土壤中元素铬形态及其含量测定
土壤中重金属铬的3_种测定方法的比较
第52卷第8期 辽 宁 化 工 Vol.52,No. 8 2023年8月 Liaoning Chemical Industry August,2023收稿日期: 2022-07-13土壤中重金属铬的3种测定方法的比较邢云1,段旭1,刘晓艳1,薛皓月2(1. 陕西省地质矿产实验研究所有限公司,陕西 西安 710054; 2. 西北农林科技大学,陕西 咸阳 712100)摘 要: 分别采用ICP-OES 、ICP-MS 和AAS 3种测定方式对土壤中重金属铬的含量进行测定。
通过比较校准曲线、方法精密度、准确度等参数,对3种方法进行了对比。
通过实验结果可知,3种方法均符合相应技术及质量控制要求,但各方法也有自己的优缺点,各实验室可根据实际情况进行选择。
关 键 词:电感耦合等离子体原子发射光谱法;电感耦合等离子体质谱法;原子吸收分光光度法;重金属;铬;土壤中图分类号:X833 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)08-1233-04土壤是地球上所有生物最赖以生存的重要环境介质之一,植物的生长需要土壤提供水肥气热,动物微生物的生存需要土壤提供栖息场所。
然而,正因为土壤的重要性,它却成为了现今大部分污染物的受体。
其中,重金属污染是最主要的土壤污染形式,土壤中的重金属会转运富集到农作物中,进而进入人体,危害人类的健康[1]。
本文探讨的重金属铬就是其中之一。
铬是农用地土壤污染风险筛选值中的必测项目,它的毒性极强。
铬存在的形式主要为三价铬和六价铬,其中,三价铬是难溶的氧化物,在土壤中易被吸附固定,对动植物和微生物的危害较小,毒性较低,而六价铬溶解度极高,具有很强的毒性[2-3]。
铬尤其易通过农作物中的谷类作物富集。
在我国,谷类是人们每天必不可少的主食来源,一旦土壤受到铬污染,铬很容易通过食物链进入人体,从而对我们的健康造成影响。
土壤中的铬总量是影响谷物富集程度最重要的原因之一,因此,准确测定土壤中总铬量,是土壤污染修复治理的前 提[4-5]。
土壤有效铬测定
土壤有效铬测定一、方案名称土壤有效铬测定方案二、目标与需求1. 目标准确测定土壤中的有效铬含量,为土壤质量评估、污染监测等提供可靠的数据支持。
2. 需求需要合适的测定方法、仪器设备、试剂等资源,并且要保证测定结果的准确性和可靠性。
三、方法流程1. 样品采集选择有代表性的土壤采样点,比如在农田里要按照一定的网格或者根据作物种植区域的不同进行采样。
可以使用土钻采集不同深度的土壤样品,一般来说,表层土壤0 - 20厘米是比较关键的,但是如果研究特殊的土壤层或者污染物迁移情况,可能要采集更深层次的土壤,像20 - 50厘米的土壤。
将采集到的土壤样品混合均匀,去除其中的石块、植物根系等杂质。
2. 样品预处理采用合适的消解方法,例如酸消解。
可以选择用硝酸 - 盐酸 - 氢氟酸混合酸对土壤样品进行消解,将土壤中的有效铬转化为可测定的形态。
在消解过程中,要注意控制消解的温度、时间和酸的用量等条件。
消解完成后,进行过滤,得到澄清的消解液,以便后续的测定。
3. 测定方法可以使用原子吸收光谱法进行测定。
将预处理后的消解液导入原子吸收光谱仪中,根据铬元素的特征吸收波长,测定溶液中铬的含量。
在使用原子吸收光谱仪时,要提前对仪器进行校准,选择合适的空心阴极灯,并且要设置好仪器的各项参数,如燃气流量、灯电流等。
四、具体实施步骤1. 准备工作准备好所需的仪器设备,包括原子吸收光谱仪、土钻、消解仪、过滤装置等。
采购足够的试剂,如硝酸、盐酸、氢氟酸等,并且要确保试剂的纯度符合测定要求。
对实验人员进行培训,让他们熟悉整个测定流程、仪器的操作方法以及安全注意事项。
2. 采样阶段根据预先确定的采样方案,到选定的土壤采样地点进行采样。
每个采样点采集一定量的土壤,比如每个点采集1 - 2千克土壤。
将采集到的土壤样品放入干净的样品袋或者样品瓶中,做好标记,标记内容包括采样地点、采样时间、采样深度等信息。
3. 预处理阶段准确称取一定量的土壤样品,例如称取0.5克左右的土壤样品,放入消解罐中。
土壤中总铬的测定
环境监测土壤中总铬的监测目录一、背景资料 (2)1、土壤中铬的来源 (2)2、土壤中铬的存在形态 (3)3、铬对人体的作用及危害 (3)二、土壤中总铬的测定原理··3三、监测方案设计 (3)1、现场取样方案 (3)2、实验室测定方案 (4)四、监测数据分析 (5)五、参考文献 (5)一、背景资料1、土壤中铬的来源1.1城市郊区的铬主要来源于工业“三废”和城市生活废弃物的污染1.1.1随着大气沉降进入土壤大气中的重金属主要来源于能源、运输、冶金和建筑材料生产产生的气体和粉尘。
除汞以外,重金属基本上是以气溶胶的形态进入大气,经过自然沉降和降水进入土壤。
据报道,煤含Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金属,石油中含有相当量的Hg,这类燃料在燃烧时,部分悬浮颗粒和挥发金属随烟尘进入大气。
运输,特别是汽车运输对大气和土壤造成严重污染。
主要以Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等的污染为主。
它们来自于含铅汽油的燃烧和汽车轮胎磨损产生的粉尘,据有关材料报道,汽车排放的尾气在公路两侧的土壤中形成Pb、Cr、Co污染带,且沿公路延长方向分布,自公路两侧污染强度减弱。
经自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染,与重工业发达程度、城市的人口密度、土地利用率、交通发达程度有直接关系,距城市越近污染的程度就越重。
