汞（Hg）检测：关键要素与应用

汞（Hg），俗称水银，是一种具有强毒性和生物累积性的重金属元素。其在环境中的存在形式多样（如单质汞、无机汞盐、有机汞化合物），可通过大气沉降、工业排放、废弃物处理等途径进入水体、土壤及生物链，对生态系统和人类健康构成严重威胁。长期接触或摄入超标的汞可导致神经、肾脏、免疫和生殖系统损伤，尤其甲基汞对胎儿和婴幼儿发育危害极大。因此，建立准确、灵敏、可靠的汞检测体系对于环境监测、食品安全控制、职业健康防护以及临床诊断至关重要。通过科学规范的检测，能够及时识别污染源、评估风险水平、制定治理措施并保障公共安全。

检测项目

汞检测涉及多样化的目标分析物和基质，主要包括： * **形态分析：** 区分不同汞形态（如总汞、溶解态汞、颗粒态汞、活性汞、甲基汞、乙基汞等），因其毒性和环境行为差异显著。 * **基质类型：** * **环境介质：** 水体（地表水、地下水、饮用水、废水）、土壤、沉积物、环境空气、废气。 * **生物样品：** 鱼类、贝类等水产品、农作物、人体血液、尿液、头发、组织。 * **工业产品与废弃物：** 矿石、化工原料、催化剂、含汞产品（如荧光灯、电池、温度计）、工业固废、医疗废物。 * **消费品：** 化妆品、药品、玩具、颜料。 * **限量指标：** 依据不同法规标准（如环境质量标准、排放标准、食品中污染物限量、职业接触限值）设定的汞含量阈值检测。

检测仪器

汞检测的精准性高度依赖于齐全的仪器设备，主流设备包括： * **冷原子吸收光谱仪：** 基于汞蒸气在253.7 nm波长处对特定紫外光的强吸收特性。具有灵敏度高、选择性好、操作相对简便的优点，尤其适合测定总汞含量。常配备还原气化装置（如SnCl₂还原）或热解/燃烧装置（用于固体样品）。 * **冷原子荧光光谱仪：** 利用汞原子蒸气受特定波长光激发后产生的荧光信号进行检测。灵敏度通常比冷原子吸收法更高（可达亚ng/L级），抗干扰能力强，是痕量汞检测的首选方法之一。 * **电感耦合等离子体质谱仪：** 将样品引入高温等离子体源离子化，通过质谱分离检测汞同位素信号。具有极低的检出限、宽线性范围、可多元素同时分析及形态分析（与色谱联用）的能力。但仪器昂贵，运行维护成本高。 * **原子荧光光谱仪：** 结合氢化物发生技术，适用于测定可形成氢化物的元素。专用于汞的AFS灵敏度高，性价比好。 * **高效液相色谱/气相色谱-原子光谱/质谱联用系统：** 如HPLC-ICP-MS、GC-CVAFS等。色谱系统负责分离不同汞形态，后续检测器进行定性和定量分析，是进行汞形态分析的金标准方法。

检测方法

根据检测目标、基质特性和所需灵敏度，主要采用以下方法： * **总汞测定方法：** * **冷蒸气原子吸收光谱法：** 样品经强酸消解（或热解燃烧），将各类汞化合物转化为Hg²⁺，再用SnCl₂或NaBH₄还原为单质汞蒸气，由载气带入吸收池检测。适用于水、土壤、生物样品等多种基质。 * **冷蒸气原子荧光光谱法：** 原理与CV-AAS类似，但检测荧光信号而非吸收信号，灵敏度更高。 * **电感耦合等离子体质谱法：** 样品消解后直接进样测定总汞，适用于痕量分析及复杂基质。 * **金汞齐富集-冷原子吸收/荧光法：** 利用金对汞蒸气的强吸附性富集，再热解释放检测，可显著降低检出限。 * **汞形态分析方法：** * **高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用法：** HPLC分离不同形态汞化合物，ICP-MS作为高灵敏度检测器。是主流的形态分析方法。 * **气相色谱-冷原子荧光光谱联用法：** 适用于挥发性有机汞形态（如甲基汞、乙基汞）的分析，通常需衍生化步骤。 * **同位素稀释法：** 结合HPLC-ICP-MS，利用同位素比值进行精确定量，可校正前处理损失和基质效应。

检测标准

汞检测需严格遵循国内外或行业制定的标准方法，确保数据的准确性、可比性和法律效力。主要标准体系包括： * **中国国家标准 (GB)：** * 水质：GB 7468-87《水质 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法》、HJ 694-2014《水质 汞、砷、硒、铋和锑的测定 原子荧光法》、HJ 597-2011《水质 总汞的测定 高锰酸钾-过硫酸钾消解法 双硫腙分光光度法》。 * 土壤/沉积物：GB/T 22105.1-2008《土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定 原子荧光法 第1部分：土壤中总汞的测定》、HJ 923-2017《土壤和沉积物 总汞的测定 催化热解-冷原子吸收分光光度法》。 * 空气/废气：HJ 543-2009《固定污染源废气 汞的测定 冷原子吸收分光光度法（暂行）》、HJ 910-2017《环境空气 气态汞的测定 金膜富集 冷原子吸收分光光度法》。 * 食品：GB 5009.17-2021《食品安全国家标准 食品中总汞及有机汞的测定》。 * 化妆品、生物样品等亦有相应国家标准。 * **国际标准：** * **美国环保局 (USEPA)：** 如 Method 245.1 (冷原子吸收测总汞), Method 1631 (冷原子荧光测水/组织总汞), Method 7473 (热分解/金汞齐富集-冷原子吸收测固体废物/土壤中总汞), Method 1630 (甲基汞). * **国际标准化组织 (ISO)：** 如 ISO 12846 (水中汞-原子吸收光谱法), ISO 17852 (水中汞-原子荧光光谱法), ISO 17294-2 (ICPMS测水中多种元素包括汞)。 * **行业标准：** 各行业（如环保、地质、医药、轻工）根据特定需求制定的标准方法。