法综述.pdf

第28卷第2期
海洋学研究
Vol 28 No
2010年6月
JJOURNAL OF MARINE SCIENCES
June, 20 1 0
文章编号:1001-909X(2010)02-0045-07
环境样品中甲基汞的检测方法综述
孙维萍2,潘建明',翁焕新2,朱利中3,郑旻辉
1.国家海洋局第二海洋研究所,国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,浙江杭州310012;
2.浙江大学环境与生物地球化学研究所,浙江杭州310027;
3.浙江大学环境污染控制技术研究所,浙江杭州310028)
摘要:综述了常用的环境样品中甲基汞的检测方法和检测步骤,认为在实际的甲基汞检测过程中,
选择或评价所选用检测方法的原则通常是,在确保检测限的基础上,首选考虑检测结果的精确度如
何,而快捷方便、经济实惠的检测技术也是现实运用中的实际需要。作为定量检测,GC分别与AAS
AES、AFS的联用是目前较常用的技术,而与ICP-MS或ID- ICPMS的联用,在今后的实际检测中将
得到更广泛的运用。生物传感器检测到的汞一般是生物可利用的汞,降低其检测限并将其作为对污染
水体与沉积物检测的重要方法,地是今后研究的重点。总之,在人类对环境安全和身体健康日益重视的
今天,发展高灵敏度、高准确度、快速方便和低成本的检测技术是未来甲基汞检测的重要发展方向。
关键词:甲基汞;环境样品;检测方法
中图分类号:X502
文献标识码:A
0引言
1检测方法的研究现状
重金属的生物毒性与其在环境中的形态密切相
20世纪50年代,在日本熊本县曾发生过水俣
关。汞在环境中以无机汞、气态单质汞(Hg)和有机病,其致病的物质就是甲基汞。这次世界历史上首例
汞3种形态存在。Hg°具有较长的居留时间(一般重大重金属污染事件,引起了全球研究者对汞污染问
0.5~2a),可以参与全球大气循环,是一种全球性污题的广泛关注。随着汞污染问题研究的不断深入,甲
染物。有机汞化合物是汞生物传播的主要途径,尤基汞检测方法的研究也不断发展起来。环境中的甲
其是具有高脂溶性的甲基汞(MeHg),极易被生物体基汞是通过汞的甲基化过程产生的,这一过程主要发
吸收、利用,且在生物体内分解缓慢(半衰期约为生在沉积物及水体中,产生的一甲基汞极易溶于水
70d),易发生生物富集,如藻类对甲基汞的富集系数体,只有少量的二甲基汞散逸到大气中,之后立刻被
可达1×10,甲壳类为1×102~1×10°,鱼类可高达光解为甲烷、乙烷和汞,但以现有的检测手段,通常检
1×105~1×10-a。通过食物链的传递放大作用,测不到大气中的甲基汞り。
甲基汞将严重威胁人类的健康与安全。本文介绍了
国内对甲基汞检测方法的研究起步较晚,早期常
环境样品中水体、土壤和沉积物的甲基汞常用检测方用的分析方法是以王学海报道的巯基棉富集-气相色
法,讨论了各检测方法的优势和缺欠,并展望了甲基谱法为代表,在此基础上,该方法在后来的实验中被不
汞检测方法未来的发展和应用前景。
断地检验与完善,1997年,我国颁布了巯基棉富集-GC
ECD环境样品中甲基汞含量的国家检测标准(GB/T
收稿日期:2009-06-22
项目:“908”专项资助项目(908-02-02-03);中央级公益件科研院所基本科研业务贵专项资金资助项目(JG20082)
作者简介:孙维萍(1979-),女?浙江慈溪市人,博土研究生,主要从事海洋环境科学方面的研究。
万方数据
464
海洋学研究
28卷2期
17132-1997),2008年,该标准被重新修订,采用了毛
样品的预处理
细管柱、甲苯萃取剂等新技术和新手段,以提高检测能
样品预处理是一个非常重要的过程,涉及到甲基
カ。在利用气相色谱法检测甲基汞含量的基础上,研汞提取(萃取)的完全、干扰杂质的去除以及甲基汞的
究者们还针对不同的环境样品,探索使用不同的消解、形态转化等一系列问题,一定程度上决定着检测的准
萃取与富集技术以及不同的终端检测仪器(主要为确度与精确度。样品的预处理操作过程因样品载体和
AAS和AFS)的可能性,以提高数据的精确度,降低检分离检测技术的不同而有所不同,主要的操作步骤有:
测限,更快、更方便地进行检测-?。近年来,更加先消解、消除基体于扰、预富集和行生化4个步骤。
进的ICP-MS联用技术,也开始被运用于甲基汞的检2.1.1消解
测中,并体现出更大的优勢和发展潜力(表1)。
在进行样品的预处理时,一般对固体样品要先进
行消解。对于生物样品,通常先采用碱消解,常用的
表1甲基汞检测联用技术及其检测限
试剂有氢氧化钾和氢氧化钠等。对于沉积物、土壤等
Tab 1 Analytical methods of methylmercury ane
固体样品,一般先用酸进行浸提或消解,常用的酸试
their determination limits
剂为盐酸、硝酸、硫酸和乙酸等,也有采用一定浓度的
分离技术终端检测器检测限
检测样品参考文献酸或碱的甲醇溶液、一定比例的溴化钾(或溴化
C EC
废水和底泥
钠)-硫酸铜硫酸溶液0,?或四甲基氢氧化铵溶液
生物样品
[13]
(TMAH)?作为消解过程中的提取液,其中溴化钾
沉积物
[14
硫酸铜-硫酸提取液,可使蒸馏萃取过程中无机汞的
MIP-AES1~2ng/g海洋生物和沉积物[15]
甲基化反应最小化甚至消除,因而是一种很好的提取
0.003ng/g鱼体
[16]
液,只是在此过程中,溴与汞易被共同萃取,使后续衍
DAES0.2g/L标准鱼样消解液[17
生化过程中的甲基汞脱甲基化程度加剧。 DEMUTH
4 ng/g
鱼体
18-19]etal?采用同位素稀释法,在用GC-ICP-MS监测浓
AFS
0.024ng/L天然水
度为0.006M的溴对甲基汞形态转化的影响时发现,
CV-AFS0.009ng/L.天然水
有72%的甲基汞转化成了气态汞,同时,在气相色谱
0.002ng/g鱼体
分离烷基汞的过程中,还会形成气态的溴化汞衍生
MS
22ng/L.人体体液
[21
物,从而干扰气相色谱的分析。可见,溴与汞易被共
JCP-MS0.03ng/L天然水体
同萃取,这将导致预处理后续衍生化过程中的甲基汞
0.3ng/g沉积物
脱甲基化程度加剧,因此在后续的处理中选择适宜的
ICP-MS
0.7pg/L鱼体
[24]
衍生试剂非常重要。
IPLC AFS
0.81g/L.生物样消解液
近年来,作为提高甲基汞预处理浸提或消解速度
ICP-MS80ng/g生物样品
与效率的常用辅助手段和方法,微波、超声波检测技
IC AAS
0.1pg/L水体
术得到了迅速发展,它具有可减少有机溶剂需求量、
CE ICP-MS80g/L液体试样
消解速度快并相对完全、待测成分损失率最小、可同
注:GD为辉光放电;IC为离子色谱;MIP为微波诱导等离子体光
时消解多个样品(可同时消解12个样品)等优点,在
诣仪;CE为高敕毛细管电泳。<