基于同位素稀释质谱法的土壤中重金属可提取及可交换态的测定法

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土壤重金属有效态含量的同位素稀释

Cd
Cd/114Cd
Zn Cd
106 65
109
Cd、Cu、 2mMCa（NO Pb、Zn ）2 Co Cd Cd As Fe Ni Se Cd 0.01MCaCl2 10mMCaCl2 0.05MCa（ NO）2 H2O H2O H2O H2O 0.01MCaCl2
109 73 57
Cd/110Cd， Cu/63Cu,204Pb/206P b，67Zn/66Zn
2）稳定性同位素
稳定同位素稀释分析，一般通过测定富集与参比同位素对的同位素比值（如202Hg/200Hg）进行计量计算，根据二元同位素质量平衡的原理，土壤E-值计算公式如下
M ms AS - BSR t Et MS m BR t - A
（mg kg-1 ）
其中，ms 、Ms、As和Bs是引入的富集试剂中，金属元素的质量（g）、原子质量（g/mol）参比同位素a和富集同位素b的丰度；m、M、A和B是土壤样品的质量（g）、金属元素的原子量（ g/mol ）、参比同位素a和富集同位素b的丰度；Rt是土壤悬浮液中测定的富集与对参比同位素对的强度比。
1.3计量公式
放射性与稳定性同位素稀释计量的原理是相同的，即达到平衡时同位素在土壤溶液相和土壤可交换固相间比放射性活度或丰度相同，但稳定同位素需要考虑体系中内源同位素本底的校正，因此具体计算时采用的公式不同。 1）放射性同位素金属元素在土壤-溶液两相的分配常数kd及土壤有效态含量E值，可由如下公式计算
r（） / R 10C/ CT
其中，C是金属元素在土壤悬浮液溶液中的浓度 (mg/L),CT是土壤样品经浓HNO3+H2O2消化（用EDTA 提取更适合）的得到土壤干重基总浓度(mg/kg), 常数因子10是考虑土:水比为10：1而引入的等当量因子。假定，在任何时刻，同位素在土壤溶液与土壤固相的相应可交换库间处于拟平衡，则二者的比活度（或丰度）相同，即r(t)/10C=R/Et,因此t时刻土壤中金属的E值的表达式为

稳定同位素202Hg稀释技术测定土壤汞有效性_与化学提取方法比较_郑顺安1_2徐

表 1 供试土壤相关理化性质 Table 1 土壤类型 Soil type 红壤 Red soil 潮土 Fluvo-aquic soil 地区 Region 江西鹰潭 Yingtan, Jiangxi 天津宝坻 Baodi, Tianjin pH OM (g kg-1) 5.11 9.64 Selected properties of tested soil samples CEC (cmol kg-1) 游离铁 Free Fe （g kg-1） 40.88 无定型铁 Amorphous Fe （g kg-1） 2.13 黏粒 Clay (g kg-1) 423.3 Hg （mg kg-1）
摘
要
准确评价汞（Hg）在土壤中的有效性对预测污染土壤中 Hg 的潜在生态风险及其环境质量
标准的修订具有十分重要的意义。本研究通过稳定同位素 202Hg 稀释技术及同位素交换动力学方法（IEK）分析红壤和潮土中同位素可交换 Hg 含量（E 值）及同位素可利用态 Hg 含量（Ea），并与 4 种单一提取法和 1 种连续提取法（改进的 BCR 法）获得的土壤有效态 Hg 含量进行比较。结果表明，外源稳定同位素 202Hg 加入土壤后，红壤和潮土的悬浮液中同位素交换均在 24 h 后达到稳定状态。同位素交换动力学方程对悬浮液中同位素比值的变化及土壤同位素交换态含量 Et 值有比较理想的拟合效果，红壤三个间段的 E 值（E1 min、 E1 min-24 h 和 E> 24 h）及所占全量的比例均高于潮土。两种土壤 Ea（为 E1 min 与 E1 min-24 h 之和）所占全量的比例为 38%～60%，显著高于单一提取法中提取率最高的 0.03% TGA-1/15 mol L-1 Na2HPO4（10%~15%）及连续提取的∑BCR（20%~27%，为酸可提取态、还原态和氧化态占全量之和），这表明与化学方法相比较，用土壤同位素可利用态 Hg 含量（Ea）作为土壤中有效态 Hg 含量的表征可能偏高，原因可能与外源同位素被土壤固持及土壤悬浮液的性质有关。关键词同位素稀释；化学提取；汞；土壤；同位素交换动力学（IEK） X53 文献标识码 A

