本发明涉及一种测定水中痕量汞的快速检测剂的制备与使用方法，属于环境监测技术领域。
背景技术：
汞及其衍生物有机汞是一类重要的有毒有害环境污染物，具有持久性、易迁移性、高生物富集性和高生物毒性等特性，可在大气和食物链中长期存在，并可远距离迁移。其已被联合国环境规划署列为全球性污染物,是除了温室气体外唯一一种对全球范围产生影响的化学物质，已成为全球广泛关注的环境污染物之一。汞对人体的大脑、神经、肾脏和肝脏引起损伤，甚至会引起昏迷和死亡。汞的排放来自于自然源和人为源两个部分，排放涉及领域为燃煤电厂、燃煤锅炉、有色金属冶炼、水泥生产、含汞产品等。20世纪50年代发生的日本水俣病以及20世纪70年代发生的美国密歇根州以及中国东北松花江和河北省蓟运河流域发生的汞污染都是因为汞不当排放引起的恶性环境污染事件，因此工业生产的汞污染控制以及监测对于全球控汞行动至关重要。
目前，汞的常用检测方法主要有冷原子吸收法、冷原子荧光法、电感耦合等离子体(icp)法、原子吸收光谱法、分光光度法等。郑爱庭等开发了水中汞的检测系统，荧光检测器与反应器连接，检测汞蒸气含量，自动化程度高，但系统装置复杂庞大(郑爱庭，李艳丽，乐文志等，一种用于测定水中汞浓度的系统及方法，广东：cn103499558a，2014)。赵昌平采用氢化物发生原子荧光光谱法将硼氢化钾溶液-汞蒸气发生装置与原子荧光光谱法结合，操作相对简便(赵昌平，氢化物发生原子荧光光谱法测定水中汞和汞的方法，cn102706847a，2012)。马忠宾等以氯化亚锡作为还原剂产生汞蒸气，于设定的荧光测汞仪的测定条件下进行测定的水中汞，方法灵敏度较高，检测限达到0.004mg/l，分析速度快、稳定性好(马忠宾，刘艳妮，刘海英，一种水中汞的检测方法，cn104819971a，2015)。上述检测方法都需要昂贵的检测仪器，操作繁琐，对操作人员的专业技能有着较高的要求，只能在实验室内进行。双硫腙显色法是测定水中微量汞的国标法，在汞的显色分析中研究与应用最为广泛。在氯仿、四氯化碳或苯溶液中，汞与双硫腙反应生成黄色络盐，被有机相萃取从而测定汞，但操作步骤繁琐、选择性和灵敏度不高，且有机溶剂对人体有害。石蜡相分光光度法是将分离、富集和显色测定结合在一起，具有固相光度法灵敏度高、选择性好等优点。李满秀等建立了双硫腙-石蜡相分光光度法测定污水中汞的方法(李满秀，吕艳华，冶金分析，2006，(5)：87-88)，汞-双硫腙络合物在氨水-氯化铵介质中可被石蜡定量萃取，汞在0-20μg范围内符合比耳定律，检出限0.0017μg/ml，铅、铋、锌离子须预先萃取除去。孙旭辉等以曲拉通x-100为增溶剂建立了水相中痕量汞的双硫腙直接测定光度法(孙旭辉，马军，李小华等，工业水处理，2008，(12)：73-76)，摩尔吸光系数为4.7×104l·mol-1·cm-1，5～60μg/l汞符合比耳定律，该方法精密度和准确度与国标法具有可比性。洪水皆等研究了镉试剂和镉试剂2b显色分光光度法检测汞(洪水皆，吴水生，环境科学，1981，(3)：20-24)，在曲拉通x-100存在下以砷酸盐掩蔽锌、镉等干扰离子，摩尔吸光系数为1.20×105l·mol-1·cm-1，可用于直接测定工业废水中汞。朱有瑜等研究了在硼砂-盐酸缓冲介质中，阴离子表面活性剂存在下,以5-br-padap作为显色剂检测汞的方法(朱有瑜，李顺勇，杭州大学学报-自然科学版，1988，(1)：74-80)，表观摩尔吸光系数1.12×105l·mol-1·cm-1，线性范围0-35μg/25ml，操作方便，是测定汞灵敏度较高的光度法之一。电化学法也广泛应用在汞检测中，喻鹏利用双硫腙上的巯基和偶氮基与重金属离子形成螯合物的特性，通过修饰玻碳电极，研究了阳极溶出法测定痕量汞的方法(喻鹏，用于检测重金属离子电化学传感器的研究，中南大学硕士论文，2011)，线性范围2.0-20.0μg/l，最低检测浓度2.0μg/l。付静基于差分脉冲阳极溶出伏安法选择金电极测定汞(付静，水环境重金属检测的电化学传感器的研究，浙江大学硕士论文，2007)，制备了微金丝电极，利用该微丝电极可以实现汞的测定，线性范围为0.5-50μg/l汞，检出限0.06μg/l汞。显色反应法存在干扰大、选择性差、灵敏度不足等问题，往往无法满足现场或野外的快速检测微量汞的要求，而电化学法常常存在共存金属离子干扰严重、数据重现性差、电极不稳定且维护麻烦等问题。