1.1.2随污水灌溉重金属进入农田土壤利用污水灌溉是灌区农业的一项古老的技术,主要把污水作为灌溉水源来利用。
天津市是全国水资源最为缺乏的大城市之一,人均水资源占有量不足200m3,农业用水资源更为缺乏,致使我市近郊大面积引用污水灌溉。
我市在40多年的污灌历程中,已形成大沽、北塘、北京三条排污河,由此形成的三大污水灌溉区是我市近郊农田土壤重金属污染的主要来源,造成近郊农田土壤大面积污染。
污水中Cr有4种形态,一般以3价和6价为主,3价Cr很快被土壤吸附固定,而6价Cr进入土壤中被有机质还原为3价Cr,随之被吸附固定。
土壤中铬的形态分析
土壤中铬的形态分析铬(Cr)是自然界中广泛存在的一种金属元素,且通常以三种形态存在于土壤中:Cr(VI)、Cr(III)和有机结合态。
这些不同形态的铬对土壤环境和生态系统有着不同的影响和行为。
因此,对土壤中铬的形态进行分析和研究具有重要的科学价值和实际意义。
1.Cr(VI)Cr(VI)是一种强氧化剂,在土壤中具有良好的可溶性和活性。
它对生物活性高,并且能够通过土壤孔隙迅速迁移。
由于其高毒性和危险性,Cr(VI)在土壤中的含量普遍受到严格的监管和控制。
常用的Cr(VI)形态分析方法主要包括离子交换色谱、荧光光谱、原子吸收光谱和X射线荧光光谱等。
这些方法能够精确地测定土壤中Cr(VI)的含量和分布,为环境监测和风险评估提供重要的数据支持。
2.Cr(III)Cr(III)是一种相对较稳定的铬形态,在土壤中普遍存在。
与Cr (VI)相比,Cr(III)具有较低的生物活性和迁移性。
Cr(III)对土壤和植物的毒性较小,但在高浓度下仍然会对生态系统产生不良影响。
常用的Cr(III)形态分析方法主要包括原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱和电感耦合等离子体发射光谱等。
这些方法能够准确测定土壤中Cr (III)的含量和分布,为土壤质量评价和环境管理提供依据。
3.有机结合态铬在土壤中还可以以有机结合形式存在,主要以有机酸和腐殖质的形式结合。
有机结合态的铬相对较稳定,对环境和生态系统的影响较小。
但在一些特殊情况下,有机结合态的铬可能会被还原为Cr(VI),从而增加了环境污染的风险。
有机结合态铬的分析方法主要包括红外光谱、X射线吸收光谱等。
这些方法能够确定土壤中有机结合态铬的含量和特征,并为了解土壤中铬的迁移和转化过程提供参考。
总之,对土壤中铬的形态进行分析是研究土壤环境和生态系统的关键环节。
不同形态的铬在土壤中的分布和活动特征对环境质量和生物安全产生直接影响。
因此,通过合理选择和应用适当的分析方法,可以准确测定土壤中铬的含量和分布,为土壤污染防控和资源利用提供科学依据。
土壤含铬量测定实验
仪器应存放在 干燥、通风、 避光的地方, 避免受潮、受 热、受污染。
定期对仪器进 行维护和保养,
确保仪器的正 常使用和延长
使用寿命。
添加标题 添加标题 添加标题 添加标题 添加标题
实验废弃物的处理
实验结束后,将 废弃物分类收集, 如废液、废纸、 废试剂等
废液应倒入指 定的废液桶中, 废纸应放入指 定的废纸桶中
项标题
提高公众对土壤污 染问题的认识和重
视程度。
为环境保护提供依据
02
铬是一种有毒元素,对
环境和人体健康具有潜
01
在危害,测定其含量有
助于评估其对环境和生
通过测定土壤中的铬含
态的影响。
量,了解土壤污染状况,
为环境保护提供数据支
持。
03
通过实验数据的分析,
可以为土壤修复和治理
提壤供资科源学的依可据持04,续促利进用土。
靠性。
测定方法的优缺点
添加 标题
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优点:方法准确度高, 缺点:需要专业设备和 适用范围:适用于土壤、 注意事项:实验过程中 改进方向:探索更加快
可测定微量铬;操作简 技术支持,成本较高; 水质等环境样品中铬的 需要注意样品处理、试 速、简便、经济的测定
便,易于掌握。 测定时间较长,不适合
变质
试剂准备
硝酸:用于溶解土壤样品中 的铬元素。
01
高氯酸:与硝酸混合使用, 提高溶解效率。
02
氢氧化钠:调节溶液pH值, 使铬元素转化为可测定的形态。
03
二苯碳酰二肼:与铬元素发生 显色反应,生成有色化合物, 用于比色测定。
04
知识点土壤中总铬的测定
准确移取铬标准使用溶液、、、、、于50mL容量瓶中。分 称取通过100目筛的风干土样5~10g(准确至),置于铝盒或称量瓶中,在105℃烘箱中烘4 ~5h,烘干至恒重。
将试液在与校准曲线相同的条件下,测定吸光度。
土壤水分含量f按下式计算:
标线,摇匀。然后用火焰原子吸收分光光度计测定其吸光度。 视消解情况,可再补加3mL硝酸,3mL氢氟酸,1mL高氯酸,重复上述消解过程,当白烟再次基本冒近且内容物呈粘稠状时,取下稍冷,用水冲洗坩埚盖和内壁,并加入3mL(1+1)
硝酸溶液,温热溶解可溶性残渣,然后将溶定容至标线,摇匀,备测。
土壤污染监测
总铬的测定 • 《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)规定的三级标准值:
土壤污染监测
总铬的测定(HJ491- )
• 方法原理 ✓采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方法,破坏土壤的矿 物晶格,使试样中的待测元素全部进入试液,并且,在消解过 程中,所有铬都被氧化成Cr2O72-。然后,将消解液喷入富燃性 空气-乙炔火焰中。在火焰的高温下,形成各基态原子,并对铬 空心阴极灯发射的特征谱线产生选择性吸收。在选择的最佳测 定条件下,测定铬的吸光度。
土壤污染监测 总铬的测定(HJ491- )
