Quecksilber hat nervenschädigende Wirkung, beeinträchtigt die Fruchtbarkeit und kann bei zu hoher Exposition eine Vielzahl an Symptomen auslösen. In der Vergangenheit fanden Quecksilber und seine Verbindungen in verschiedensten Bereichen Anwendung, wurden aber mittlerweile größtenteils durch ungiftigere Verbindungen oder Techniken ersetzt. Trotz allem bestehen weiterhin signifikante Eintragsquellen in die Umwelt, welche sowohl anthropogenen (Verbrennung von Kohle, Abfallverbrennung, Bergbau/Metallverarbeitende Industrie) als auch natürlichen Ursprungs sein können (Waldbrände, Verwitterung von Gesteinen/Erosion, Vulkanausbrüche).
Analytik
Auf Grund seiner ubiquitären Verbreitung und gleichzeitig hohen Toxizität ist die Quecksilberanalytik ein wichtiger Bestandteil des Verbraucherschutzes und gehört zu den Standardanalyseverfahren in der Elementanalytik. Aktuell wird Quecksilber im Hessischen Landeslabor in einer Vielzahl an Matrices, wie Lebensmitteln, Futtermitteln, Kosmetik, Schmuck, Bedarfsgegenständen, Böden, Abfällen und Düngemitteln mittels Kaltdampf-Atomabsorptionsspektrometrie (CV-AAS) untersucht. Die Bestimmung von Quecksilber in Wässern konnte jedoch auf Grund äußerst niedriger Grenzwerte (Trinkwasserverordnung: 1 µg/L; Oberflächengewässerverordnung: 50 ng/L) bis jetzt nicht durchgeführt werden, da die verwendete Technik die erforderlichen Bestimmungsgrenzen nicht erreichen konnten.
In Folge dessen wurde als neues Analyseverfahren die Kaltdampf-Atomfluoreszenzspektrometrie (CV-AFS) eingeführt und akkreditiert. Es handelt sich bei der AFS um eine zur AAS verwandte Technik, die jedoch Bestimmungsgrenzen im Ultraspurenbereich (< 10 ng/L) ermöglicht.
Vor der Analytik werden die zu untersuchenden Proben mittels konzentrierter Salpetersäure und Wasserstoffperoxid in einem Mikrowellen-Hochdruckautoklaven bei 220 °C und 40 bar für 2 Stunden behandelt, um sämtliches in den Proben vorhandenes Quecksilber in eine messbare und stabile Form zu überführen. Bei beiden Verfahren wird Quecksilber anschließend in einer chemischen Reduktionsreaktion aus der Messlösung freigesetzt und die verdampfte Probe mit monochromatischem Licht definierter Wellenlänge (λ=253,7 nm) bestrahlt. Bei der CV-AAS-Analytik wird anschließend detektiert wieviel des eingestrahlten Lichts von der Probe absorbiert wurde. Die Menge an absorbiertem Licht ist proportional zum Quecksilbergehalt der Probe.
Die AFS-Technik basiert auf einem ähnlichen Messprinzip, verwendet jedoch ein komplementäres Detektionsverfahren (vgl. CV-AAS vs. CV-AFS à Atomabsorption vs. Atomfluoreszenz) So wird die verdampfte Probe ebenfalls mit Licht gleicher Wellenlänge bestahlt, jedoch im 90 °-Winkel zum Analyten versetzt, die Menge an emittiertem Fluoreszenz-Licht detektiert.
