汞是广泛存在于环境中的生物非必需有害元素,被认为是毒性最强的元素之一。汞的形态不同,毒性迥异。因此仅仅监测环境中总汞的浓度是不够的,形态分析能够为评价汞的毒性和健康风险,并进一步为了解汞化合物的生物地球化学循环提供更多的有用信息。但是环境样品中各形态汞的含量甚微,尤其是烷基汞,并且受样品的基体干扰严重,很难实现直接对其进行监测与分析。因此建立一种快速、高效、“绿色”、低成本的富集方法,成为了解决环境样品中痕量汞形态分析问题的关键。 本文应用液相色谱-原子荧光光谱联用技术(HPLC-AFS)测定水样中无机汞、甲基汞和乙基汞。优化了色谱分离条件,并通过环境样品加标分析对方法进行了验证,实验结果表明HPLC-AFS法简便、快速、重现性好。 铁氧纳米粒子因其具有比表面积大、吸附能力强、制备方法简单、易于被表面修饰,同时还具有超顺磁性和功能多样性等优点,已成功应用于环境样品中多种痕量污染物的分离和富集。 本文制备了表面巯基功能化Si02包覆Fe304纳米粒子(Fe3O4@SiO2-RSH),并用透视电镜(TEM)、电子衍射(ED)、能量色散X射线光谱仪(EDX)、动态光散射(DLS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、表面增强拉曼光谱(SERS)等多种方法对其进行表征。改性前Fe3O4@SiO2对甲基汞和乙基汞的吸附能力极弱,改性后Fe3O4@SiO2-RSH能够通过表面巯基的螯合离子交换作用,在pH为3.5-9.0的范围内快速、高效的吸附溶液中的甲基汞和乙基汞,并且受溶液中共存离子影响较小。发生在Fe3O4@SiO2-RSH表面的单层吸附可以在2min内达到平衡；被吸附的烷基汞能够被HCl溶液或L-半胱氨酸、乙腈水溶液快速、高效的洗脱；洗脱后的Fe3O4@SiO2-RSH可以循环利用。这些实验结果表明,Fe3O4@SiO2-RSH可以作为高效的吸附剂,应用于环境样品中痕量甲基汞、乙基汞的分离和富集。 从环境水样中高倍富集痕量汞,特别是对于甲基汞和乙基汞,较少的吸附剂用量,有利于以最少的操作步骤实现较高的富集倍数。但是按照传统磁性固相萃取方法,从大体积环境水样中分离微量磁性纳米粒子时,存在一些缺点和不足,这限制了磁性固相萃取技术在环境样品痕量汞监测中的应用。 本文建立了一种以Fe3O4@SiO2-RSH为吸附剂的分散固相萃取方法快速富集环境水样中痕量不同形态汞。该方法的特点包括：(1)采用0.45μm孔径的混合纤维素脂滤膜,快速、高效的从大体积水样中提取少量粒径为15～30nm的Fe3O4@SiO2-RSH吸附剂。(2)使用少量的洗脱液将各形态汞从滤膜表面的吸附剂上高效洗脱。(3)通过在水样中加入少量Ag+来提高洗脱效率,并且最大程度的降低不同复杂环境基体造成的干扰。纯水加标富集分析实验结果表明：无机汞、甲基汞、乙基汞加标浓度均为5ng/L时,加标回收率分别为89.4%、91.9%、64.2%。方法在5min内,对水样中3种形态汞的富集倍数分别为5.96、613、428倍。将方法应用于一系列不同水质环境样品的实验结果表明,该方法适用于不同复杂水质环境样品中痕量甲基汞、乙基汞和无机汞的富集。