gc-hrms的同位素稀释法。

gc-hrms是一种高效液相色谱-质谱联用技术，常用于同位素稀释法的分析。

同位素稀释法是一种精确测定样品中目标分子含量的方法，通过添加已知量的同位素标记物来标记目标分子，然后通过质谱仪测定同位素标记物和目标分子的比例，从而计算出目标分子的含量。

在gc-hrms中，首先将样品中的目标分子与同位素标记物进行反应。

标记物的选择要求与目标分子具有类似的化学性质，以确保反应的选择性和准确性。

标记物通常是同位素丰度较高的同系物，例如氢同位素（2H）或碳同位素（13C）。

通过稳定同位素标记物的使用，可以避免化学反应的不确定性和误差，提高测定结果的准确性。

在反应完成后，样品中的目标分子与同位素标记物形成同位素标记物-目标分子的配对。

配对物具有不同的质谱特征，可以通过质谱仪进行检测和定量。

质谱仪通过测量目标分子和同位素标记物的质荷比（m/z）来确定它们的相对丰度。

具体的质谱仪参数设置和分析方法需要根据目标分子的特性和实验要求进行优化。

同位素稀释法在定量分析中具有许多优点。

首先，由于同位素标记物与目标分子形成配对，因此可以通过测量配对物的质谱特征来准确确定目标分子的含量，避免了其他干扰物质的影响。

其次，同位素标记物的使用可以消除化学反应的不确定性和误差，提高测定结果的准确性。

此外，同位素稀释法还可以扩大测定范围，从而适用于不同浓度范围内目标分子的定量分析。

同位素稀释法在环境科学、食品安全、药物代谢等领域得到广泛应用。

例如，在环境领域，同位素稀释法常用于测定水体、土壤和大气中的有机污染物。

通过添加同位素标记物，可以准确测定这些污染物的含量，评估其对环境和生态系统的影响。

在食品安全方面，同位素稀释法常用于测定食品中的农药残留和重金属含量。

通过准确测定这些有害物质的含量，可以保障食品的质量和安全。

在药物代谢研究中，同位素稀释法可以用于测定药物及其代谢产物在体内的浓度变化，评估药物的代谢途径和清除速率。

中国科学院南京土壤研究所-土壤污染修复等相关领域的技术成果

土壤所概况、有关土壤污染修复方面的工作介绍中国科学院土壤研究所概况中国科学院土壤研究所成立于1953年，其前身为1930年创立的中央地质调查所土壤研究室。

自成立以来，土壤研究所一直肩负着为中国农业发展和生态环境建设服务的重任，凝聚和培养了一大批优秀人才，面向全国的土壤资源，开展了一系列卓有成效的研究工作，先后荣获级科技奖励50余项，省部级科技奖励200余项，已成为在土壤科学领域研究实力雄厚、分支学科齐全并在国际上享有较高声誉的级研究中心和高级人才培养基地，为我国乃至世界土壤科学的发展做出了重要贡献。

土壤研究所的发展目标是面向农业可持续发展和生态环境建设中的需求，以土壤资源与管理、土壤肥力与调控、土壤环境与健康、土壤生物与安全为核心研究领域，在中国科学院现代农业科技创新基地、生态与环境科技创新基地的组织下，推动系列重大科研计划的实施，参与重大科研项目的竞争，为我国土壤资源合理利用、农业可持续发展和生态环境建设提供决策依据和技术支撑。

