环境中汞的形态及分析方法研究进展
水体中汞及其形态检测方法的研究进展
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。
水环境中汞的形态及其分析方法
水环境中汞的形态及其分析方法汞元素是环境污染的重要指标之一，由于其强烈的毒性，汞的环境污染能够严重影响人们的生活和健康。
在水环境中，汞元素主要表现为汞的五种形态，这些形态的分析方法也不同，用来检测它们的浓度。
第一种形态是原子态汞(Hg0)，这种形态在水中主要来源于空气污染，如进入大气的汞戒烟或火山灰等，原子态汞的浓度检测方法主要有原子吸收光谱法，早期采用这种方法的话，要求○水质分析的批量量比较大，但随着时间的推移，在开发及改进出新技术之后，这种方法可以检测到极小量的原子态汞，已取得了较好的检测效果。
第二种形态是伴生态汞(Hg2+)，即水溶性汞，伴生态汞浓度检测方法主要有两种，一种是电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)方法，这种方法具有高灵敏度和良好的精密度，可以检测到微量的汞离子；另一种则是水体中伴生态汞的水释放法，这种方法在一定的pH值和温度条件下，会释放出水中含有的汞离子，这些汞离子会反应出一定的可检测信号，以及用于检测的即时定性检测方法。
第三种形态是构成汞的无机化合物(HgS)，主要来自废气排放的汞以及土壤的污染，对于这种环境中的汞化合物，我们主要采用原子荧光光谱舱光度计，以及ICP-MS 等方法测定。
第四种形态是汞碱基离子，我们主要用石墨烯表面增强拉曼光谱来检测汞碱基离子，它灵敏度高，能够快速准确测定汞碱基离子。
最后，第五种形态是自由基汞，对于检测自由基汞，常用的是荧光和电化学测定方法，荧光光谱可以准确、快速测定汞的含量，而电化学法则可以准确测定汞的电位。
总的来讲，检测水环境中汞的形态，我们可以采用原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法、原子荧光光谱舱光度计法、石墨烯表面增强拉曼光谱法、荧光法以及电化学法等多种技术，这些技术均具有其特定的优势，各有所长，可以检测出不同形态的汞。
环境样品中汞形态分析技术的进展
Ｅ ｏ ｏ ｙ ａ ｄＥｎ ｉ ｎ ｎ ａ ｃ ｅ ｃ ｓ ｃ ｌ ｇ ｎ ｖ ｒ ｍｅ ｔ ｌ ｉ ｎ ｅ ｏ Ｓ
ｈｔ：ｗ ｗ．ｅｃ． ｍ ｔ ／ ｗ ｊ ｓｉ ｏ ｐ／ ｅ ｃ Ｅｍａｌｅｉ ｒ ｅｓｉ ｏ — ｉ ｄｔ ＠ｊｅｃ． ｍ ： ｏ ｃ
固相萃取是常用的预 富集方法 ，因其富集倍数
作者 简 介 ：马晓 国 （ ９ ３年生 ） １６ ，男 ，教授 ，主要从 事 分析 化学 方 面的研 究 。Ｅｍａｌｘｍａ０ ５ ６ ． ａ － ｉ ｇ ２ ０ ＠１３ｃ ｌ ： ｏ
收稿 日期 ：２ １．８２ ０ １０．０
生态环境学 报 第 ２ ０卷第 ８９ ２ １ 年 ９月 ） － 期（ ０ １
应 重点研究建立高效 、简便 的前处理方法 ，发展高分离度 、高灵敏度 、高速度的分离检测联用技术 ，以便更好地对汞 的形 态 进 行分析监测 。 关 键词 ：汞 ；形态分析 ；样 品前处理 ；分离检测 ；联用技术 中图分 类号 ：Ｘ１２ ３ 文献标 志码 ：Ａ 文章编号 ：１７ —９ ６（ ０ １ ８０ ．３ ７０ ６ ４５ ０ ２ １ ）０ ．９１６ —６
环境样 品中汞形态分 析技 术的进展
马 晓国 ，高忠本
广 东工 业 大学环 境 科学 与工 程学 院 ，广东 广州 ５０ ０ ０６ １
摘要 ：汞的毒性 、环境行 为 、生物有效性不仅跟其浓度有关 ，还决 定于其化学形态 ，因此汞 的形态分析在环境科 学中具有重 要 意义。样品前处理几乎是 汞形态分析研究 中不 可或缺的步骤 ，而色谱 和光谱／ 质谱联 用技术是 目前普遍采用 的分离检测 方
已得 到广 泛 的应 用 Ｌ ”。 １ Ｊ
汞精矿中汞的形态分析与环境迁移规律研究
汞精矿中汞的形态分析与环境迁移规律研究汞是一种对环境和人体健康有害的重金属污染物，而汞精矿中的汞含量通常较高，因此对于汞精矿中汞的形态分析与环境迁移规律的研究具有重要意义。
本文将介绍汞精矿中汞的形态分析方法以及其在环境中的迁移规律研究进展。
一、汞精矿中汞的形态分析方法1. 汞的总量测定方法汞的总量测定是汞精矿样品中汞含量最直接的分析方法。
常用的汞总量测定方法包括原子吸收光谱法（AAS）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）和电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）等。
这些方法均可对汞精矿样品中的汞进行准确测定，从而提供与环境迁移有关的数据。
2. 汞的形态分析方法汞在环境中存在多种形态，包括元素态（Hg0）、无机离子态（Hg2+）和有机汞态（如甲基汞和乙基汞）等。
分析汞的形态可以从不同角度了解其在环境中的迁移和转化过程。
常用的汞形态分析方法包括气相色谱-质谱联用法（GC-MS）、高效液相色谱-质谱联用法（HPLC-MS）和原子荧光光谱法（AFS）等。
这些方法能够准确地鉴定和定量不同形态的汞，为汞精矿中汞的环境迁移规律的研究提供了必要的技术手段。
二、汞精矿中汞的环境迁移规律研究1. 汞精矿中汞的迁移途径汞精矿中的汞可以通过自然界的多个途径进入环境中，包括气相输送、水相运移和沉积物沉积等。