W2——烘干后土样重量,g。 准确移取铬标准使用溶液、、、、、于50mL容量瓶中。 式中:c——试液的吸光度减去空白试验的吸光度,然后在校准曲线上查得铬的 每批样品至少制备2个以上的空白溶液。
含量,mg/L; 总铬的测定(HJ491- )
总铬的测定(HJ491- ) 然后,将消解液喷入富燃性空气-乙炔火焰中。
别加入5mL氯化铵溶液,3mL 的盐酸溶液(1+1),用水定容至 用去离子水代替试样,采用和样品操作相同的步骤和试剂,制备全程序空白溶液,并在与样品相同的条件下测定吸光度。
土壤中总铬的测定
环境监测土壤中总铬的监测目录一、背景资料 (2)1、土壤中铬的来源 (2)2、土壤中铬的存在形态 (3)3、铬对人体的作用及危害 (3)二、土壤中总铬的测定原理 (3)三、监测方案设计 (3)1、现场取样方案 (3)2、实验室测定方案 (4)四、监测数据分析 (5)五、参考文献 (5)一、背景资料1、土壤中铬的来源1、1城市郊区的铬主要来源于工业“三废”与城市生活废弃物的污染1、1、1随着大气沉降进入土壤大气中的重金属主要来源于能源、运输、冶金与建筑材料生产产生的气体与粉尘。
除汞以外,重金属基本上就是以气溶胶的形态进入大气,经过自然沉降与降水进入土壤。
据报道,煤含Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金属,石油中含有相当量的Hg,这类燃料在燃烧时,部分悬浮颗粒与挥发金属随烟尘进入大气。
运输,特别就是汽车运输对大气与土壤造成严重污染。
主要以Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等的污染为主。
它们来自于含铅汽油的燃烧与汽车轮胎磨损产生的粉尘,据有关材料报道,汽车排放的尾气在公路两侧的土壤中形成Pb、Cr、Co污染带,且沿公路延长方向分布,自公路两侧污染强度减弱。
经自然沉降与雨淋沉降进入土壤的重金属污染,与重工业发达程度、城市的人口密度、土地利用率、交通发达程度有直接关系,距城市越近污染的程度就越重。
1、1、2随污水灌溉重金属进入农田土壤利用污水灌溉就是灌区农业的一项古老的技术,主要把污水作为灌溉水源来利用。
天津市就是全国水资源最为缺乏的大城市之一,人均水资源占有量不足200m3,农业用水资源更为缺乏,致使我市近郊大面积引用污水灌溉。
我市在40多年的污灌历程中,已形成大沽、北塘、北京三条排污河,由此形成的三大污水灌溉区就是我市近郊农田土壤重金属污染的主要来源,造成近郊农田土壤大面积污染。
污水中Cr有4种形态,一般以3价与6价为主,3价Cr很快被土壤吸附固定,而6价Cr进入土壤中被有机质还原为3价Cr, 随之被吸附固定。
土壤中六价铬的测定方法
土壤中六价铬的测定方法
六价铬(Chromium(Ⅵ))是土壤环境污染的一种重要污染物,其存在于土壤中
不仅有害于土壤肥力,而且会通过植物等向人体转移,可能对健康造成危害。
因此,测定土壤中六价铬的值非常重要。
测定土壤中六价铬的方法有物质定量分析法、溶剂提取法以及酸洗分离法等。
其中,物质定量分析法是一种常用的测定方法,这种方法可以排除将六价铬与具有和它一样的物质进行分离的干扰,进而较准确地测定土壤中的六价铬含量。
物质定量分析法测定土壤中六价铬含量需要借助一些仪器设备,常见的仪器是
电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、原子吸收光谱仪(AAS)以及气体色谱法(GC),在实际操作中,可以采用大量的土壤抽样,建立标准曲线,根据标准曲线给出六价铬浓度值等方法。
除了物质定量分析法外,溶剂提取和酸洗分离也常用于测定土壤中的六价铬含量。
溶剂提取法的操作过程比较简单,也可以在实际操作中作为补充。
六价铬容易沉积在土壤黏壁中,酸洗分离法可以将六价铬与土壤黏壁分离,使六价铬之结合态彻底松解,以准确检测出土壤中的六价铬含量。
正确准确地测定土壤中六价铬的浓度,对于研究六价铬在土壤中的环境行为有
着重要意义,可以帮助我们更加全面地认识它对环境及人体健康的影响。
因此,对六价铬测定的研究仍然日益增多,以期获得更多的洞察,做出更好的相应措施,让我们的土壤环境可持续发展,从而更好地保障人们的健康。
土壤中铬形态的分析
土壤中铬形态的分析摘要:目前,重金属污染与日俱增,严重危害了人们的日常生活和身体健康。
铬是众多重金属中存在比较广泛的危害性较强的一种,铬在环境中通常有以正三价和正六价的形态存在,Cr(Ⅲ)毒性小,不易迁移,而铬(VI)毒性大,容易被人体吸收,可通过食物链在生物体内富集,且不能被微生物分解,是一种公认的致癌致突变物质。
铬是迁移性污染物,进入环境后,容易导致土壤和地下水的污染,因此,研究铬在土壤中的迁移转化是很有必要的。
本文阐述了铬在土壤中的存在形态及转化,揭示不同性质土壤中镉的形态特征及其影响因素,对准确地评价土壤健康质量,进行土壤的环境保护和土壤镉污染防治有着积极的意义。