土壤研究所现有在编在职308人，其中专业技术人员247人。

包括中科院院士2人，研究员45人，副高级研究人员69人，中初级研究人员131人。

杰出青年基金获得者6人，“百人计划”及“引进国外杰出人才”入选者10人，“百千万人才工程”6人，自然科学基金委委员会和中国科学院国际合作伙伴计划团队各1个。

作为首批具有硕士和博士学位授予权的单位之一，目前拥有1个农业资源利用一级学科博士学位授予点，生态学和环境学2个专业博士学位授予点，拥有土壤学、植物营养学、生态学、环境科学、资源环境与遥感信息、地图学与地理信息系统、水土保持与荒漠化防治7个硕士授予点，并建有1个博士后流动站。

现有在读博士研究生120多人，硕士研究生126人。

已累计培养研究生800多名。

围绕土壤资源与管理、土壤肥力与调控、土壤环境与健康、土壤生物与安全4大重点领域，拥有土壤与农业可持续发展重点实验室、中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室、土壤资源与遥感应用研究室、土壤－植物营养与肥料研究室、土壤化学与环境保护研究室、土壤物理与盐渍土研究室、土壤生物与生化研究室、土壤与环境生物修复研究中心、土壤利用与环境变化研究中心、农业生态与区域发展研究中心、封丘农业生态实验站、红壤生态实验站（红壤改良工程技术研究中心）、常熟农业生态实验站、三峡工程生态环境秭归实验站、CERN土壤分中心、土壤所、香港浸会大学土壤与环境联合开放研究实验室。

菜园土壤中活性重金属(Pb和Cd)的E值测定方法

本文系国家自然科学基金（．０７１５，福建省基金（ｏ２０Ｊ１３）Ｎｏ４７１８）Ｎ．０９００４，福建省科技计划重点项目（ｏ２０Ｙ０８，集美大学创新团Ｎ．０７０２）队基金（．０６０３Ｎｏ２０Ａ０）资助Ｅｍａ：ｈｈａｇｍｕｅｕｃ－ｉｚｙｕｎ￣ｊ．．ｌｄａ
第３７卷
分析化学（Ｈｎ
ＡＪ Ⅺ Ｅ）增刊源自ＡＯ１３２００９年１Ｏ月
ＣｈｎｓｏｍａｏＡｎｌｔａＣｈｍｉｔｉｅｅＪｕｌｆａｙｉｌｅｓｙｃｒ
菜园土壤中活性重金属（ｂＣ）的Ｅ值测定方法Ｐ和ｄ
陈婷黄志勇
缓慢增大，而 “Ｃ／Ａ到达平衡后基本稳定。ｄ川Ｃ分别根据３个不同平衡时间（ｌ１ｍｉ、ｌｄ和ｌ）ｐｆ６ｂ和 ¨Ｃ／Ｃｌ０ｄ ∞ ｂ￣ｌｐｄ “ ｄ的比值，计算得到
值。结果表明，ＸＭＴＰＨ和ＱＤＡ、ＴＪＺＨ土壤中Ｐｂ的ｄ分别相当于土壤中Ｐ值ｂ总量的２．，、１％６ｏ３．７６７和３．ＸＡ、ＴＪＱＤ９％。ＭＴＰＨ、ＺＨ土壤中Ｃｄ的局ｄ值分别相当于土壤中Ｃｄ总量的４．７．９８０５％、％和３．４％。７将不同土壤的￡值与单一化学提取法相比，发现Ｅ值普遍比单一的化学试剂提取结果大。这一结果与以往的报道基本一致。例如，Ｔｎｔｅｏｇａｅ等测定了５个土壤样品中铅（ｄｖＥｌ）的含量分别为总铅量的２％－９Ｙｕｇ等测定了土壤样品中镉的局ｄ为总镉量的２％５％之间，Ｅ值的测定结果均比３－％，ｏｎ４值２２而单一化学提取法的结果高。但ｄ的测定结果大部分与ＥＡ的提取结果接近，比较能反映土壤中活ＤＴ性Ｐ和Ｃｂｄ的含量。土壤值的测定结果受平衡时间的影响较大，但随着平衡时间的延长，土壤中的值测定结果也趋于稳定。实验结果表明，￡值往往会出珊 ‘ 象，这是由于所加入的富集同位素偏犬被土壤粒子固定而无法参与交换的结果，从本实验的结果可以看出，Ｃ的￡值测定中“ ｄ固定’ 象比现Ｐｂ严重。值测定中“ 固定 ’ 象与土壤的许多因素有关，如土壤的离子强度大小、土壤中粘粒含量、现等。因此，对于土壤中某一种金属离子Ｅ值的测定，应该首先对土壤的基本性质及污染金属离子的特点进行充分的了解，以达到理想的值测定结果。参考文献（）略。