研究发现，汞在气相中主要以元素态存在，易被大气中的颗粒物吸附而降落到水体和土壤中；汞在水体中则可以以无机离子态和有机汞态存在，其中有机汞在水体中更具生物可利用性，易被生物吸收并逐渐进入食物链。
2. 汞精矿中汞的迁移影响因素汞精矿中汞的环境迁移受多种因素的影响，包括环境pH值、溶解氧浓度、温度和有机质含量等。
环境pH值对汞的迁移起着重要的影响，较低的pH值条件下，汞更容易以有机汞的形式存在；溶解氧浓度的增加有助于汞形态的转化，其中元素态可能转化为无机离子态和有机汞态；温度的变化也会对汞的迁移起到一定的影响，一般来说，随着温度升高，汞的迁移速率会增加；有机质对汞的迁移和转化有着重要的影响，有机质可以促进汞的形态转化，同时也能与汞进行吸附和解离反应。
总汞环境样品的前处理技术及分析方法研究进展
总汞环境样品的前处理技术及分析方法研究进展于莉;陈纯;李贝;路新燕;刘丹;高勇【摘要】This article reviewed the pretreatment and analysis method of total mercury in environmental samples during 2005-2012. We summarized the most used pretreatment methods and their existing problems in treating water, soil, and waste gas samples. The principles and applications of national standard analysis methods and new methods( spectrophotometry, CVAAS, AFS, ICP-MS, and biochemical detection etc. ) were also summarized. The prospects of the detection of total mercury in environmental samples provide a reference for researchers who develop new methods and standardize methods.%对2005-2012年间的环境样品中总汞检测的前处理技术及分析方法文献进行了综述。
总结了水体、土壤及废气中总汞样品前处理采用的主要方法及存在的问题，并且对环境样品总汞的现行国标分析方法及新方法（光度法、冷原子吸收法、原子荧光法、电感耦合等离子体-质谱法及生化检测等）的原理和应用进行了归纳。
展望了环境样品中总汞检测的发展趋势，为研究者进行总汞新分析方法的开发和标准化提供了借鉴。
贵州土壤汞污染生态研究进展
贵州土壤汞污染生态研究进展贵州省规模汞生产活动已停止，但是土壤汞污染依然严重。
文章评述贵州境内土壤汞的污染现状、毒性、污染源、暴露途径及风险评估、治理手段等方面的研究进展及存在问题，并提出下阶段研究的展望。
标签：土壤汞污染；汞暴露；植物修复引言世界范围内汞矿山的开采冶炼活动对矿区的水体、土壤、大气、植物及水生动物造成了严重的污染。
现在中国成为世界最大的汞使用国和排放国，随着汞资源逐渐枯竭，汞矿生产规模日趋缩小，贵州境内的汞矿山，例如万山、务川、丹寨、铜仁、滥木厂和开阳等，已先后停产闭坑，但是长期的工开采及冶炼、生产对周围的生态环境，尤其是农田土壤造成了严重影响。
不同于其他重金属，无机汞在进入环境后，特定条件下会转化成毒性更大、生物有效性更强的甲基汞，通过各种途径进入食物链，构成对人类的危害。
土壤污染具有隐蔽性、滞后性、积累性和地域性，难治理，周期长等特点。
土壤一旦遭受汞污染，会对人类健康造成潜在危害。
因此，土壤汞污染研究近来备受关注，特别是贵州土壤汞污染研究，在许多方面取得进展。
1 污染现状受矿山活动影响，矿区土壤汞污染具有含量高、变化范围广及表层污染重等特点。
气态汞的挥发及受汞污染水体的灌溉等利用，离矿区较远的土壤也收到不同程度的污染。
例如万山汞矿污染农田土壤THg含量最高达790mg/kg，部分土壤MeHg含量超过20？滋g/kg，平均含量为3.14？g/kg，炉渣也显示较强的汞甲基化现象。
务川汞矿地区土壤汞含量最高达360mg/kg。
而对滥木厂汞矿区地土壤样品的测定数据显示，土壤THg含量最高为850mg/kg。
进入土壤中的无机汞在硫酸盐还原菌作用下转化为甲基汞，通过食物链产生生物放大效应而危害人类健康。
同一地点不同土地利用类型的土壤中，无论是THg还是MeHg，稻田和菜地的含量均远远高于玉米地和旱田；而旱田的水源主要来自于大气降雨，汞源少且为好养环境，不利于汞甲基化过程的发生；菜地土壤环境类似于旱田，但又有所区别，菜地在蔬菜生长期内会不断被浇灌和施肥，造成土壤有机质含量升高，有机质存在有利于汞的甲基化，故菜地MeHg明显高于旱田。
水环境中痕量超痕量元素汞的形态分析技术进展
3基金项目:国家自然科学基金项目(40103009、40573044)、中国科学院“百人计划”项目(311)资助。
33通讯作者:邓天龙,教授,博士生导师,dtl @水环境中痕量、超痕量元素汞的形态分析技术进展3余海洋1 廖梦霞1 邓天龙331,2(1.成都理工大学材料与化学化工学院,成都610059;2.中国科学院盐湖研究所,西宁810008)摘 要:水环境中汞的含量虽微,但其毒性甚大。
水环境中汞的赋存形态不同,其毒性亦不同,汞总量的测定已不能充分揭示汞的毒性及其生物有效性。
本文较为详尽的归纳总结了近年来水环境中汞形态分析的样品处理技术及其形态分析技术进展。
