水环境中汞离子的检测
引言：汞是唯一在常温下呈液态且易流动的金属，主要用于科学仪器、汞锅炉、汞泵及汞气灯中，在医药上也广泛应用，长期以来，汞产品在人们的生活中随处可见。

环境中的汞能被动植物富集，经生物转化作用转变成毒性更大的有机汞，各种形式的汞可通过水体及食物链进入人体，对机体产生毒性作用，长时间暴露在高汞环境中，可以导致脑损伤和死亡。

因此，环境中的痕量汞检测极为重要。

目前检测痕量汞的方法主要有原子吸收法、原子荧光法、紫外分光光度法等等。

关键词：Hg2+ 检测荧光法紫外分光光度法
一、二硫腙单色法
二硫腙单色法，通常用王水分解试验，以EDTA、柠檬酸钠为隐蔽剂，于pH 2～5用二硫腙—苯萃取汞。

二硫腙汞的黄色络合物与过剩的二硫腙同时萃取至苯层中，与铁、钙、铜、铅、锌、铊、铋、镉、镍、钴、锰、金、银、铂和钯等分离。

然后吸取有机相，用碱性洗液洗除有机相中过量的二硫腙，利用苯层中二硫腙汞的橙黄色进行比色。

实验方法：二硫腙贮备液0.1% 称取0.1克二硫腙，放于烧杯中，加50毫升苯溶解，移入分液漏斗中，加10%氢氧化铵溶液30～40毫升、饱和亚硫酸钠溶液2毫升、EDTA—柠檬酸钠混合溶液3毫升，萃取1分钟。

静置分层后，将水相放入另一分液漏斗中，苯相再按上述方法用氨水、亚硫酸钠、EDTA—柠檬酸钠洗两次。

合并水相，弃去苯相。

水相再用20～30毫升苯洗1次，弃去苯相。

然后将水相用
1∶1盐酸酸化至二硫腙变绿（或析出沉淀），加20～30毫升苯萃取，静置分层后，将苯相放入100毫升容量瓶中，水相再用苯萃取一次。

合并苯相并用苯稀释至刻度、摇匀，保存于暗处，备用。

称取1克试样，通过长颈玻璃小漏斗，装入单球玻管的玻球内。

置于电炉上灼烧15～30分钟，继在喷灯上灼烧，待玻球软化后，将其拉去。

稍冷，立即加入盐酸、硝酸混合酸2毫升于玻管内，将玻管置于盛沸水的烧杯中，煮沸10分钟。

将溶液移入盛有5毫升碱性洗液的10毫升具塞比色管中，摇匀。

待冷却后，加入0.005%二硫腙工作溶液1毫升，振摇150次以上，分层后与标准系列进行目视比色。

二、荧光法[1]
通过设计荧光染料标记的DNA序列实现荧光法检测Hg2+的法，干扰小，比较利于复杂样品中Hg2+的检测。

实验方法：仪器采用日立F-2700型荧光分光光度计（日本）用于表征荧光光谱；Phs-3C型酸度计（上海雷磁仪器公司）用于调节体系的pH值；QL-901型旋涡混合器（上海天呈医流生物医学公司）用于混合溶液。

材料采用碳纳米管（CNTS）购买自中国科学院成都有机化学研究所（经混酸处理后备用）。

DNA（TAMRA－polyT）购自上海生工生物工程技术服务有限公司中国），用去离子水溶解配成溶液后于4℃冰箱中避光保存。

实验中使用0.1mL磷酸盐缓冲，其他试剂均为分析纯。

向1.0mL离心管中，保持V总为500 L的条件下，按顺序依次
加入上述50 L缓冲溶液（pH值为7.0），一定量的TAMRA－polyT 溶液和HgCl2溶液，反应一段时间后，加入CNT s，再反应一段时间后以15000r/min的速度离心15 min，测定上清液荧光，激发波长为550 nm发射波长为579 nm，狭缝均为5.0 nm，电压为700V，室温检测。

按实验方法，在优化条件下,发现体系在波长为579 nm处的荧光强度(I F)与Hg2+的浓度在0.2μｍ～0.9μｍ范围内呈线性关系。

线性回归方程为：I F= -18.5+698.9 c，相关系数为0.9920，检出限为0.025μｍ。

此外，用达州洲河水进行了实际样品检测，Hg2+的回收率在
97.4％～103.8％之间，相对标准偏差小于2.3％。

三、金纳米-金属硫蛋白紫外分光光度法[2]
基于金纳米、金属硫蛋白、汞离子形成复合物，导致紫外吸收发生变化，且在一定范围内与汞离子浓度成正比，建立了一种紫外分光光度法检测汞离子的新方法。

实验方法：采用UV-2550 紫外可见分光光度计; AB204-S 电子分析天平; PB-20 精密酸密计; SHHW21-60 型电热恒温水浴箱。

试剂所用为硝酸汞、金属硫蛋白、氯金酸、柠檬酸三钠等均为分析纯; 实验用水为二次蒸馏水。

合成金纳米粒子( AuNPs)取50 mL 1.0 mmol / L 的氯金酸于100 mL 锥形瓶中，加热并持续搅拌冷凝回流，迅速加入5 mL 38.8 mmol/L 柠檬酸三钠，持续加热搅拌，溶液颜色由淡黄色变成酒红色，15 min 后移去热源。

继续搅拌，冷却至室温，用0.22μm 滤膜过滤
后备用。

用紫外可见分光光度计扫描所制备金纳米的吸收光谱，最大吸收峰为520.0 nm。

在2 mL EP 管中，依次加入pH 7.0 TAE 缓冲液50μL，适量双蒸水，AuNPs 50μL，1.0μmol / L 金属硫蛋白50 μL，不同体积的10.0μmol / L 汞标准液，混匀。

在室温下( 10 ℃) 反应60 min 后，用紫外可见分光光度计进行吸收光谱扫描，以626 nm( A626) 和524 nm( A524) 的比值即A626/ A524进行定量。

按实验方法,发现金纳米、金属硫蛋白、汞离子反应形成复合物，使紫外吸收产生改变，且在一定范围内与汞离子浓度成正比，据此建立了检测汞离子的新方法。

经优化,选择pH 7.0，AuNPs 用量50μL，MTs 用量50μL，反应温度10℃，反应时间60 min 为本实验最佳反应条件。

20倍的Fe2 +、Ba2 +、Ca2 +、K+、Na+、NO3－、SO42－、Cl －,10倍的Pb2 +、Cu2 +、Cd2 +、Mn2 +、Sn2 +、F－不影响检测。

本实验检出限为1.68×10-8mol / L，RSD为2.83%～4.35% 。

该方法简单、快速、灵敏，可用于环境水样中痕量汞的测定。

参考文献
[1]吴狄；王坤；邓祥；黄小梅；荧光法快速检测汞离子研究[J]. 绿色科技.2012年05期.
[2]王永松；王永生；王嘉成；尹纪成；钱秋梅；金纳米-金属硫蛋白紫外分光分度法检测汞离子[J]. 应用化工.2013年03期.。