同一体系AFS法快速测定土壤中砷、锑、汞和钦铋

Ａ标准溶液：ｓ准储备液，】ｓＡ标【（ｓ＝．０／，Ａ）１０ｇ按常规方法配制将储０Ｌ备液逐级稀释，保持１％的盐酸浓度，０
得到砷标准Ｔ作液，Ａ）４ＯｇＰ（ｓ＝．ｍ／。Ｉ
之一，已多见报道。对于土壤样品的分
土壤样品分析结果为研究基础，快速测定和分析土壤中各种元素，可为国土资源开发、整治、划和综合利用等提供规
重要基础信息。
Ｈ１ＨＯ均为分析纯；＋王水溶Ｃ、Ｎ，１１液：取浓盐酸７０Ｌ浓硝酸２０Ｌ量５ｍ，５ｍ，加入到ｌ０ｍ蒸馏水中，匀；％酒石Ｏ０ｌ混３
酸的浓度达３（％质量体积分数）时既能有效抑制锑水解，又不影响Ａ、ｇＢ的测定结果。ｓＨｉ经国家一级标准样品
验证，结果与推荐值相吻合，可满足实际测试工作的要求
关键词：原子荧光光谱法；土壤；快速测定；酒石酸；；汞；砷锑；铋
环境地质、＿地质勘查等都要以］程
同一体系Ａ法，速测定ＦＳＩ央
土壤中砷锑汞和钦
■ 陈美芳王芳陈志兵黄光明
摘要：文章研究了王水消解后，Ｆ－１０双道原子荧光光度计在同一体系中测定土壤中砷（ｓ、（ｂ、ＡＳ８２型Ａ）锑Ｓ）汞
（ｇ和￣（ｉ的分析方法，Ｈ）－）Ｂ重点试验了酒石酸抑制锑水解的浓度以及对Ａ，ｇＢ的影响。结果表明，ｓＨ、ｉ当酒石

土壤中有效态重金属的化学试剂提取法研究进展

土壤中有效态重金属的化学试剂提取法研究进展许莉莉（贵州省地质矿产中心实验室，贵州贵阳550018）摘要：近年来，土壤中重金属污染成为了当前研究学者高度重视的问题。

针对目前重金属土壤污染存在的问题进行分析，阐述了近年来土壤重金属提取的方法，并且比较单一提取以及影响重金属提取的重要因素。

基于此，评价了多种提取方法的特点和优势，结合实验初步提出利用去离子水作为提取剂具有一定的可行性。

关键词：土壤；有效态；重金属；化学试剂提取法；研究作者简介：许莉莉（1988-），女，贵州思南人，大学本科，助理工程师，研究方向：应用化学、分析化学。

Metallurgy and materials近年来，随着土壤中金属元素的迁移积累，目前全量重金属评价土壤污染已经存在一些弊端，而主要以有效态作为污染的评价强度，更能够很好的反应土壤实际的污染情况。

土壤有效态重金属实际上是指土壤中能够被植物吸收的重金属，在污染中常被称为可提取态。

土壤中的有效态是一个动态平衡的，并不是由单一形态影响。

很多研究学者对目前土壤有效态重金属的提取进行分析均采用不同的提取剂，然而很多研究是在特定土壤条件下获取的，很难适用于多种土壤类型的重金属有效性的分析过程中，因此为能够阐明不同土壤重金属通用的提取剂在，本研究中建立了有效态的评价标准。