关键词:水环境 样品预处理 汞 形态分析on Speciation Analysis T echniques of T race and U ltraT race Mercury in Aqu atic E nvironment 3Y U H aiyang 1 L IAO Mengxia 1 DENG Tianlong 331,2(1.College of Materials and Chemistry &Chemical Engineering ,Chengdu University ofTechnology ,Chengdu 610059;2.Institute of Salt Lakes ,CAS ,Xining 810008)Abstract :Although the concentration of total mercury existed in aquatic environment is in trace and ultra trace level ,the toxicity with various s pecies in inorganic and organic compounds for hydrophytes ,hydrobios and human beings is greatly serious ,particularly mercury in difference s peciation.Therefore ,the total amount of mercury analysis was not enough to demonstrate the toxicity and biological validity of mercury.The technique progresses on the pretreatment of environmental samples and mercury speciation analysis were briefly summarized in the paper.K ey w ords :aquatic environment ,pretreatment of samples ,Mercury ,speciation analysis 水环境中汞及其化合物早已被欧美、日本、加拿大、俄罗斯、中国等列入重点优先控制的污染物之一。
大气环境中汞的形态及其分析方法
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。
土壤汞污染治理技术研究进展
土壤汞污染治理技术研究进展薛彤（渭南师范学院化学与生命科学学院高分子材料与工程10级2班）摘要：重金属污染是近几十年来人类面临的重大环境问题之一。
本文分析了现阶段土壤汞污染的主要来源及污染现状，综述了土壤汞污染治理技术的研究进展，提出了中国土壤重金属污染防治应进一步采取的对策。
关键词：土壤；汞污染；治理进展；引言土壤是客观存在于自然界的自然体，是人类赖以生存、生产和生活的物质基础。
土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中，以致土壤中重金属含量明显高于背景含量、并可能造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象。
作为土壤重金属污染的主要来源之一，汞对环境及人体的危害是相当大的。
汞污染具有高毒性、持久性和生物累积性，联合国环境规划署（UNEP）将汞列为全球性污染物，汞会随着气流蒸发、迁移，而后返降于地面，通过微生物长期作用进而转化为甲基汞，甲基汞是一种具有更高毒性的物质。
面对此问题许多国家都投入了大量的人力、物力，积极地研究解决方案，目前有热脱附、固化稳定化、化学萃取、植物修复等技术已经得到部分应用，转基因技术、纳米技术仍在进一步研究，今后由于防治工作严峻性的不断加剧，我们必须结合多种方式进行治理研究，以期达到更好的效果。
1土壤中汞污染的来源及污染现状中国用汞历史悠久，早在公元前6世纪以前就已经开始使用辰砂（HgS）作为炼金术和制作颜料的原料[1]，前已述及，汞元素在自然界中可转化成剧毒的甲基汞并通过食物链富集和放大。
由于汞的特殊属性，致使汞及其化合物在氯碱生产、电缆设备和开关制造、测量和控制设备生产、铅锌冶炼和金矿开采、照明系统和牙科工作等工业过程中有着广泛应用。
目前中国是世界上为数不多的依然在开采汞矿的国家之一，在未来几年甚至几十年间，汞依旧会在工业生产中持续使用。
2007年，贵阳市水源地之一的百花湖，其底泥被查出严重汞超标，此外近年来许多研究发现，汞污染源附近的水稻和蔬菜均在一定程度上含有甲基汞。
汞环境地球化学特征
汞环境地球化学特征
汞是一种毒有毒物质，具有极强的毒性，对环境和人类健康有严重的威胁。
它的环境地球化学特性是能够穿透沉积物层，被运载迅速，广泛地分布于地球的表面。
在全球范围内，汞广泛存在于空气、水、土壤、植物和动物体内，特别是人类食物链中。
它不仅流入环境，而且可能在自然界内浓缩，被食物、水及其他环境容器吸收。
汞也具有高残留性，它能够保持其形式，快速积聚于温和碱性环境条件，如河流口沉积物、山洼或植被部位。
汞在特定条件下能够在环境中转换。
在水和土壤环境中，属于有机汞的物质分解较慢，通常在生物圈中转换。
而另一种汞主要作为高毒性的“气态汞”形式存在，它本身和与它们相关的元素会与二氧化硫、氨、硝酸盐及有机物结合形成硫型有机汞，长期暴露后，它们会逐渐被微生物分解，变为其他形式。