关键词:铬;土壤性质;化学形态;迁移转化In the form of chromium in soil analysisAbstract: at present, the heavy metal pollution, serious damage to People's Daily life and health. Chromium is among the dangers of heavy metals exist in the more extensive the stronger one, usually with trivalent chromium in environment and hexavalent form, Cr (Ⅲ) toxicity is small, not easy migration, and the toxicity of chromium (VI) is big, easy to be absorbed by human body, through the food chain in the biological enrichment, and cannot be microbes, is a recognized mutagenic substances that cause cancer. Chromium is the migration of pollutants, after entering the environment, easily lead to soil and groundwater pollution, therefore, to study the transition and transformation of chromium in soil, it is very necessary. This article analyzed the existing form and transformation of chromium in the soil, to reveal the morphological characteristics of cadmium in the soil with different properties and its influencing factors, and to accurately evaluate the quality of soil health, soil environmental protection and soil cadmium pollution prevention is of positive significance.Key words: chromium; Soil properties; Chemical form; Migration into引言土壤中铬通常是以r(VI)和Cr(III)2种价态存在的,两者的毒性和化学行为相差甚大,Cr(VI)以阴离子的形态存在,一般不易被土壤所吸附,具有较高的活性,对植物易产生毒害,Cr(VI)被认为具有致癌作用;而Cr(III)极易被土壤胶体吸附和形成沉淀,其活动性差,产生的危害相对较轻,对动植物和微生物的毒性一般Cr(VI)比Cr(III)大得多。
土壤 总铬的测定
土壤总铬的测定土壤中总铬的测定是环境科学中一项重要的分析技术,它可以帮助我们评估土壤中的铬污染程度,从而采取相应的环境保护措施。
本文将介绍土壤总铬的测定方法以及其在环境监测和土壤污染治理中的应用。
我们需要了解土壤中总铬的含量。
土壤中的铬主要来自于工业废水、农药和肥料的使用以及其他人类活动。
高浓度的铬污染会对土壤生态系统和人类健康造成严重影响,因此准确测定土壤中的总铬含量至关重要。
测定土壤总铬的方法有多种,其中常用的方法包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法和荧光光谱法。
这些方法各有优缺点,选择合适的方法需要考虑样品的特性、分析的准确性和成本效益等因素。
原子吸收光谱法是一种常用的土壤总铬测定方法。
该方法基于铬原子对特定波长的吸收能力,通过测量吸收光的强度来确定土壤中总铬的含量。
这种方法准确度高,但需要专业的仪器设备和操作技术。
电感耦合等离子体质谱法是一种高灵敏度的分析方法,可以测定土壤中微量的铬含量。
该方法利用等离子体产生的高温和高能量条件,将土壤样品中的铬原子激发成离子,并通过质谱仪测量其质量-电荷比。
这种方法对于铬含量较低的土壤样品非常适用。
荧光光谱法是一种快速、无损的土壤总铬测定方法。
该方法基于土壤中铬离子与荧光试剂之间的化学反应,通过测量荧光强度来确定土壤中总铬的含量。
这种方法操作简便,适用于大批量样品的快速分析。
除了测定土壤中总铬的含量,我们还可以通过分析土壤中铬的形态来评估其生物有效性和环境风险。
土壤中的铬主要以三价和六价形态存在,其中六价铬对生物毒性更高。
因此,了解土壤中不同形态铬的含量和分布情况对于评估土壤污染程度和制定治理策略非常重要。
土壤中总铬的测定是环境科学中一项重要的分析技术。
通过选择合适的测定方法和分析土壤中铬的形态,我们可以准确评估土壤中的铬污染程度,为环境保护和土壤污染治理提供科学依据。
希望本文对读者了解土壤总铬的测定方法和应用有所帮助。
土壤中的铬含量测定原理
土壤中的铬含量测定原理
土壤中的铬含量测定原理主要是利用化学分析方法进行测定。
以下是一种常用的方法:
1. 取一定量的土壤样品,并将其溶解为溶液。
2. 使用硫酸等强酸将土壤样品溶解,使其中的铬与溶液中的硫酸结合形成铬酸根离子(CrO4^2-)。
3. 使用硫代硫酸钠(Sodium dithionite)等还原剂将溶液中的五价铬(Cr(VI))还原为三价铬(Cr(III))。
4. 使用二苯基卡宾(Diphenylcarbazide)或乙酰甲肼(Acetyl hydrazine)等显色剂与还原后的溶液中的三价铬结合发生反应并生成有颜色的络合物。
5. 使用分光光度计测定络合物的吸光度,在已知标准溶液的吸光度和铬浓度关系的基础上,计算出土壤样品中的铬含量。
需要注意的是,测定土壤中铬含量的方法多种多样,不同的方法可能会有所差异。
此处仅介绍了一种常用的方法,具体测定原理还要根据所使用的具体方法来确认。
hj491-2019土壤和沉积物铜、锌、铅、镍、铬的测定火焰原子吸收分光光度法
hj491-2019土壤和沉积物铜、锌、铅、镍、铬的测定火焰原子吸收分光光度法《HJ491-2019土壤和沉积物铜、锌、铅、镍、铬的测定火焰原子吸收分光光度法》是中国环境监测标准中关于土壤和沉积物中铜、锌、铅、镍、铬等元素含量测定方法的技术规范。