1土壤中有效态重金属提取剂为进一步分析土壤中重金属的活泼性，国内研究学者对大量土壤重金属有效态含量测定进行分析，目前化学提取是一种常用的方法，很多研究学者利用单一提取剂提取中金属，将其作为土壤有效态金属的重要参考，常用的提取剂包括稀酸、络合剂以及缓冲溶液或者中性盐溶液等。

2影响土壤重金属提取的因素分析土壤重金属的提取率是指在土壤中某种重金属元素的百分率，提取性能主要受以下几个因素影响：首先从重金属的种类和分布形态来看，由于不同重金属其性质不同，存在的形态和性态，导致其提取率会存在差异。

研究表明，EDTA 在对重金属进行提取过程中，容易受到重金属形态分布及污染土壤重金属的种类影响。

同位素稀释技术在土壤微量元素地球化学活性分析中的应用

土壤 (Soils), 2021, 53(2): 250–257①基金项目：国家自然科学基金项目(41601229)资助。

作者简介：毛凌晨(1986—)，女，上海人，讲师，主要研究方向为环境地球化学。

DOI: 10.13758/ki.tr.2021.02.005毛凌晨, 刘力菠, 孔惠, 等. 同位素稀释技术在土壤微量元素地球化学活性分析中的应用. 土壤, 2021, 53(2): 250–257.同位素稀释技术在土壤微量元素地球化学活性分析中的应用①毛凌晨1，刘力菠1，孔惠1，严南峡1，叶华2(1 上海理工大学环境与建筑学院，上海 200093；2 上海纺织建筑设计研究院有限公司，上海 200082)摘要：土壤中微量元素的地球化学活性是评价土壤质量以及环境风险的重要指标。

现有的分析方法虽多，但因技术限制难以适用于所有类型的土壤，致使标准不统一，对科研工作提供的参考性不足。

同位素稀释技术(isotopic dilution technique)对固/液交换过程造成的扰动极小，近年来被越来越多的研究人员认为是量化土壤微量元素地球化学活性最有效、最合理的方法之一。

与电感耦合等离子质谱仪联用，该技术通过引入E 值(E-value)来分析再分配过程中微量元素的同位素可交换量，从而量化土壤中微量元素的活性含量，所得结果不但能分析微量元素的生物可利用性，还可以为土壤环境质量评价提供更丰富的信息。

本文重点介绍了同位素稀释法应用于微量元素地球化学活性分析的原理、方法的建立及其研究现状。

关键词：土壤；微量元素；同位素可交换量；地球化学活性中图分类号：X142 文献标志码：AIsotopic Dilution Technique in Analyzing Geochemical Lability of Soil Trace ElementsMAO Lingchen 1, LIU Libo 1, KONG Hui 1,YAN Nanxia 1, YE Hua 2(1 School of Environment and Architecture , University of Shanghai for Science and Technology , Shanghai 200093, China ; 2 Shanghai Textile Architectural Design Research Institute Co. Ltd., Shanghai 200082, China )Abstract: The geochemical lability of trace elements in soil is an important index for its quality evaluation and environmentalrisk assessment. Although there are many existing analytical methods, it is not applicable to all types of soils due to technical limitations, thus, the standards are not unified and there is a lack of reference for scientific research work. The isotopic dilution technique for solid/liquid exchange process disturbance is tiny, therefore, it has been considered by more and more researchers in recent years as one of the most effective and appropriate methods to quantify the geochemical lability of soil trace elements. Combined with inductively coupled plasma mass spectrometry, the method quantifies the labile pool of trace elements in soil by introducing E-value as the isotope exchangeable pool of trace elements during redistribution. The obtained results can not only evaluate the bioavailability of trace elements, but also provide more abundant information for soil environmental quality evaluation. This paper mainly introduced the principle, method development and research process of isotope dilution technique in analysing trace element lability.Key words: Soil; Trace element; Isotopic exchangeable pool; Geochemical lability土壤中的微量元素指那些含量通常低于100 mg/kg 的元素，其来源分为自然来源 (如成土母质) 和人为来源 (如肥料施用) [1]，它们主要吸附于颗粒表面，或与铁锰氧化物等结合，封存于其晶格结构中以矿物形式存在。

