重金属元素形态分析的研究进展
重金属形态研究方法
重金属的形态研究重金属具有很大的毒性,所以对环境的影响很大,但是重金属的毒性不仅与总量有关,在很大程度还和它的形态有关[1]。
重金属形态是指某一重金属元素在环境中以某种离子或分子存在的实际形式,当以残渣态为主要形式时,对环境基本上就没有影响。
因而,重金属赋存的形态比总量的研究更为重要[2][3]。
所以对重金属形态的研究就很有必要。
到现在已经有很多学者对重金属的形态进行过研究,因此就产生了很多重金属形态的研究方法。
对于土壤和沉积物中重金属形态分析的方法主要有单级提取法和多级连续提取法,其中多级连续提取是目前应用较多的方法,Tessier法是1979年由Tessier等人提出的5步提取法,该法将重金属赋存形态分为可交换态、碳酸盐接合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和硫化物结合态、残渣态[4],在20世纪80年代广泛应用的顺序提取法之一;forstner法是1986年由forstner等人提出的6步连续提取法,该法将重金属形态分为可交换态、碳酸盐态、易还原态、中等还原态、可氧化态、残渣态[5];BCR法是1992年由欧共体标准物质局提出的3级4步连续提取法,该法将重金属形态分为乙酸可提取态、可还原态、可氧化态及残渣态[6],其中,可交换态的重金属最易被生物利用,毒性最强;碳酸盐结合态也较易重新释放进入水相;铁锰氧化物结合态在氧化还原电位值改变时也会释放,对生物具有潜在有效性;有机物及硫化物结合态则不易被吸收;而残渣态的重金属与沉积物的结合最牢固,活性最小,故毒性最小,无生物效应[7]。
BCR目前在国内外的土壤和沉积物中重金属形态分析中应用比较广泛。
范文宏等(2008年)用Tessier5步提取法分析了锦州湾14 个样点沉积物中6种重金属Cd、Cr、Zn、Cu、Pb和Ni的地球化学形态。
得出Cd主要分布在可交换态和碳酸盐结合态;;Zn、Pb主要分布于碳酸盐结合态和铁锰氧化态; Cu 主要分布在有机硫化物结合态;;Cr、Ni 主要结合于残渣态[8]。
重金属元素形态分析的研究进展
重金属元素形态分析的研究进展常家琪;梅光明;张小军;韩程程;刘文静;高学慧【摘要】重金属元素给环境和人体健康带来极大威胁.随着对重金属的研究发现大部分重金属的毒性不仅取决于元素含量,更与其形态息息相关,因此重金属元素形态分析及含量测定方法的研究已刻不容缓.文章综述了目前重金属形态分析及其含量测定的几种常用方法,并介绍了重金属形态分析技术在固态、液态、气态和生物体四种类型样品中的具体应用,对该领域的发展进行总结和展望.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)014【总页数】5页(P1-5)【关键词】重金属;形态分析;研究进展【作者】常家琪;梅光明;张小军;韩程程;刘文静;高学慧【作者单位】浙江海洋大学, 浙江舟山 316100;浙江省海洋水产研究所, 浙江舟山316100;浙江省海水增养殖重点实验室, 浙江舟山 316100;浙江省海洋水产研究所, 浙江舟山 316100;浙江省海水增养殖重点实验室, 浙江舟山 316100;浙江省海洋水产研究所, 浙江舟山 316100;浙江省海水增养殖重点实验室, 浙江舟山 316100;浙江海洋大学, 浙江舟山 316100;浙江省海洋水产研究所, 浙江舟山 316100;浙江海洋大学, 浙江舟山 316100;浙江省海洋水产研究所, 浙江舟山 316100;浙江海洋大学, 浙江舟山 316100;浙江省海洋水产研究所, 浙江舟山 316100【正文语种】中文【中图分类】TG115重金属主要是指汞、镉、铅、铬和金属砷等生物毒性较强的元素化合物和具有一定毒性的一般金属(如铜、铝等)。
大部分重金属如汞、镉对生物体完全无益,少部分重金属如铜、铬则是生物体必须的微量营养元素,在肌体代谢、维持肌体正常生理功能中起着重要的作用,但超过生物耐受限度时,则会引起中毒反应。
不同的重金属对生物体致毒靶位和致毒机制不一样,如汞主要破坏脑组织血管,引起中枢神经中毒;砷可与细胞中的酶结合,使酶失活,造成代谢障碍[1-5]。