本文将对该标准进行详细介绍,包括测定原理、样品处理、仪器设备和操作步骤等方面的内容。
一、测定原理该标准采用火焰原子吸收分光光度法测定土壤和沉积物中铜、锌、铅、镍、铬的含量。
具体原理如下:1.原子化:将样品中的金属元素转化为自由原子状态。
样品经过干燥、研磨和酸溶等预处理后,通过高温火焰或电石炉原子化装置,使金属元素转化为气态自由原子。
2.吸收:利用特定波长的光源,选择与待测元素的吸收线相对应的波长,通过火焰中的原子蒸汽吸收入射光的能量。
3.检测:测定吸收光的强度,通过比较样品和标准溶液之间的吸收差异,计算出待测元素的浓度。
二、样品处理1.采样:按照相关规范进行土壤和沉积物的采样,并注意避免污染和氧化。
2.预处理:将采样的土壤和沉积物样品进行干燥、研磨和筛分等预处理步骤,以获得均匀的样品粉末。
3.溶解:取适量的样品粉末加入酸性溶剂(如硝酸-盐酸混合液),在适当条件下进行酸溶解,使金属元素转化为可测定的形式。
三、仪器设备进行该测定方法需要以下仪器设备:1.原子吸收分光光度计:用于测量样品中金属元素的吸收光谱。
2.火焰原子化装置:用于将样品中的金属元素转化为气态自由原子状态。
3.标准溶液:用于建立校准曲线和质控样品。
四、操作步骤1.准备标准溶液:根据需要测定的元素,配制一系列浓度递增的标准溶液。
2.校准曲线:将标准溶液进行原子吸收分光光度计测定,并建立元素浓度与吸光度之间的线性关系。
3.样品处理:按照前述的样品处理方法,将土壤和沉积物样品转化为可测定的形式。
4.原子化和吸收:使用火焰原子化装置将样品中的金属元素原子化,通过原子吸收分光光度计测量吸收光谱,并记录吸光度数值。
土壤中铬形态分析
土壤中铬形态分析土壤中铬(Cr)形态分析是研究土壤中铬的化学形态特征、转化过程和环境行为的重要手段。
土壤中的铬主要存在于六价铬(Cr(VI))和三价铬(Cr(III))两种形态,它们具有不同的毒性和迁移性。
本文将重点论述土壤中铬形态的主要分析方法和影响因素,并介绍土壤中铬形态转化和迁移的机制。
土壤中铬形态的分析通常包括样品的提取、预处理和测定三个步骤。
铬的提取方法可以分为无机提取法和生物有效性提取法两类。
无机提取法主要使用酸性提取剂(如硫酸、盐酸等)将土壤中的铬转化为水溶性形态,然后通过离子色谱、原子吸收光谱等方法测定提取液中的铬含量。
生物有效性提取法则使用一些生物液体(如人体胃液模拟液、弱酸溶液等)模拟生物胃肠道条件,提取土壤中可被植物吸收的铬形态。
影响土壤中铬形态的主要因素有土壤pH值、有机质含量、土壤氧化还原环境等。
土壤pH值对铬形态的影响比较明显,土壤呈酸性条件时,Cr(III)形态较多;而在碱性条件下,Cr(VI)形态较为主要。
有机质可以与铬形成稳定的配合物,降低Cr(VI)形态的毒性。
土壤氧化还原环境的改变也会影响土壤中Cr(III)和Cr(VI)的转化。
在氧化环境下,Cr(III)可能被氧化为Cr(VI),而在还原环境下,Cr(VI)可能被还原为Cr(III)。
土壤中铬形态的转化和迁移涉及多种因素和机制。
土壤微生物是铬形态转化的主要调控因素之一、一些铬还原细菌和铬氧化细菌能够通过代谢过程将Cr(III)和Cr(VI)相互转化。
土壤中的铁锰氧化物也能够与Cr(III)和Cr(VI)发生复杂的吸附和解吸过程,影响铬的迁移。
此外,土壤的物理结构和水文条件也会影响铬的迁移。
例如,土壤中的有机质和含磷化合物可以与铬形成复合物,影响其迁移性。
综上所述,土壤中铬形态的分析是研究土壤环境中铬污染问题的重要手段。
通过分析土壤中铬的化学形态,可以评估铬的毒性风险和环境行为,并为土壤重金属污染的防治提供科学依据。
二苯碳酰二肼光度法测定土壤中的铬
二苯碳酰二肼光度法测定土壤中的铬摘要:在酸性介质中,铬(VI)与二苯碳酰二肼生成可溶性的红紫色络合物,据此采用酸溶法处理土壤样品测定土壤中的痕量铬,结果显示,该法用于土壤中测定铬,误差小,灵敏度高。
关键词:二苯碳酰二肼;光度法;铬(VI)Abstract: In acidic medium, chromium (VI) red purplecomplex with two benzene carbonyl two hydrazine generating soluble in acid, the determination of Trace Chromium in soil treatment, soil sample dissolving method results show, the method for the determination of chromium in the soil, small error, high sensitivity.Key words: two benzene carbonyl two hydrazine; spectrophotometry; chromium (VI)铬是自然界中普遍存在的重金属元素,土壤中铬元素含量为1~300mg/kg,大多数土壤含铬为25~85mg/kg。
土壤和沉积物 铜、锌、铅、镍、铬的测定 火焰原子吸收分光光度法
土壤和沉积物铜、锌、铅、镍、铬的测定
火焰原子吸收分光光度法
土壤和沉积物中铜、锌、铅、镍、铬等金属元素含量的测定通常
使用火焰原子吸收分光光度法(FAAS)。
FAAS利用原子在火焰中的特
定吸收光谱线来定量分析样品中金属元素的含量。
具体操作步骤如下:
1. 样品的制备:
将土壤或沉积物样品收集后,将其经过干燥、研磨、筛选等处理。
然后将样品加入溶剂中(如硝酸或王水)进行消解,可以用微波消解
仪或加热消解仪消解。
待消解完成后,将溶液用去离子水或磷酸盐缓