土壤重金属有效态单级提取方法研究

土壤重金属是指在土壤中含量较高的金属元素，其存在对土壤生态系统和人类健康可能造成严重的危害。

研究土壤重金属的有效态及其提取方法对于土壤环境的保护和人类健康具有重要的意义。

本文将探讨土壤重金属有效态的含义以及单级提取方法的研究进展。

1. 土壤重金属有效态的含义土壤中的重金属通常以不同的形态存在，包括游离态、交换态、膜结合态和有机态等。

其中，有效态重金属是指对植物和环境可利用的重金属形态，它直接影响着土壤的肥力和环境质量。

研究土壤重金属有效态有助于了解土壤中重金属的迁移、转化和生物有效性。

2. 单级提取方法的研究进展近年来，针对土壤重金属有效态的研究涌现出多种单级提取方法，旨在快速、准确地提取土壤中的有效态重金属。

这些方法包括盐酸提取法、乙酸提取法、甲醇提取法等，每种方法都有其独特的优点和适用范围。

通过这些方法的应用，可以有效地提取土壤中的重金属有效态，为土壤环境评价和修复提供科学依据。

3. 盐酸提取法盐酸提取法是一种常用的土壤重金属有效态提取方法，其原理是利用盐酸对土壤中的重金属进行溶解和释放。

该方法操作简便，提取效果稳定，被广泛应用于土壤污染的调查和评价中。

然而，盐酸提取法也存在一定的局限性，比如对于一些难溶于酸的重金属元素效果不佳，需要结合其他方法进行综合分析。

4. 乙酸提取法乙酸提取法是另一种常用的土壤重金属有效态提取方法，其原理是利用乙酸对土壤中的重金属进行提取和解吸。

与盐酸提取法相比，乙酸提取法对土壤pH值的影响较小，适用于多种土壤类型和环境条件。

乙酸提取法在土壤重金属有效态研究中具有重要的意义，并得到了广泛的应用。

5. 甲醇提取法甲醇提取法是一种较新的土壤重金属有效态提取方法，其原理是利用甲醇对土壤中的有机态重金属进行提取和转化。

该方法在提取效率和速度上具有一定的优势，对于土壤中有机态重金属的提取具有良好的效果。

然而，由于甲醇对环境和操作人员的安全性存在一定的风险，因此在实际应用中需要注意相关的安全措施。

土壤中重金属的生物有效性分析方法及其影响因素综述

土壤中重金属的生物有效性分析方法及其影响因素综述杨洁;瞿攀;王金生;滕彦国;左锐【摘要】土壤环境质量关系着粮食安全和生态安全.对土壤环境质量进行正确的评价尤为重要,而重金属的生物有效性对于揭示环境污染程度和评价生态风险具有重要意义,因此探寻土壤中重金属生物有效性的分析方法是目前国内外研究的热点.主要介绍了化学试剂提取法、薄膜扩散梯度技术(DGT)、道南膜技术(DMT)和同位素稀释法在重金属生物有效性分析方面的应用,并归纳了影响重金属生物有效性的主要因素,为重金属生物有效性分析方法的统一提供参考.%Soil environmental quality is related to food security and ecological security.Correct evaluation of soil environmental quality is particularly important and bioavailability of heavy metals is important for revealing the level of environmental pollution and evaluating ecological risk.The analysis methods of bioavailab.ility of heavy metals in soil are the focus of research at home and abroad.The application of chemical extractionmethod,diffusive gradient in thin films technique(DGT),Donnan membrane technique(DMT) and isotope dilution method on bioavailability of heavy metals were introduced,and the main factors affecting bioavailability of heavy metals in soil were summarized,which would provide reference for the unity of analysis methods of heavy metal bioavailability.【期刊名称】《环境污染与防治》【年(卷),期】2017(039)002【总页数】7页(P217-223)【关键词】土壤;重金属;生物有效性;分析方法【作者】杨洁;瞿攀;王金生;滕彦国;左锐【作者单位】北京师范大学水科学研究院,北京100875;地下水污染控制与修复教育部工程研究中心,北京100875;北京师范大学水科学研究院,北京100875;北京师范大学水科学研究院,北京100875;地下水污染控制与修复教育部工程研究中心,北京100875;北京师范大学水科学研究院,北京100875;地下水污染控制与修复教育部工程研究中心,北京100875;北京师范大学水科学研究院,北京100875;地下水污染控制与修复教育部工程研究中心,北京100875【正文语种】中文土壤是重要的自然资源，也是农业生产的基础。