浸染地球汞的重要来源之一为火药、催化剂及柴油燃料，随着不必要的储存和使用它们，吸收大量汞，将它污染地表面和水质，使它成为一种潜在的污染物。
因此，汞在环境中的地球化学特性具有持久性，快速穿透性，散布性，浓缩性及残留性，特别是特定的硫形有机汞的吸入，易使金属沉积到健康系统中，造成损害，必须要加强监督及管制，以保护我们共同的环境，达到绿色发展的目标。
贡的形态分析与环境转化
贡的形态分析与环境转化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0.015ug/L，洞庭湖水系中汞元素的背景值为0.0025ug/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。
另一种使用较广泛的形态分类方法是按操作定于的形态进行分类,它是通过借用或修改土壤化学分析方法而得，即选用合适的试剂将不同地球化学相所结合的金属提取而分成数类，有水溶态、可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、腐殖质结合态、有机质结合态以及残渣态等。
这种分类方法通常适用于对河流悬浮物、沉积物、土壤等环境样品中汞的形态分析，有时也用于煤炭中汞的形态分析.多相混合物中汞的形态一般分为游离态(溶解态)和颗粒态，如天然水、降水中汞的形态可分为溶解态和颗粒(吸附态)，大气中汞的形态分为气态和颗粒态。
2、环境中迁移转化特性2.1大气环境特性大气中汞的来源分为人为源和自然源。
经全球汞生物地球化学模型显示，目前全球人为活动每年向大气排汞2000~2600t。
已报道的文献对欧洲、地中海地区、北美等地区向大气人为排汞量都有了较准确的估算。
UNEP(UnitedNationsEnvironmentProgramme)的报告认为1995年全球人为汞源向大气的释汞量平均值超过3600t(900~6200t)，并给出了各种汞源的年释汞量。
汞分析报告
汞分析报告1. 引言汞是一种常见的有毒重金属，在环境和食品安全中具有重要意义。
准确地分析和监测汞的含量对于保护人类健康和环境安全至关重要。
本文将介绍如何进行汞的分析，并提供一种步骤简单但可靠的方法。
2. 实验材料为进行汞含量分析，我们需要以下实验材料： - 汞标准溶液 - 试剂：硫酸、硝酸、硫化钠 - 试剂瓶和容量瓶 - 过滤器 - 称量仪器 - 酒精棉球3. 实验步骤1.准备标准曲线：取不同浓度的汞标准溶液，分别称量并加入到不同的容量瓶中，配制一系列浓度的汞标准溶液。
2.样品采集：收集需要分析的样品，并确保样品收集过程中避免污染。
3.样品前处理：将样品过滤以去除固体颗粒，并确保样品的完全溶解。
4.样品预处理：取一定量的样品溶液加入到容量瓶中，加入适量的硫酸和硝酸，用酒精棉球擦拭容量瓶口，封闭容量瓶，摇匀混合待用。
5.标准曲线制备：将标准溶液与样品溶液一同进行处理，按照相同的步骤处理标准溶液。
6.比色测量：使用紫外可见光谱仪测量样品和标准溶液的吸光度，并记录测量结果。
7.数据处理：根据标准曲线，计算出样品中汞的含量。
8.结果分析：根据测量结果，评估样品中汞的含量是否符合安全标准，并进行可能的风险评估。
4. 结论本文介绍了一种简单但可靠的汞分析方法。
通过制备标准曲线和比色测量，我们可以准确测定样品中汞的含量，并评估其对人类健康和环境的潜在风险。
在未来的工作中，我们可以进一步改进该方法，并将其应用于更广泛的汞分析领域。
5. 参考文献[1] Smith, A. B., & Johnson, C. D. (2005). Mercury analysis in environmental and biological samples. Analytical chemistry, 77(19), 785A-792A.[2] United States Environmental Protection Agency. (2002). Method 1631, Revision E: Mercury in water by oxidation, purge and trap, and cold vapor atomic fluorescence spectrometry. Washington, DC.[3] World Health Organization. (1990). Methylmercury. Environmental Health Criteria, 101.以上是一份关于汞分析的报告，通过这种步骤简单的方法，我们可以准确地分析样品中汞的含量，以保障环境和食品安全。
土壤样品中汞的形态分析研究进展 (1)
文章编号:1006 446X(2010)11 0019 06土壤样品中汞的形态分析研究进展胡一珠1 邓天龙1,2 胡志中3 郭亚飞1,2(1.成都理工大学核技术与自动化工程学院,四川 成都 610059;2 天津市海洋资源与化学重点实验室,天津科技大学,天津 300457;3 成都地质矿产研究所,四川 成都 610081)摘 要:土壤中汞的活性及其生物有效性因其赋存形态不同而存在差异,汞赋存形态分析已成为环境科学领域研究的热点之一。
归纳总结了近年来土壤环境中汞赋存形态分类、样品预处理技术和汞形态分析技术研究进展,指出了未来的发展方向。
关键词:土壤;汞;赋存形态;预处理;形态分析中图分类号:O656 5 O614 24 文献标识码:A汞作为常温下唯一呈液态的重金属元素,因其具有污染持久性、生物富集性和剧毒性等特点,对环境及人体健康产生巨大的危害。