冲液稀释到一定的体积后即可分析。
2. 分析仪器:
火焰原子吸收分光光度计由火焰、光路、光源和检测器四部分组成。
其中,火焰是将样品中的铜、锌、铅、镍、铬等金属元素原子化
的关键部分。
火焰的燃料和氧化剂通常是丙烷和空气。
3. 标准曲线绘制:
利用标准金属元素溶液分别进行浓度逐渐加大的稀释,测量各浓
度下的吸收浓度并绘制标准曲线。
标准曲线通常包括几个标准浓度点,通过外推法计算样品中金属元素的浓度。
4. 测量:
将样品溶液静置后,用特定方法从中取出一定的体积,将其通过
火焰原子吸收分光光度计进行测量,如有需要可以与标准曲线对照计
算出样品中金属元素的浓度。
土壤中六价铬的测定方法
土壤中六价铬的测定方法六价铬是一种常见的有毒污染物,其在土壤中的含量是衡量土壤质量的重要指标之一、准确测定土壤中六价铬的含量对于环境监测和土壤污染治理具有重要意义,下面将介绍几种常用的土壤中六价铬测定方法。
1.酸提法酸提法是一种常用的土壤样品前处理方法。
首先,将土壤样品经过干燥和研磨处理,以获得均匀且适宜的样品。
然后,将样品与浓盐酸混合,用加热的方法进行提取,使土壤中的六价铬转化为可溶性的铬离子。
最后,将提取得到的溶液进行适当稀释后,使用原子吸收光谱仪或离子色谱仪测定六价铬的含量。
2.手性淋洗法手性淋洗法是一种新型的土壤中六价铬测定方法。
该方法通过使用手性络合剂来选择性地溶出土壤中的六价铬。
首先,将手性络合剂与土壤样品进行搅拌混合,然后用适当的溶剂进行淋洗,使六价铬与手性络合剂生成络合物。
最后,使用分光光度计或离子色谱仪等设备测定络合物的浓度,从而推断六价铬的含量。
3.吸附法吸附法是一种简便而有效的土壤中六价铬测定方法。
该方法利用活性炭等吸附剂对土壤样品进行处理,吸附土壤中的六价铬。
首先,将土壤样品与吸附剂充分混合,使六价铬与吸附剂形成络合物。
然后,用适当的溶剂提取吸附剂中的络合物,并使用原子吸收光谱仪或离子色谱仪等设备测定络合物的浓度,从而推断六价铬的含量。
4.生物传感器法生物传感器法是一种基于生物体的对六价铬的敏感性来测定土壤中六价铬含量的方法。
该方法利用工程菌株或其他生物体中的特异性酶对六价铬进行检测。
首先,将土壤样品与生物体接触一段时间,生物体中的酶会与六价铬发生反应。
然后,通过测量反应后生成的物质的浓度或光学性质的变化,来推测土壤中六价铬的含量。
上述方法各有优缺点,选择合适的测定方法需要考虑准确性、灵敏度、简易性和经济性等方面的因素。
在实际应用中,可以综合使用多种方法,以提高测定结果的可靠性和准确性。
此外,在进行土壤中六价铬的测定时,还需要注意样品的收集与保存、实验条件的控制等方面的问题,以确保测定结果的准确性和可靠性。
土壤中铬形态分析
土壤中铬形态分析从生态系统的角度来看,土壤是人类及其生活环境的重要组成部分。
作为土壤中最重要的元素之一,铬对土壤和其中存在的生物活态有着重要的意义。
随着经济发展和社会进步,铬在污染环境中的活动性也在增加。
因此,对土壤中不同形态的铬元素进行结构分析,可以为环境保护和生态建设提供新的参考依据。
一般来讲,土壤中的铬分为三种形式:氧化态、有机态和无机态。
据研究表明,氧化态的铬以Cr6+(即六价铬)的形式存在,是土壤中最活跃的形态;有机态铬以含氧有机化合物的形式存在,包括非植物和植物两类;无机态铬是棕土中最常见的形式,以铬酸盐和金属铬颗粒的形式存在。
由于不同形态的铬元素对土壤和其中存在的生物活态有着不同的影响,所以对土壤中的铬元素形态进行准确的分析非常重要。
常用的分析方法中,色谱法是最常见的方法。
它可以用于快速准确地测定土壤中不同形态的铬含量。
它的原理是,在适当的条件下,将铬经由一定的色谱剂溶于溶剂中,通过不同大小的衍生物经由色谱来分离。
在色谱上,铬组分以分离出来的不同衍生物体现出来,从而可以检测出各种形态的铬含量。
另外,在分析有机态铬含量时,还可以采用氯化物-硫酸法。
它可以用来测定有机态铬的含量,或是土壤中有机态铬的生物处置程度。
它的工作原理是:土壤中的有机物与氯化铬结合生成有机铬,再经过硫酸处理生成无机铬,在有机物完全处理后,有机铬会由溶液中被完全提取出来,从而确定有机铬的含量及其处理状况。
虽然上述两种方法也有一定的局限性,但它们仍然在土壤铬形态分析中发挥着重要作用,可以为环境保护和生物建设提供新的参考依据。
综上所述,土壤中铬元素的形态分析对环境保护和生物建设具有重要的意义。
不同的分析方法也能更好地帮助我们分析出土壤中不同形态的铬含量,以便更好地控制铬污染并保护环境。
原子吸收分光光度法测土壤中铬的含量-最新文档
原子吸收分光光度法测土壤中铬的含量【】The soil was digested with nitric acid-hydrofluoric acid-perchloric acid system, and the content of heavy metal chromium in soil was determined by flame atomic absorption spectrometry. The correlation coefficient between 0.00-1.00 mg / L was 0.9995. The method is simple,reproducible and has high sensitivity to most elements and is widely used.土壤中重金属污染是指由于人类活动使重金属渗入土壤中(多由工业废水排放至农田导致),从而污染土壤,且土壤一旦遭受重金属污染就很难恢复[1]。
所以,对土壤中金属元素的经常性监测十分必要,尤其是化工园区的检测更为重要。
而土壤和植物中的重金属测定方法的研究一直成为研究的热点[2-5]。