关于野外和现场检测，魏永革等开发了汞离子试剂盒(魏永革，陈坤，张皓晨等，一种比色法检测污水中汞离子的试剂盒及其检测方法，cn105548152a，2016)，将污水样品先通过酸性高锰酸钾溶液消解再中和，然后与有机修饰的单缺位六钼酸的甲醇溶液混合均匀，继而与汞离子发生特异性相互作用，引起溶液颜色变化，与试剂盒中汞比色卡进行颜色比对，以检测样品中汞含量，此方法简便、特异性高、检测速度快、灵敏高，但定量效果差、背景干扰严重、检测成本高。因此，设计和开发一种便捷、快速、准确、灵敏的汞检测方法以适合野外或现场水样痕量汞的快速检测需求。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种携带使用简单方便、质量稳定、灵敏度高、价格低廉的适合于地表水、工业废水中痕量汞的快速检测剂和检测方法。
本发明发现水中痕量汞被氯化亚锡还原为单质汞能够空气流提取并被碘酸钾溶液富集吸收，并快速氧化为二价汞离子，继而与镉试剂反应生成红色配合物，籍此原理制备汞快速检测剂。该检测剂由汞检测剂ⅰ、汞检测剂ⅱ和汞检测剂ⅲ组成，具体制备方法如下：
a，分别称取5～10g碘酸钾和10～60g硫酸氢铵，混合，研磨均匀，得汞检测剂ⅰ；
b，分别称取5～10g硫酸亚锡和1～5g氨基磺酸，混合，研磨均匀，得汞检测剂ⅱ；
c，称取0.02～0.1g镉试剂，溶解于2～5ml无水乙醇，加入1～5ml曲拉通x-100，混合均匀，再与20～30gβ环糊精、5～20g硼砂和1～10g氢氧化钠混合，在60℃加热烘干1小时，研磨，得汞检测剂ⅲ；
上述碘酸钾、硫酸氢铵、硫酸亚锡、氨基磺酸、镉试剂、硼砂、β环糊精、无水乙醇、曲拉通x-100和氢氧化钠均为市售分析纯化学品。
汞检测剂的使用方法：取5ml蒸馏水于多功能样品处理仪的吸收管，加0.1～0.4g汞检测剂ⅰ，摇匀溶解，与导气管连接妥当。取25ml待测水样于反应管，加0.1～0.5g汞检测剂ⅱ，插入加热器，安装到原位，并与导气管联接。开启电源，设定气体流量0.2～0.5l/min和工作时间10～20分钟，进行预处理后得到吸收液，然后在预处理后的吸收液中直接加入0.1～0.3g汞检测剂ⅲ，摇匀溶解，静置2～10分钟，利用比色计或分光光度计测量，即得待测水样中汞含量。
上述多功能样品处理仪为市售仪器，由采气泵、气体流量计、反应管、导气管、吸收管、加热器、时间控制器和锂电池组成。
上述待测水样指地表水和工业废水。
本发明的优点和效果如下：
1，本发明首次采用碘酸钾溶液富集吸收汞蒸气的样品预处理方法，并通过镉试剂显色比色法检测痕量汞，替代传统的原子荧光等大型仪器操作，仪器简单轻便、易操作，检测全程不足20分钟，方法检出限为0.002mg/lhg，适合于地表水和工业废水中痕量汞的野外或现场快速检测。
2，本发明首次制备检测粉剂替代实验室配制的多种水溶液，易定量密封包装，质量稳定期长，且运输、携带、使用更方便，既避免了水解反应和光照影响，也杜绝了多种试剂的浪费。
具体实施方式
实施例1汞检测剂的制备
称取10g碘酸钾、60g硫酸氢铵，混合，研磨，得汞检测剂ⅰ；称取5g硫酸亚锡、5g氨基磺酸，混合，研磨，得汞检测剂ⅱ；称取0.02g镉试剂，溶解于2ml无水乙醇，加入1ml曲拉通x-100，混合均匀，与20gβ环糊精、5g硼砂和8g氢氧化钠混合，在60℃加热烘干1小时，研磨，得汞检测剂ⅲ。
实施例2采用本发明的实施例1得到的汞检测剂的使用方法-废水中汞检测
取5ml蒸馏水于多功能样品处理仪的吸收管，加0.2g汞检测剂ⅰ，摇匀溶解，连接导气管。取25ml废水于反应管，加0.4g汞检测剂ⅱ，插入加热器，安装到原位，并与导气管联接。开启电源，设定气速0.3l/min和工作时间10分钟。预处理后，在吸收液中直接加入0.1g汞检测剂ⅲ，摇匀溶解，静置5分钟，转移到比色池，利用分光光度计在波长480nm处测定吸光度，代入标准曲线计算，三次平行测定的废水汞浓度0.068±0.012mg/l，每次检测全程仅20分钟，而且检测结果与icp检测方法结果0.076mg/l一致，因此，该方法检测废水中汞是准确可行的。
实施例3采用本发明的实施例1得到的汞检测剂的使用方法-某湖水中汞检测
取5ml蒸馏水于多功能样品处理仪的吸收管，加0.2g汞检测剂ⅰ，摇匀溶解，连接导气管。取25ml某湖水于反应管，加0.4g汞检测剂ⅱ，插入加热器，安装到原位，并与导气管联接，开启电源，设定气速0.3l/min；进行预处理10分钟后后得到吸收液，然后在预处理后的吸收液中直接加入0.1g汞检测剂ⅲ，摇匀溶解，静置5分钟，转移到比色池，利用分光光度计在波长480nm处测定吸光度，代入标准曲线计算湖水汞浓度低于0.002mg/l，整个检测过程仅17分钟，加标0.020mg/l汞，测量得汞回收率为80％-90％。
上述多功能样品处理仪为gestd01型，由采气泵、气体流量计、反应管、导气管、吸收管、加热器、时间控制器和锂电池组成，最大气流量1l/min，由上海绿帝环保科技有限公司生产。