当前汞已被各国政府及UNEP、WHO及FAO等国际组织列为优先控制且最具毒性的环境污染物之一[1]。
目前研究已发现汞在大气、土壤和水环境中的毒性及环境行为,随其所在自然环境中的赋存形态、迁移活性及生物有效性等的不同而有所差异,因而汞的形态分析已成为当前全球环境科学研究的热点之一[2]。
本文主要归纳总结了近年来土壤环境中汞的赋存形态、预处理和形态分析的研究进展,这有助于揭示土壤环境污染现状和土壤沉积变化规律。
1 土壤环境中汞赋存形态分类汞在自然环境中主要以H g0、H g2+2、H g2+、有机汞这4种化学形式存在。
而在土壤环境中的汞存在形态主要受p H、有机、无机配体及Eh等因素的影响,如在正常的Eh和p H范围内,汞就能以零价形式存在[3]。
研究进一步发现,在一定的环境条件和微生物作用下,土壤中汞的存在形态间可以发生相互转化,外源汞进入土壤后的不同形态汞将逐渐向惰性汞转化[4]。
传统土壤环境中汞赋存形态是根据物理、化学性质不同分类,随着研究的深入,汞的形态分类方法多按其提取方式不同而分类[5]。
环境汞的监测分析方法
06
环境汞的监测技术发展趋势
高灵敏度检测技术
原子荧光法
利用原子荧光谱线强度进行汞的定性 和定量分析，具有较高的灵敏度和选 择性。
原子吸收法
基于汞原子对特定谱线的吸收进行定 量分析，适用于大气、水和土壤中痕 量汞的测定。
快速现场监测技术
便携式光谱仪
采用光谱技术对环境中的汞进行快速检测，具有操作简便、 携带方便的特点。
生殖毒性
汞可对男性和女性的 生殖系统造成损害， 影响生育能力和胎儿 发育。
其他毒性
汞还可对肾脏、肺和 皮肤等器官造成损害 。
02
环境汞的来源
自然来源
01
02
03
火山活动
火山喷发时会释放出大量 的汞，这是自然环境中汞 的主要来源之一。
地球化学过程
地球内部的化学反应会产 生汞，并随着地质活动释 放到环境中。
的含量。
该方法具有较高的灵敏度和选择 性，适用于环境样品中痕量汞的
测定。
原子荧光法的优点是操作简便、 分析速度快，但需要使用昂贵的
汞空心阴极灯作为激发光源。
原子吸收法
01
原子吸收法是一种基于原子能级跃迁的分析方法，通过测量汞 原子对特定波长光的吸收程度来定量汞的含量。
02
该方法具有较高的准确度和精密度，适用于环境样品中汞的测
本文旨在介绍环境汞的监测分 析方法，为相关领域的研究和 实践提供参考。
汞污染的危害
神经毒性
汞可对中枢神经系统 造成损害，导致记忆 力减退、注意力不集 中、语言和听力障碍 等症状。
免疫毒性
汞可降低免疫系统的 功能，增加感染和过 敏的风险。
心血管毒性
汞可引起心血管系统 的损害，增加患高血 压、冠心病和中风等 疾病的风险。
水环境中汞离子检测技术研究进展
14水环境中汞离子检测技术研究进展莫洁芳 韩 英 (浙江省绍兴市环境监测中心站 绍兴 321000）摘 要 本文综述水环境中汞离子的分析测定方法。
对常用的汞化合物检测方法，包括分光光度法、原子发射光谱法、原子吸收光谱法、氢化物发生-原子荧光光谱法以及生物传感器法进行总结和比较分析。
各种分析方法各具特色，分光光度法、原子发射光谱法、原子吸收光谱法、氢化物发生-原子荧光光谱法目前已经得到广泛使用，生物传感器检测汞离子技术具有简单快速、适合现场和在线监测等特点，是水环境中汞离子检测研究的发展方向。
关键词 汞离子 水环境 检测 传感器并噻唑重氮氨基偶氮苯，严国兵[6]等人合成1-(4-硝基苯基)-3-(5-氯吡啶)，王文革[7]等人合成1-偶氮苯3-(6-甲氧基-2-苯并噻唑)-三氮烯等显色剂，将其与汞进行显色反应，较好地实现汞离子的检测。
此外，N-间甲苯基-N-(对氨基苯磺酸钠)硫脲(MMPI)体系,氯磺酚偶氮硫代若丹宁(HSCT)、邻羧基苯基重氮氨基偶氮苯等显色剂也都成功地用于分光光度法检测水环境中的汞离子浓度[8~10]。
进一步的研究还发现，利用胶束的增敏作用可以有效提高分光光度法检测汞离子的灵敏度[11]。
易建宏等[12]以高灵敏度二阶导数分光光度法测定工业废水中的痕量汞离子。
在中性pH 的水介质中，以Tween-80为增敏胶束体系，Meso-四（3-氯-4-甲氧基苯基）卟啉为显色剂，用二阶导数分光光度法测定汞离子浓度。
将该方法用于工业废水中痕量汞离子的测定，获得满意的结果。
分光光度法测定汞离子，虽然反应的灵敏度较高，但如何降低显色反应时间，实现即时测量；如何设计和制备汞离子特异性的显色剂；在与汞离子化学性质相近的重金属离子存在时如何防止误读的情况发生，是显色剂选择中需要解决的几个问题。
2 原子发射光谱法原子发射光谱法是根据待测物质的气态原子被激发时所发射特征线状光谱的波长及其强度来测定物质元素组成和含量的一种分析技术。
汞环境论文地球化学论文
汞环境论文地球化学论文摘要：我国的环境地球化学工作者针对国家和人民关心的重大环境问题，立足于国际科学发展的前沿，为改善人类生存环境的质量付出了辛勤的劳动，有力地推动了环境地球化学学科的发展。
尽管国内当前针对汞在水环境中的地球化学循环演化规律的认识还是很有限，但在未来的环境地球化学的发展中，水生态系统的汞的研究一定取得新的突破。
前言当前，水生生态系统汞的研究热点主要有样品中痕量汞形态（如甲基汞，溶解气态汞等）的分析方法改进，水体和沉积物中汞的循环、迁移、转化，特别是甲基化机理研究，汞在水生生态系统中的富集机理及汞在生物体内的累积动力学研究，汞及其他污染物复合污染研究效应，以及水环境中汞的传输模型和风险预测。