本实验采用火焰原子吸收光谱法测定土壤中重金属铬的含量。
铬的污染源主要是铬电镀、制革废水、铬渣等,土壤中铬主要以三价化合物存在。
铬易被人吸收,食用含铬量过高的食物,会危害人的健康。
而六价铬稳定且有致癌性[6],三价铬转化成六价铬的潜在危害不容忽视。
土壤中铬的含量一般为1~300mg/kg。
原子吸收测土壤中铬的含量,方法简便,灵敏度较高,结果准确。
测定含铬量之前需要对土壤进行消解,消解的时间比较长。
国标采用的消解方法就是用各种酸在高温下破坏复杂的土壤结构,最后制成澄清、透明,适于仪器检测的水溶液。
本实验采用的是电热板消解法,采用硝酸-氢氟酸-高氯酸体系消解土壤。
1 实验部分1.1 主要仪器和试剂仪器:BSA224S型分析天平(德国);ZRD-8210型电热风干燥箱(上海智诚分析仪器制造XX公司);可调式电热板(英国);PE-AA700原子吸收分光光度计(美国PE公司)。
石墨炉原子吸收分光光度法测定土壤中铬的含量分析
石墨炉原子吸收分光光度法测定土壤中铬的含量分析摘要:建立土壤中铬元素含量的石墨炉原子吸收分光光度测量方法,通过实验经酸消解之后注入原子吸收分光光度计石墨炉内,使其充分吸收共振线,并在一定浓度范围内其吸收值和土壤中的铬含量处于正比,最终对比系列定量。
关键词:石墨炉原子吸收分光光度法;土壤;铬;含量铬元素作为自然环境中比较常见的重金属元素,土壤中铬元素的含量大约在1-300mg/Kg,且大多数土壤中所含的铬元素含量为25-85mg/Kg。
土壤受到铬元素污染的时候,不仅影响农作物的种植质量,还会对人类以及家畜的身体健康造成严重的危害。
一、试剂与仪器(一)试剂盐酸、氢氟酸、高氯酸、硝酸,均为优级纯,基体改进剂选用2%的硝酸钙(优级纯)溶液,符合国家标准的铬标准溶液。
(二)仪器原子吸收分光光度计、微波加速反应系统以及全自动石墨消解仪器等。
二、实验方法(一)样品处理土壤自然晾干,并使用四分法取样,使用研钵进行研磨,过100目筛。
进行样本前处理的时候,主要采用全自动石墨消解法,其具体内容如下:精准至0.1毫克称取0.2克的实验样品,并将实验样品放于全自动石墨消解仪器的消解罐内,通过配套智能软件对其进行控制,从而让其按照全自动石墨消解程序进行运作,操作人员需要进行在线添加、自动摇匀、自动升温等措施,从而实现式样样本的自动消解以及定容程序[1]。
全自动石墨消解的程序主要包括:加0.5毫升的水,以50%的高度使用50%的速度震荡30秒。
加6毫升的硝酸,以50%的高度使用50%的速度震荡30秒。
加热至140℃并保持1分钟。
将消解罐体、消解液的温度冷却至室温,加6毫升的盐酸以及2毫升的硝酸,以50%的高度使用50%的速度震荡30秒,加热至150℃并保持1分钟。
将消解罐体、消解液的温度冷却至室温,加5毫升HF,以50%的高度使用50%的速度震荡30秒,加热升温至150℃并保持1分钟。
将消解罐体、消解液的温度冷却至室温,加3毫升的高氯酸并用20毫升水冲洗泵管,以50%的高度使用50%的速度震荡30秒,升温至170℃,最后对消解液赶酸处理,赶酸完全后冷却至室温,将溶液转入50毫升的容量瓶中,用水进行定容,混合均匀等待测量。
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存档日期:存档编号:土壤中元素铬形态及其含量测定北京化工大学研究生课程论文课程名称:现代环境分析技术课程代号:Env507任课教师:余江完成日期:2012年11月20日专业:环境工程学号:2011030150姓名:贺立军成绩:土壤中元素铬形态及其含量测定(贺立军环境工程2011030150 )摘要:在硝酸介质中,Cr(Ⅵ)能显著阻抑甲基红的褪色,据此采用消化法处理土壤样品,甲基红阻抑褪色光度法来测定土壤中的痕量铬。
结果显示,土壤中总铬、Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)平均含量分别为52.2、8.4、43.8mg·kg-1。
该方法用于土壤中铬的测定,灵敏度高,结果令人满意。
关键词:甲基红阻抑褪色光度法;铬(Ⅲ);铬(Ⅵ);Determination of the Valence State and Content of Chromium in the SoilAbstract:The content of Chromium(Cr)in the soil was detected by inhibition of methyl red fading reaction which Cr(VI)could inhibit the fading of methyl red in HNO3medium.The total Cr,Cr(Ⅲ)and Cr (Ⅵ)were52.2,8.4and43.8mg·kg-1.The results indicated that this method was sensitive and effective to detect trace chromium in soil.Keywords:inhibition of methyl red fading reaction;chromium(Ⅲ);chromium(Ⅵ);Total chromium环境铬主要以无机铬和有机铬两种形态存在[1],其中无机铬的含量远大于有机铬。
Cr(Ⅵ)在环境中能降低生化需氧量,阻碍氮素的消化过程,使土壤板结,农作物枯死[2,3]。
人体吸收后,可危害肾脏和心肌,并有致癌作用。
而Cr(Ⅲ)却是人体必需元素[4],其主要功能是调节血糖代谢,并与核酸、酯类和胆固醇的合成以及氨基酸的利用有关[5]。
国内外铬的测定方法有分光光度法、原子吸收光谱法、极谱法、无机色谱法、直接电流法以及化学发光法和中子活化法、动力学催化光度法等[6]。