一种提取土壤生物体内重金属的方法[发明专利]

专利名称：一种提取土壤生物体内重金属的方法专利类型：发明专利
发明人：朱江,杨洁,杨道丽,李炳智,张施阳,吉敏,余强申请号：CN201910526580.0
申请日：20190618
公开号：CN110303027A
公开日：
20191008
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种提取土壤生物体内重金属的方法。

该方法为：通过电动力实验装置对蚯蚓等土壤生物体内重金属提取，使土壤生物体内重金属含量降低；先用双蒸水将土壤生物体水解即自溶,制备得到土壤生物体自溶液；再采用电动力实验装置，以及中空穿孔管电极外面包覆装填有活性材料沸石或沸石与铁粉的混合物的活性材料套层的复合电极，对装在电动力实验装置的反应釜中的土壤生物体自溶液施加交流‑直流交替电场，进行电动修复运行，活化去除土壤生物体自溶液中的重金属。

该方法具有可操作性强，实用性强、可量化操作、效率高、污染少等优点，处理后的蚯蚓体液可用于生产生物农药或叶面肥，变废为宝，可以作为利用蚯蚓修复重金属农田的重要补充。

申请人：上海市环境科学研究院
地址：200030 上海市徐汇区钦州路508号
国籍：CN
代理机构：上海精晟知识产权代理有限公司
代理人：冯子玲
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土壤重金属有效态含量的同位素稀释

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2）稳定性同位素
稳定同位素稀释分析，一般通过测定富集与参比同位素对的同位素比值（如202Hg/200Hg）进行计量计算，根据二元同位素质量平衡的原理，土壤E-值计算公式如下EtM MSms m
AS - BSR t BR t - A
（mg kg-1）
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其中，ms 、Ms、As和Bs是引入的富集试剂中，金属元素的质量（g）、原子质量（g/mol）参比同位素a和富集同位素b的丰度；m、M、A和B是土
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1）拟合公式
建立在对实验数据拟合基础上的由经验得出的公式（Fardeau，1996）
rt
/
R
r1
/
R t
r1
/R
1 n
n
r
/
R
其中，rt是t（min）时刻土壤悬浮液中待测的同位素（Bq或g），R为开始时加入体系的同位素（ Bq或g），
r1和r∞是1min和无穷大时间时，土壤悬浮液中剩余的同位素，n是描述交换时间超过1min后同位素消失速率的
假定，在任何时刻，同位素在土壤溶液与土壤固
相的相应可交换库间处于拟平衡，则二者的比活度（或丰度）相同，即r(t)/10C=R/Et,因此t时刻土壤中金属的E值的表达式为
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E（t） 10CR/r(t) （mg Kg-1） C（mg L-1）
一般认为土壤金属的有效态是一个随时间变化的动态过程，根据交换速率和时间，可以划分为三阶段，各阶段相应交换难度逐渐增加的库室，即E1min（相应于土壤溶液中和土壤颗粒表面可以交换的部分），E1min-24h（在1min24h内可以交换的部分）E24h（在24h内不能交换的部分）。

