本發(fā)明涉及水質(zhì)檢測，具體涉及一種適用于復雜水體環(huán)境中汞濃度的檢測試劑及其檢測方法。

背景技術：

1、人類活動造成的水體汞污染，主要來自氯堿、塑料、電池、電子等工業(yè)排放的廢水以及廢舊醫(yī)療器械，汞是唯一能夠在水體、土壤、大氣和生物圈完整生態(tài)系統(tǒng)中遷移和轉化的重金屬，人類活動向大氣或土壤排放的汞也將隨著水循環(huán)回歸入水體，水體中的汞最容易對人類造成健康危害。汞對人體的大腦、神經(jīng)、腎臟和肝臟引起損傷，甚至會引起昏迷和死亡，已成為全球廣泛關注的環(huán)境污染物之一。近年來，由于汞排放不當引起的惡性環(huán)境污染事件頻發(fā)，因此工業(yè)生產(chǎn)的汞污染控制以及實時監(jiān)測對于全球控汞行動至關重要，對于水體中汞含量的精準檢測非常重要。

2、目前，用于汞的檢測方法主要有冷原子吸收法、冷原子熒光法、電感耦合等離子體(icp)法、原子吸收光譜法、分光光度法等。其中，冷原子吸收法、冷原子熒光法等都需進行復雜的提純過程，雙硫腙顯色法是分光光度法中較常用的方法，在汞的顯色分析中研究與應用最為廣泛，但雙硫腙顯色法的穩(wěn)定性不夠好。

3、總之，現(xiàn)有的檢測方法對于復雜水體的檢測抗干擾能力差，無法精確檢測出復雜水體中汞的含量。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術提供一種適用于復雜水體環(huán)境中汞濃度的檢測試劑及其檢測方法，操作方法簡單，抗干擾能力強，可精確檢測出復雜水體中汞的含量。

2、一種適用于復雜水體環(huán)境中汞濃度的檢測試劑，包括第一試劑、第二試劑和第三試劑；

3、所述第一試劑為顯色劑，按重量百分比計，包括：鎘試劑0.005%~0.5%，曲拉通x-114?2%-20%，乙酸乙酯10%-60%，乙醇20%-80%，氫氧化鈉0.1-1%；

4、所述第二試劑為ph值范圍在10.08-12.10的堿性緩沖液；

5、所述第三試劑為絡合劑，按重量百分比計，含有：檸檬酸銨5-50%，酒石酸鉀鈉1-15%，甘氨酸0.1-10%，溶劑為水。

6、本技術中，一方面，采用鎘試劑作為顯色劑，鎘試劑與水體中的二價汞離子生成橙色配合物，但鎘試劑不好溶解，很難制成穩(wěn)定的水樣試劑，對此，本技術在采用曲拉通x-114作為增溶劑的基礎上再添加乙酸乙酯，顯著提高鎘試劑的溶解性，同時可減少氫氧化鈉的用量，并將鎘試劑配置成穩(wěn)定的顯色劑溶液，方便現(xiàn)場或野外檢測。

7、另一方面，本技術通過選擇ph值范圍在10.08-12.10的堿性緩沖液，使得反應體系的ph保持較合適的范圍，初步屏蔽一部分干擾離子特別是其他金屬離子的干擾。

8、再一方面，本技術的絡合劑進一步強化了本技術檢測試劑及方法的抗干擾能力。合適的ph范圍可初步屏蔽掉一些干擾離子，但還有一部分干擾離子會和鎘試劑作用顯色，而此部分干擾離子和鎘試劑作用后，在加入絡合劑的條件下，可被本技術的絡合劑通過絡合方式抓取出來，使其與鎘試劑分離而進一步去除其對本反應的干擾。且本技術的本絡合劑不會破壞鎘試劑和汞離子的結合反應。

9、最后，絡合劑的加入順序不能隨意改變，需在最后一步添加，如果不是最后添加，反而會使得整個反應體系的吸光度值偏低，反應靈敏度降低，這可能和各個反應試劑和反應物之間存在一種超分子作用有關。

10、總之，本技術的檢測試劑，通過對顯色劑溶液的優(yōu)化以提高顯色劑的穩(wěn)定性，再通過選擇合適的ph緩沖液、配合特定的絡合劑以及嚴格控制各試劑的添加順序，多方面協(xié)同，以顯著提高檢測實際的抗干擾能力。

11、可選的，所述顯色劑按重量百分比計，包括：鎘試劑0.01%~0.1%，曲拉通x-114?5%-10%，乙酸乙酯30%-50%，乙醇40%-60%，氫氧化鈉0.5-1%。

