해양은 지구상에서 생명의 요람으로서 기후를 조절하고 자원을 제공하는 등 면에서 대체할수 없는 역할을 발휘하고있다.그러나 공업의 급속한 발전과 인류활동의 심화에 따라 대량의 수은함유오염물이 해양환경에 진입하여 바닷물의 수은함량이 점차 증가되였다.

수은은 고도의 독성을 가진 중금속원소로서 해양생물체내에 풍부해지고 먹이사슬을 통해 전달되여 최종적으로 인류건강에 엄중한 위협을 조성할수 있다.따라서 바닷물의 수은 함량을 정확하게 측정하는 것은 해양 환경의 질을 평가하고 해양 생태계와 인류 건강을 보호하는 데 중요한 의미를 가진다.

국가표준인 GB3097-1997"해수수질기준"에 따르면 해역의 부동한 사용기능과 보호목적에 따라 해수를 4가지로 나눌수 있는데 수은의 한정치는 각각 0.05μg/L, 0.2μg/L, 0.2μg/L, 0.5μg/L이다.그 중 국가 표준 GB17378.4-2007 해양 검측 규범 제4부분: 해수 분석, 해수 중 수은의 분석 방법을 규정하였는데, 제1법은 원자형광법이다.

2017년, 국가환경검측총소가 발표한"국가근안해역 해수수질검측조작기술규정"은 GB 17378.4-2007에 근거하여 원자형광법으로 해수수은을 검측하는 조작규정을 제정하고 관련 규정과 주의사항을 보충하였다.

바닷물 중 수은의 함량이 매우 낮으며,"국가 근안 해역 해수 수질 모니터링 조작 기술 규정"은 원자형광법 수은 측정의 검출 제한을 0.007 μg/L로 명확히 규정하였다.이것은 기기가 더욱 높은 민감도와 안정성을 갖추어야 한다.따라서 실험은 원자형광의 파이프라인을 최적화하고 업그레이드하여 샘플의 부피를 증대시키고 기기의 민감도와 안정성을 높여 기기가 바닷물에서 수은의 검측 방면에서 우위를 차지하도록 하였다.

분석 방법

1. 시약 제조

과황산칼륨 용액 (50g/L): 과황산칼륨 25g을 취하여 물에 녹여 500mL로 희석한다.

염산히드록시아민 용액 (100g/L): 염산히드록시아민 20g을 취하여 물에 녹이고 200mL로 희석한다.

3% 염산 (V/V): 30mL의 염산을 양으로 취하여 이온제거수로 1000mL까지 용량을 정한다.

0.035% 붕소수화칼륨(W/V, 0.5% 수산화칼륨 용파에 용해): 먼저 5.0g의 수산화칼륨을 달아 1000mL의 이온제거수에 넣고 완전히 용해된 후 좋은 0.35g의 붕소수화칼륨을 넣고 용해된 후 흔들어 줍니다.

2. 샘플 제조

해수 시료의 처리: 해수 시료 100mL를 250mL의 원추형 병에 덜어 농염산 3.0mL와 과황산칼륨 용액 5.0mL(50g/L)를 첨가하여 실온에서 24h를 소화하거나 가열하여 1min 끓인 후 실온으로 냉각하고 염산히드록시아민 용액 2mL(100g/L)를 넣는다.

동시에 2개의 공백실험과 저, 중, 고의 부동한 농도수준의 가표를 한다.

해수 샘플 가표 처리: 양으로 채취한 100mL의 해수에 각각 0.11mL, 0.22mL, 0.44mL 농도 0.1μg/mL의 수은 표액을 정확하게 첨가하여 같은 해수 샘플을 후속 처리한다.

수질수은표준시료의 처리: 1.0mL의 수질수은표준시료를 100mL용량병에 정확하게 옮겨 3% 염산용액으로 눈금까지 용량을 정하고 골고루 섞어 사용한다.

해수 수은 표준물질의 처리: 해수 표액 2.0mL를 10mL 용량병으로 정확하게 옮기고 농염산 0.3mL를 첨가하여 물로 눈금까지 용량을 정하고 혼합숟가락을 대기한다

순차 샘플링: 00.00ng/mL, 0.005ng/mL, 0.01ng/mL, 0.02ng/m, 0.04ng/mL, 0.16ng/mL, 0.32ng/mL, 0.50ng/mL의 표준 시리즈 용액, 원소 농도를 가로 좌표, 신호 값을 세로 좌표로 표준 곡선을 그리며 수은의 선형 견도, 선형 계수 및 1 참조.7회 연속 저농도 해수 시료의 농도치를 넣어 3.143 * SD로 수은을 계산하는 방법으로 검출 제한을 계산한 결과 표 2를 참조하였다.

그림 1 Hg의 표준 커브

표 1: 선형 범위, 선형 회귀 방정식 및 상관 계수

표 2: 메소드 체크 아웃 제한

3. 샘플 측정 결과 및 정확도

표 3: 시료 측정 농도 및 정확도 결과표

4. 샘플 가표 회수율 및 정밀도

해수 1#과 해수 3# 시료에 대해 각각 저, 중, 고 3종의 서로 다른 농도 수준의 가표를 채택하고, 가표 시료에 대해 평행 7회 측정하며, 가표 회수율 및 상대적 표준 편차를 계산한다.

표 4: 샘플 가표 회수율 및 정밀도 결과표

실험 결론

실험 결과, 길천기구를 사용하여 연구 제작한 원자형광광도계는 바닷물의 수은 함량을 정확하게 측정할 수 있으며, 방법 검출 한도는 0.0007ng/mL이며, 저농도 범위는 선형이 좋고, 측정 중복성이 좋으며, 품질 제어 샘플의 측정 결과는 모두 표시 범위 내에 있으며, 표시 회수율은 101.5%~108.7%이며, 실온 소화 24h와 가열 끓임 1min 두 가지 방식은 모두 수은을 완전히 해소할 수 있고, 바닷물과 생태 함량을 정확하게 측정할 수 있다.해양환경감시측정은 해양생태균형을 수호하고 해양자원의 지속가능한 리용을 보장하며 해양경제의 고품질발전을 추진하는데 헤아릴수 없는 중요한 의의가 있다.