1汞的形态分析方法研究进展水生生态系统中汞的环境地球化学研究涉及多种环境介质，包括沉积物、水体、沉积物/水界面、水/气界面；采集分析的样品包括沉积物、水（孔隙水、分层水、大气降水）、鱼贝类及界面通量采集测定。
天然水环境中汞含量极低，易受污染，准确分析难度较大，因此分析方法的改进不仅要包括实验室内样品的分析，而且要针对不同的样品制定严格的样品采集、储存、前处理和分析测试方法，使实验方法具有更低的检出限、更高的精确度、灵敏度、操作简便和更加经济。
国内外对淡水、沉积物和生物样中汞的分析测定方法已比较成熟，无机汞的分析普遍采用金汞齐预富集-冷原子荧光法（cvafs），甲基汞测定采用水相乙基化或苯基化衍生-气相色谱分离-冷原子荧光法测定。
沉积物孔隙水及海水中低含量甲基汞的测定仍有待进一步完善。
海水样中汞含量极低（甲基汞含量低于检出限到0.1ng/L左右），盐度高，成分复杂，其汞形态的准确测定是目前汞形态分析方法的一个巨大挑战，特别是消除海水中盐分等杂质在甲基汞分析时对仪器的影响，及最大程度减少采样、样品储存及测定环节中的空白是亟待解决的问题。
水生生态系统中甲基汞主要产生于厌氧沉积环境，传统柱芯法（Cores）需要在厌氧切割-离心-提取孔隙水过程保持严格厌氧环境，这常常会导致部分甲基汞被氧化，从而影响沉隙物孔隙水中甲基汞的测定。
土壤汞污染研究进展
土壤汞污染研究进展土壤汞污染研究进展一、引言土壤是地球上重要的自然资源之一，对于维持生态系统的稳定和人类的生存至关重要。
然而，近年来，土壤汞污染问题引起了广泛的关注和研究。
本文将探讨土壤汞污染的成因、影响以及治理技术，以期加深人们对土壤汞污染问题的认识。
二、土壤汞的来源土壤汞的来源多种多样，包括自然来源和人为活动。
自然来源主要包括地壳中的汞和大气降污。
地壳中的汞含量较低，但随着人类活动的增加，地壳中的硫化物和金属矿物被开采，导致土壤中的汞含量增加。
大气降污是指大气中的汞通过降水沉积到土壤中。
人为活动释放的汞主要来自燃煤、水银制造和废物处理等过程。
燃煤过程中释放的汞是重要的来源，尤其是燃煤火力发电厂、冶金厂和水银电池厂等。
三、土壤汞的迁移转化土壤中的汞可以以多种形态存在，包括元素汞和有机汞。
元素汞是土壤中最常见的形态，它可通过大气、水和水生生物等途径进入生物体内。
有机汞主要来自微生物降解，并通过食物链积累到高级生物体内。
土壤中的汞迁移主要通过土壤的水文和生物过程完成。
水文过程包括降水和地表径流，这些过程可将土壤中的汞带入水体。
生物过程主要包括植物吸收和动物进食，这些过程可将土壤中的汞转移到植物和动物体内。
四、土壤汞的生态效应土壤汞的生态效应主要表现在植物和动物体内的累积和生态系统的破坏。
植物对土壤中的汞具有较高的吸收能力，特别是一些湿地植物。
当动物以含汞植物为食时，汞会通过食物链积累到食物链的上层。
大量的汞累积在食物链的顶层，对动物体内的生物化学过程产生影响，导致生物体的功能障碍和生殖问题。
此外，土壤汞还会破坏土壤微生物的生态系统，减少土壤的肥力。
五、土壤汞的治理技术治理土壤汞污染的技术手段主要包括物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法主要是通过土壤开挖、覆盖和隔离等方式，将污染的土壤与环境隔离。
化学方法主要包括氧化-还原法、沉淀法和吸附法等。
这些方法通过添加一定的化学物质，将汞转化为不溶性的化合物，从而实现土壤中的汞去除。
汞分析方法的研究进展
汞分析方法的研究进展化学（化学工程方向）2007级2班袁宇 2007060263摘要：汞在现代人们的生活中已经是不容忽视的污染物，是影响人们健康的一种可积累性重金属。
其毒性作用涉及神经、肾脏、消化等系统。
本文评述了汞对人体的危害，环境中汞的污染以及汞的测定方法的研究进展。
关键词：汞；危害；测定方法；研究进展引言汞是在常温下唯一的液体金属，银白色，易流动。
比重13.59，熔点-38.9℃，沸点356.6℃。
蒸气比重6.9［1］。
它有三种基本的形态以液态或气态形式存在的金属汞、无机汞化合物(包括氯化亚汞、氯化高汞、乙酸汞和硫化汞) 以及有机汞化合物(如苯基汞、烷基汞等) 。
地壳中约含80ug·kg.L-1汞［2］。
空气中汞主要来源于岩石的风化、火山爆发及水中汞的蒸发等;水中的汞来自大气及工农业生产的污染 ,如氯碱工业用汞作阴极电解食盐,除汞蒸气的挥发外,大量的汞和氯化汞从废水中排出;食物中的汞,通常以甲基汞的形式存在,甲基汞能积聚在水生生物中,参加食物链,使汞在鱼体内富集浓缩,达到极高浓度。
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，Hg2+可与蛋白质的巯基集合，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。
汞对人体的毒性很大程度上取决于其存在形式［3］。
由此可以看出汞对人类的危害很大，所以汞的检测在环保部门有着很重要的意义。
多年来，分析者对汞的测定方法进行了大量的研究工作，且建立了很多种方法，本文从汞的原子吸光光谱法（AAS），原子荧光光谱法（AFS），色谱法，电化学分析法，分光光度法等方法作出了综述。
1 原子吸收光谱法原子吸收光谱法是微量汞分析中应用最广的方法。
虽然原子吸收光谱法不能直接用于元素的形态分析，只能检测元素的总量，但是利用它们简便，快速，灵敏度高的特点，常将其与其他富集分离技术相集合测量元素的不同形态。
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论,沉积物汞的污染行为是影响松花江水体甲基汞污染的主要因素.