12、本技術所用乙醇，如無特殊說明，均為無水乙醇。

13、可選的，所述第二試劑為ph值范圍在10.50-11.28的堿性緩沖液。該ph值范圍更有利于掩蔽其他金屬離子的干擾。

14、可選的，所述堿性緩沖液可為硼砂和氫氧化鈉的緩沖體系，硼酸和氫氧化鈉的緩沖體系或甘氨酸和氫氧化鈉的緩沖體系。

15、可選的，所述絡合劑按重量百分比計，含有：檸檬酸銨5-15%，酒石酸鉀鈉1-5%，甘氨酸0.3-0.6%，溶劑為水。

16、最優(yōu)選地：

17、所述顯色劑按重量百分比計，包括：鎘試劑0.05%，曲拉通x-114?9%，乙酸乙酯40%，乙醇50%，氫氧化鈉0.95%；

18、所述堿性緩沖液為ph值范圍在10.50-11.28的堿性緩沖液；

19、所述絡合劑按重量百分比計，含檸檬酸銨10%，酒石酸鉀鈉3%，甘氨酸0.5%，其余為水。

20、本技術還提供一種利用所述檢測試劑進行水質(zhì)汞濃度的檢測方法，包括：

21、取待測水樣于比色瓶中，然后向待測水樣中加入所述第一試劑，混勻后加入所述第二試劑，混勻后再加入所述第三試劑，混勻后靜置反應4~6min，得反應液；

22、檢測所述反應液在470?nm下的吸光度值，并將所述吸光度值代入標準曲線中，計算得到待測水樣中的汞濃度。

23、本技術的檢測試劑，需按照第一試劑、第二試劑和第三試劑的順序添加，顯色劑和緩沖液不能互換順序，如先加堿性緩沖液，汞離子在堿性條件下會生成沉淀從而導致測定不準確。且絡合劑加入順序不能變化，如果不是最后添加，反而會使得整個反應體系的吸光度值偏低，反應靈敏度降低。

24、可選的，所述待測水樣為天然水樣，包括陸地水和海水，陸地水包括但不限于電鍍廢水、自來水、純水、河水等。

25、可選的，所述待測水樣中水質(zhì)汞的濃度為0-2?mg/l。即本技術的檢測試劑可對含水質(zhì)汞濃度在0-2?mg/l內(nèi)的天然水樣進行準確檢測。

26、可選的，以所取待測水樣為5?ml計，所述第一試劑的加入量為0.2-0.8?ml，所述第二試劑的加入量為1-3?ml，所述第三試劑的加入量為1-3?ml。

27、可選的，所述標準曲線為：y=1.4894x+0.0018，其中，x為吸光度值，y為水樣中汞含量，單位為mg/l。

28、本技術還提供一種利用所述檢測試劑進行水體痕量汞濃度的方法，包括：

29、富集步驟：

30、向吸收瓶中加入碘酸鉀吸收液；向反應瓶中加入水樣，然后加入氯化亞錫溶液；將所述反應瓶的出氣口通過管路連接所述吸收瓶的進氣口，所述吸收瓶的出氣口通過管路連通空氣采樣器，富集20~40min后的碘酸鉀吸收液作為待測水樣；

31、檢測步驟：

32、移取部分所述待測水樣于比色瓶中，然后向待測水樣中加入所述第一試劑，混勻后加入所述第二試劑，混勻后再加入所述第三試劑，混勻后靜置反應4~6?min，得反應液；

33、檢測所述反應液在470?nm下的吸光度值，并將所述吸光度值代入標準曲線中，計算得到待測水樣中的汞濃度。

34、可選的，以所述反應瓶中的水樣為250?ml、吸收瓶中的碘酸鉀吸收液為10?ml、移取待測水樣5?ml計，所述第一試劑的加入量為0.2-0.8?ml，所述第二試劑的加入量為1-3ml，所述第三試劑的加入量為1-3?ml。

35、可選的，所述水樣中汞的濃度為0-100?ug/l。

36、如果反應瓶中的水樣取樣量達到2.5l或者25l（吸收液體積不變），則汞的檢測范圍還可以進一步降低為0-10ug/l或者0-1ug/l，試劑加入順序不變。

37、可選的，所述碘酸鉀吸收液為：碘酸鉀：濃硫酸：水的質(zhì)量比為4：0.6：100的混合液；

38、可選的。所述氯化亞錫溶液為：氯化亞錫：濃硫酸：水的質(zhì)量比為10：10：40的混合液。所述氯化亞錫溶液加入量與反應瓶中水樣的體積比為1：100。

39、可選的，空氣采樣器的流速調(diào)節(jié)至400?ml/min。

40、可選的，所述標準曲線為：y=79.793x-0.4763，其中，x為吸光度值，y為水樣中汞含量，單位為ug?/l。

41、與現(xiàn)有技術相比，本技術至少具有如下有益效果之一：

42、（1）汞的常用測定方法主要有冷原子吸收分光光度法、冷原子熒光光譜法、電感耦合等離子體法、原子吸收光譜法等，都需要昂貴的儀器，操作繁瑣，對操作人員的專業(yè)技能有著較高的要求，只能在實驗室內(nèi)進行。本技術的檢測試劑穩(wěn)定性好，抗干擾能力強，配合便攜式比色計或者水質(zhì)檢測儀可直接用于現(xiàn)場或野外檢測；且檢測成本低，時效性好。

43、（2）本技術的檢測試劑能準確檢測復雜水體如電鍍廢水、自來水、海水、河水等的汞濃度檢測，檢測范圍在0.1~2mg/l內(nèi)；同時配合富集步驟，以取樣250ml水樣為例，可以進行水體痕量汞檢測，檢測范圍在0-100ug/l。如取樣水樣進一步增加，如1l，檢測靈敏度可以進一步提高。

44、（3）一般認為，在配合富集步驟的情況下，汞離子通過轉化為汞分子由氣體帶入到吸收液，相對來說，已經(jīng)進一步純化，很少考慮到實際水樣中還存在其他離子可能通過富集步驟也進入到了吸收液，而導致對汞測定產(chǎn)生干擾，因此目前的文獻或者報道中未見或者很少見利用富集法進行汞檢測的干擾研究。但本技術在研究中發(fā)現(xiàn)，實際水樣如果不加入本技術絡合劑情況下，加標回收并不令人滿意，偏差較大，特別是低濃度，誤差在1倍以上（見表4）。