利用同位素交换动力学技术测定土壤矿质元素的生物有效性的方法

利用同位素交换动力学技术测定土壤矿质元素生物活性的方法齐孟文中国农业大学1.引言在土壤-植物生态系统中，如同土壤矿质营养元素一样，重金属的生物活性，在实验上常通过土壤提取实验，由测定其移动性所决定的可交换或可提取态予以评价的，于此相联系的，土壤元素活性在总体上可由所谓的土壤三因子所决定（Beckett and White，1964），即：强度因子，指土壤溶液中自由元素离子的活度，其随时可被植物所利用；数量因子，指潜在的可从土壤基质释放到土壤溶液中，能被植物所吸收利用的数量；以及关联前两个因子的容量因子，指当数量因子改变时，土壤基质维持土壤溶液离子浓度，即强度因子不变的缓冲能力。

传统的水、中性盐和弱酸等溶剂提取法，只能得到土壤元素可提取态部分，并且其测定值除与土壤性质有关，还与提取溶剂和条件有关，本身并不能测定土壤可交换库的大小，然而利用同位素稀释法原理，根据在达到平衡的条件下，同位素在土壤固相和溶液两相各自同位素构成比率是一致的假设，则可以直接测定土壤可交换离子。

尤其是利用同位素交换动力学方法，通过连续测定同位素的交换过程，由其动力学交换速率的差异，可以揭示土壤中可能存在的性质不同的交换库，同位素交换动力学可以同时测定上述土壤三因子，并根据交换所需反应时间不同，将土壤可交换库依次分成若干个活性不同的库室，在相关肥料营养管理、有有机质矿化评价，重金属污染治理等领域具有实际应用价值。

2.原理当无载体的同位素示踪核素（体放射性或稳定性），被加入一事先已达到稳定平衡状态的土壤-溶液体系，即矿质元素在固-液两相分配已达到平衡，溶液中离子的浓度此后保持不变体系，则自示踪剂引入时刻起，因交换作用过程被土壤基质吸附，土壤溶液中的同位素核素的活度（或比率）将随时间减少，其动力学曲线可用如下函数描述（Fardeau.,1985）{}[]{}R r R t r t R r R t r n n /)(/)(/)1(/)(/1∞++⋅=−其中，R 是引入的示踪剂总活度(或数量)，和)1(r )(∞R 分别为引入min 1和∞时的活度（或数量），n 是描述示踪剂在引入min 1后由溶液消失的速率，r 表示同位素的最大稀释程度，实验上可由元素在水中的溶解量与在土壤中总矿质量之比给出。

土壤中重金属形态及有机物组分的电化学-质谱分析

土壤中重金属形态及有机物组分的电化学-质谱分析
宋丽丽;赵焕娟;陈宇飞;郭冬发;李慧;徐加泉
【期刊名称】《质谱学报》
【年(卷),期】2024(45)3
【摘要】本研究建立了一种电化学-质谱(EC-MS)法高通量分析土壤样品中的金属组分和有机物。

首先,根据理化性质,将土壤样品中的金属组分和有机物组分分为水
溶态、脂溶态、难溶态和可氧化态等4种形态;然后,分别采用萃取、反应、电解等方式对4种形态组分进行在线顺次提取;将提取后的组分在线传输至电喷雾电离源
进行离子化,随后进行正、负离子模式检测。

实际样品分析结果表明,该方法成功检
测出土壤样品中多种水溶态金属盐和有机物(如Mg、Cr、Ni、Zn、Co、Cu、Al、Pb等多种水溶性金属盐,尿素及多种有机胺)、20多种脂溶态有机羧酸、以及难溶
态金属盐(Mg、Ni、Cr、Pb、Co)和可氧化态(Cu、Pb)。

该方法可为环境评估和
环境治理提供技术支持。

【总页数】11页(P354-363)
【作者】宋丽丽;赵焕娟;陈宇飞;郭冬发;李慧;徐加泉
【作者单位】东华理工大学;日照职业技术学院;核工业北京地质研究院
【正文语种】中文
【中图分类】O657.63
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