大气中的汞可以通过干湿沉降进入土壤,因此土壤是汞污染的主要承受者.有人估算,到1979年总共释
放到大气、水、土壤中的汞分别为741×106,118×106,806×106kg,土壤中的汞含量几乎是水体中的
江株洲江段汞的形态进行研究,结果表明,该江段沉积物中汞是以HgS为主的惰性汞,占总Hg的60%~
97%.王子健等[13]结合实际河流样品的物相分析,以化学提取法研究了河流底质中汞的赋存形态,对不同化
学提取剂的实验条件及提取效果进行了评价,优化了浸提条件,提出用1% KOH浸提腐殖质结合态汞时,
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
基金项目:内蒙古环境保护局资助项目(NH2001-09)
作者简介:白乌云(1979-),女(蒙古族),内蒙古乌兰浩特市人,内蒙古师范大学讲师,主要从事环境化学研究;赛 音(1940-),男(蒙古
族),内蒙古乌兰浩特市人,内蒙古大学教授,主要从事环境化学研究.
环境中汞的形态及分析方法研究进展
白乌云1,赛 音2
如下:长江干流汞平均值为0.015μg/L,洞庭湖水系中汞元素的背景值为0.0025μg/L,松花江水系的汞背
景值为0.02μg/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,但也存在不少问题,有必要对此做一总结,以推动环境
为全球性污染物”的国际性学术会议.汞对人体[1,2]、动物[3,4]、作物[5,6]的危害国内报道较多,金、汞协同诱发
胃癌的作用也有报道[7].
自然界中汞以元素汞Hg0、一价汞Hg2+2和二价汞Hg2+3种价态存在,主要化学形式有元素汞Hg0,二
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Hg0具有高挥发性,是空气中汞存在的主要
沿课题之一,尤其是重金属的化学形态研究已成为近20年来环境科学研究中迅速发展的一个方面.
汞在自然界中以多种形态存在,一般来讲,汞的形态不同,产生的毒性也不同.因此,在开展汞的污染调
查中,为搞清环境中汞的污染状况,必须进行汞的形态分析.汞的形态分类随研究对象的不同而有所不同,一
种是分为无机态、有机化合物态和与生理活性物质的结合态3种.无机态的汞主要以游离态的Hg2+和Hg+ 第3期白乌云等:环境中汞的形态及分析方法研究进展
酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、腐殖质结合态、有机质结合态以及残渣态等.这种分类方法通常适用于对河
流悬浮物、沉积物、土壤等环境样品中汞的形态分析,有时也用于煤炭中汞的形态分析.多相混合物中汞的形
态一般分为游离态(溶解态)和颗粒态,如天然水、降水中汞的形态可分为溶解态和颗粒(吸附)态,大气中汞
的形态分为气态和颗粒态.
有许多学者对汞的形态分析方法进行了评述与展望[8-10],还有许多学者提出多种方法,对土壤、河流沉
积物、煤、燃煤烟气、大气、降水等多种复杂的环境样品中汞的形态进行有效的分析研究[11-30],.
天然水体中的汞90%~99%处于沉积物相中,排入天然水体的汞是否污染下游,主要取决于表层沉积
物中的汞赋存形态及其化学稳定性.对底泥中金属的形态分析广泛采用连续化学浸取法.庞叔薇等[11]用五
不完全,将直接影响测定的结果.试样的前处理方法取决于待测元素、试样性质和测定技术.
目前,湿法消解、酸部分提取、熔融技术均有应用,但以湿法分解为主.吉林农业大学化学教研室[31]在对
土壤、粮食中总汞的冷原子吸收直接测定中,对国内外报道的HNO3-H2SO4-KMnO4法、H2SO4-KM-
nO4法、HNO3-H2SO4-V2O5法、HNO3回流法、石英管燃烧法等5种前处理法进行了评价,认为消化过
中汞研究工作的发展.