铬的污染主要来源于矿石加工,金属表面处理,皮革制造和印染等行业[7]。
在同种物质中铬几种形态一般都同时存在[8,9],在土壤中同样以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)两种形态存在,但是单从价态来区分并不能完全反映土壤中铬的真实存在形态。
当前较为公认的是Tesseler的形态划分法[10]。
铬的测定对环保及医学研究具有重要的意义[11]。
本课题土壤中铬含量进行测定并进一步分析其形态。
土壤中Cr (Ⅵ)的测定,大多采用动力学光度法、动力学荧光法。
其中分光光度法在铬的形态分析中早已得到应用。
其原理是利用Cr(Ⅵ)的强氧化性及催化活性,可使某些有机试剂褪色或颜色加深而用于定量测量[12]。
本试验采用的是甲基红阻抑褪色光度法。
1材料与方法1.1仪器及试剂722型分光光度计(上海精密科学仪器厂)、过滤装置、DZKW -D型恒温水浴锅(河北省黄骅市渤海电器厂)、101-2恒温干燥箱(上海实验仪器厂)、GR-200型电子天平。
K2Cr2O7、甲基红、乙醇、3mol·L-1HNO3;50g·L-1NaOH;H2O2、HCl(1+1)、浓氨水、硫酸溶液、50%的磷酸溶液、0.5%AgNO3、过硫酸铵、100g·L-1的尿素水溶液、亚硝酸钠。
所有试剂均为分析纯。
1.2样品的采集土壤样品采集后除去杂物,待样品风干后,将其研磨和过筛。
装入聚乙烯塑料袋,贴上标签,常温保存备用。
1.3标准溶液的配制Cr(Ⅵ)标准溶液:配制5.0μg·mL-1的K2Cr2O7工作液待用;Cr(Ⅲ)标准溶液:配制5.0μg·mL-1的Cr(Ⅲ)工作液待用。
1.4样品分析及干扰准确称取1g左右土壤样品于烧杯中,用少量水润湿,加入1.0mLHNO3,4.0mLH2SO4(1+1),盖上表面皿,于电炉上加热至冒大量白烟,若溶液呈棕黑色,再加入HNO3,并再加热至冒白烟,至残渣发白为止。
取下,冷却后用蒸馏水洗烧杯壁及表面皿。
加入几滴0.5%AgNO3溶液,5.0mL20%过硫酸铵溶液,若溶液不含锰,可滴加两滴0.5%MnSO4溶液,加入几颗玻璃珠,于电炉上加热至沸5~6min。
若溶液不呈紫红色,再加过硫酸铵直煮紫红色稳定,再煮沸5~6min取下烧杯,加入5.0mL10%尿素,滴加1%NaNO2至溶液紫红色刚好褪去,煮沸几分钟,用浓氨水调至稳定沉淀物出现,然后连同沉淀一起转入一定体积的容量瓶中,用水定容至刻度,摇匀。
吸取部分上清液待用。
1.5吸收曲线的绘制取两支10mL比色管,加入0.80mL甲基红,0.40mL硝酸,其中一支加入一定量Cr(Ⅵ)标准溶液,另一支不加,加水定容,摇匀,放入90℃水浴中,加热10min取出,流水冷却终止反应。
以水作参比,于400~600nm不同波长处测定其吸光度确定最大吸收波长。
作出吸收曲线。
1.6Cr(Ⅵ)和总铬的测定取6支10mL比色管,分别准确移取含有0、5、10、15、20、30μg铬的Cr(Ⅵ)标准溶液,加入0.80mL甲基红,0.40mL硝酸,加水定容,摇匀,放入90℃水浴中,加热10min取出,流水冷却终止反应。
以水作参比,于最大波长处测定其吸光度。
并作出其标准吸收曲线。
取适量样品处理液于10mL比色管中,按上实验方法操作,并测定其吸光度差值。
取6支10mL比色管,分别准确移取含有0、5、10、15、20、30μgCr的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的混合标准溶液,加入0.80mL甲基红,0.40mL硝酸,加水定容,摇匀,放入90℃水浴中,加热10min取出,流水冷却终止反应。
以水作参比,于最大波长波长处测定其吸光度。
并作出其标准吸收曲线。
取适量样品处理液于10mL比色管中,加入2mLH2O2将Cr(Ⅲ)氧化为Cr(Ⅵ)按上操作,测定其吸光度。
2结果与分析2.1作吸收曲线作吸收曲线,确定其最大吸收波长在试验条件下,试剂空白褪色很快,当加入适量Cr(Ⅵ)后,体系褪色大幅度减慢,说明阻抑甲基红的褪色反应。
大约在520nm波长处,△A最大,因此试验选520nm为测定波长。
2.2绘制工作曲线总Cr和Cr(VI)的标准曲线在试验条件下,分别取不同量的总Cr和Cr(Ⅵ)工作液,按实验方法操作并绘制工作曲线,如图1和图2所示。
结果表明,总Cr和Cr(Ⅵ)量在0~0.25μg·mL-1范围内线性良好。
总Cr线性方程:A=0.285+0.3125C(μg·mL -1),Cr(Ⅵ)线性方程:A=0.254+0.2631C(μg·mL-1)2.3各形态Cr含量从表1可算出各形态Cr含量。
对比土壤中总铬含量是否低于国家土壤环境质量标准GB15618-1995限值≤200mg·kg-1。
2.4干扰离子影响结果表明,在10mL0.20μgCr(Ⅵ)溶液中,相对误差控制在±5%范围内,共存离子允许量(μg)为:K+,Na+,NH4+(>100);Mg2+(120);Ca2+,Ba2+(100);Zn2+,Ni2+,Cd2+(80);Co2+,Sr2+(30);Al3+(15);Pb2+,Mn2+(10);Fe3+(3);Cu2+,NO2-(0.1);在处理样品时Cu2+、NO2-、Ba2+等已被除去。
可见本方法的选择性较好。
土壤中较大量的Mn2+可用尿素及亚硝酸钠除去。
3小结与讨论土壤中铬的生物有效性主要取决于铬在土壤中的结合状态,依据重金属的化学性质,通常将铬分为水溶态、交换态、沉淀态、有机结合态和残渣态。
土壤中的铬主要以有机结合态和残渣态为主,且铬迁移能力较差,在土壤中富集能力较强[13]。
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