Мониторингу выбросов ртути сегодня уделяется все больше внимания. Государственные учреждения и частные лаборатории изучают характеристики проб зерна, почвы, донных отложений и сточных вод. Санкт-Петербургский филиал ФГБУ «Центр оценки качества зерна» также проводит лабораторные исследования по определению содержания ртути.
Ртуть естественным образом присутствует в земле и попадает в воздух и водные потоки в результате сжигания ископаемого топлива, сброса промышленных отходов и использования пестицидов. Компании также выбрасывают ртуть на свою территорию через побочные продукты производства.
Существует несколько методов определения содержания ртути в пробах окружающей среды. Традиционные аналитические методы, такие как атомная абсорбция с холодным паром (CVAA) и масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS), требуют подготовки образца перед анализом. Это приводит к тому, что оба метода являются дорогостоящими, трудоемкими и, как следствие, требуют длительного времени наработки.
Прямой экспресс-анализ ртути является альтернативой этим методам и успешно используется для определения общего содержания ртути в пробах окружающей среды. Этот метод не требует подготовки образца и обеспечивает получение результатов всего за 6 минут на пробу, что значительно быстрее, чем при традиционной мокрой химии.
Экспресс-анализаторы оснащены круглой сменной 40-позиционной турелью из нержавеющей стали, а автоматический пробоотборник обеспечивает практически неограниченную производительность и может вмещать как никелевые, так и кварцевые пробоотборники в зависимости от требований. Он работает от однофазного источника питания 110/220 В частотой 50/60 Гц и требует обычного кислорода в качестве газа-носителя. Поскольку процесс не подразумевает превращения ртути в ионы ртути, как твердые, так и жидкие матрицы могут быть проанализированы без необходимости кислотного расщепления или другой подготовки образца.
Тот факт, что особая подготовка образцов не требуется, также исключает образование опасных отходов. Все результаты, параметры прибора, включая температуру печи, контролируются и сохраняются с помощью простых возможностей экспорта в Excel или LIMS.
Прямой анализ ртути включает в себя следующую последовательность: термическое разложение, каталитическая конверсия, амальгамирование и атомно-абсорбционная спектрофотометрия. Контролируемые стадии нагрева реализуются для первой сушки, а затем термического разложения образца, введенного в кварцевую трубку. Непрерывный поток кислорода переносит продукты разложения через горячий слой катализатора, где улавливаются галогены, азот и оксиды серы. Все виды ртути восстанавливаются до элементарной ртути, затем переносятся вместе с реакционными газами в амальгаматор, где ртуть избирательно улавливается. Простыми словами исследование заключается в размоле, помещении ее в пробоотборник и ожидании результата.
Все пары, не содержащие ртути, и продукты разложения удаляются из системы непрерывным потоком газа. Затем смеситель нагревается и высвобождает всю захваченную ртуть в однолучевой атомно-абсорбционный спектрофотометр с фиксированной длиной волны. Поглощение измеряется на уровне 253,7 нм в зависимости от содержания ртути. Анализатор ртути достигает предела обнаружения 0,001 нанограмма ртути и способен измерять до 30.000 нанограммов ртути, что эквивалентно концентрации 300 мг/кг (300 частей на миллион) при анализе 100 мг образца.
В 2022 году Санкт-Петербургским филиалом ФГБУ «Центр оценки качества зерна» было осуществлено свыше 5000 исследований по определению ртути. Помимо этого, филиал реализует весь спектр требуемых показателей тяжелых металлов согласно ТР ТС 015 и ТР ТС 021.


Н. А. Герасин - главный специалист испытательной лаборатории Санкт-Петербургского филиала
А. С. Миляев - заместитель заведующего испытательной лабораторий Санкт-Петербургского филиала