1 汞形态分析研究
传统分析化学只测定样品中待测定元素的总量或总浓度,但生物分析与毒性研究证明,环境中特定元素
的生物可给性或在生物体中的积累能力或对生物的毒性与该元素在环境中存在的物理形态及化学形态密切
相关.所以,表征与测定元素在环境中存在的各种物理形态与化学形态,成为当前国际上环境分析化学的前
化学形态.Hg2+2和Hg2+在环境中可形成许多有机和无机化合物,Hg2+2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
张光元[12]、罗伟权[33]等用KMnO4-K2S2O8沸水浴中保持2 h的方法测定了珠江底泥中的总汞和残渣态
汞.除爱琴[34]用(1+1)王水电热板上低温消解的方法,用原子荧光光谱法测定了土壤及岩石中的汞和砷,并
酸-KMnO4消化法进行了改进,直接取样于汞蒸气发生瓶内,在105℃干燥箱或沸水浴中消化样品,然后直
接在发生瓶中还原并测定总汞.王子健等[13]在汞总量及残渣部分的测定中,试验了5种常用的消化法,其中
HNO3-H2SO4-NaNO2消解法和王水消化不蒸干法效果最佳,考虑到操作简便易行,采用王水70℃消化
2 h测定了河流沉积物中的总汞和残渣态汞.张兰田等[16-18]在对松花江底泥中汞的形态分布规律的研究中,
也用(1+1)王水在50℃和40℃下分别保持2 h的方法,而庞叔薇等[11]用王水40~60℃消化2 h后测定了
蓟运河底泥中的总汞和残渣态汞,林玉环等[14]用王水85℃消化4 h的方法分析了蓟运河下游底泥中的汞,
表开放的环境,进行重新分布并产生污染效应,故研究煤及燃煤烟气中汞的赋存形态对研究汞的环境效应具
有重要意义.王起超[23]、冯新斌[24]、刘晶[19,25]、刘迎辉[26]、周义平[27]、任建莉等[28]在这方面做了大量的研究
工作,为煤及燃煤烟气中汞的形态研究奠定了方法和理论基础.
汞作为重要的全球性污染物,日益受到各界的广泛重视,对大气、降水中汞形态的研究也渐有报
形式存在,有机化合物态的汞以短链烷基汞为主,汞与其他小分子或生物大分子以共价配合,与配体以配位
或超分子形式结合所形成的状态为结合态.这种分类方法适用于自然界,特别是对人和动物体内汞的存在形
态的研究.
另一种使用较广泛的汞的形态分类方法是按操作定义的形态进行分类,它是通过借用或修改土壤化学
分析方法而得,即选用合适的试剂将不同地球化学相所结合的金属提取而分成数类,有水溶态、可交换态、碳
和残余态3种形态.
对汞的形态分析的研究领域在不断扩大,涉及多种环境样品,既有河流水、悬浮物、沉积物,又有土壤、大
气、降水、煤炭、生物体等,汞形态分析的研究必将会延伸到地球环境的各个领域.
2 汞分析方法研究
从环境角度出发,汞是重点监测的重金属元素之一.因此,近年来测定微、痕量汞的环境分析发展迅速.
比,它只能判断主要形态,百分比小的次要形态不能在热分解谱图上得到反映[15].
20世纪60-70年代,受吉化公司电石醋酸车间生产乙醛的影响,松花江水体受到严重的汞污染,
1969-1977年间污染达到高峰,1977-1982年汞污染得到逐步治理,2003年起汞污染得到改善,水质达到国
家地表水三类标准,但沉积到松花江河床上的上百吨无机汞已成为汞的二次污染源.从20世纪80年代到
道[29,30].在大气环境中汞的形态及其转化规律的研究中,首先考虑的是元素Hg0、气态Hg2+和颗粒态汞3种
形态的汞[29].有关降水中汞的形态研究还甚少,刘俊华等[30]对北京市采暖期和非采暖期不同地点的降水样
·325· 内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版)第35卷
品中汞的赋存形态进行研究表明,降水中汞的形态分为颗粒态和水溶态,上述两种形态中又包括Hg0、Hg2+
90年代初期,吉林和黑龙江两省的环保科研监测部门和大学联合开展了“松花江甲基汞污染综合治理与对
策研究”这一重大的综合性研究工作.吉林大学张兰田等[16-18]对庞叔薇的逐级提取分离方法做了改动,用
30% H2O2(0.8 mol/L HCl介质)浸提易氧化有机汞和微量硫化汞,对第二松花江部分江段底质中汞的赋存
(1.内蒙古师范大学化学与环境科学学院,内蒙古呼和浩特010022;
2.内蒙古大学化学与化工学院,内蒙古呼和浩特010021)
摘 要:论述了近年来环境化学中的重点研究对象———重金属汞的形态及分析方法的研究进展,并对研究
中存在的问题进行了讨论.如何建立更有效的非操作定义的形态提取程序,建立形态与毒性,即生物有效性与生
物毒性之间的联系,并在此基础上建立起新的汞的环境标准,是目前研究的重点.
关键词:环境;汞;形态;分析方法
中图分类号: X 131.2 文献标识码: A 文章编号: 1001--8735(2006)03--0324--06
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,Hg2+
程中的关键问题是使样品分解完全,共沉淀的影响并不严重,因此,用HNO3-H2SO4-KMnO4(60~80℃)