土壤中重金属的形态分析实验报告
1概述本文主要介绍了土壤中重金属的形态。
重金属是指原子序数大于20的元素,在自然界丰富存在,最常见的有铅、镉、铬、锌、铁、锡等,任何环境都可能出现其中某种类型的重金属元素。
重金属(大多为有毒元素)有4种形态:溶解态、游离态、无机化合物态和有机物态。
溶解态是指重金属溶于水中的形态,它们可以在溶液中易于移动,容易进入生物体,并可能造成轻微的有毒作用,而且对生物致病性也很强。
而游离态是指重金属被释放到气体当中,在空气中可以流动,也会影响生物体的生长和发育。
无机化合物态是重金属与其他元素化合,形成了无机复合物,它们比溶解态和游离态要稳定,不易进入生物体,也不易对生物产生有毒影响。
有机物态是将重金属与有机物结合在一起,它们比溶解态的毒性要弱,但有时会因其它物质的作用而发挥毒性作用。
2实验目的本实验的目的是分析土壤中重金属的形态,以便更好地控制重金属的污染。
此外,本实验也旨在更好地了解重金属的形态具有怎样的毒性,以准确分析重金属对生物的有毒作用。
3实验方法本实验以土壤为样品,使用X射线荧光表征法(XRF)和石墨炉原子吸收光谱法(GFAS)测定其中重金属各形态分布及比例,以及各重金属单位磷酸盐形态汞浓度,以百分比表示。
由于XRF测试只能测量有机物形态的重金属,GFAS测试只能测量无机物形态的重金属,因此XRF和GFAS结合使用,以及结合样品的化学分析结果,更准确地测定土壤中重金属的分布及比例。
4实验结果经上述实验测试,研究人员得出结论,土壤中各重金属的比例如下:铅:溶解态48.8%;无机化合物态28.2%;有机物态14.5%;游离态8.5%。
镉:溶解态41.2%;无机化合物态27.5%;有机物态48.3%;游离态3.0%。
铬:溶解态20.2%;无机化合物态30.7%;有机物态37.7%;游离态11.4%。
锌:溶解态15.3%;无机化合物态31.6%;有机物态41.2%;游离态12.0%。
铁:溶解态26.7%;无机化合物态39.3%;有机物态27.2%;游离态7.0%。
土壤中重金属形态分析的研究进展
土壤中重金属形态分析的研究进展土壤中重金属形态分析是研究土壤中重金属元素组成和存在形式的一种方法,其研究进展对于深入了解土壤重金属的迁移、转化和归趋规律,保护土壤环境和农产品安全具有重要意义。
下面将系统综述目前土壤中重金属形态分析的研究进展。
重金属形态分析的主要技术包括化学分析、物理分析和生物分析方法。
化学分析方法是目前研究重金属形态分析最为常用的方法,其基于不同重金属形态的化学性质差异,通过适当的提取剂提取土壤中的重金属形态,并通过各种分析手段进行测定。
常用的提取剂包括酸提取剂、还原提取剂、络合提取剂等。
物理分析方法主要利用分离和分析技术,如颗粒大小分析、电子显微镜等,研究重金属在土壤颗粒中的分布和迁移规律。
生物分析方法是通过分析重金属在土壤生态系统中的生物有效性,如通过土壤微生物活性测定、植物生物监测等方法,评估土壤中重金属的毒性和生态效应。
目前,研究土壤中重金属形态分析的主要进展有以下几个方面:1.分析方法的改进和优化。
研究者在传统的化学分析方法的基础上,不断改进和优化提取剂的选择和使用条件,以提高重金属形态分析的准确性和灵敏度。
此外,还将物理和生物分析方法与化学分析方法相结合,综合研究土壤中重金属的形态分布和生物有效性。
2.形态分析对环境风险评估的应用。
重金属形态分析可以定量研究土壤中不同形态重金属的分布和迁移规律,评估土壤重金属的迁移风险和生态风险。
研究者通过形态分析,建立了重金属形态迁移模型,预测了土壤重金属的迁移和转化途径,提供了科学依据和技术支持,为土壤环境保护和农产品安全提供了重要参考。
3.重金属形态分析在农业生态系统中的研究。
农业生态系统是土壤中重金属的重要归趋场所,对重金属的形态分析可以揭示农田土壤中重金属的迁移和转化机制,从而为合理利用农田资源、保护农产品安全提供科学依据。
一些研究表明,农田土壤中重金属形态与土壤理化性质、农业管理措施等因素密切相关,通过优化水肥管理和耕作制度,可以降低土壤中重金属的生物有效性和迁移风险。
土壤中重金属的形态分析
以上只是通过一个案例分析了土壤重金属形态分布特点,分析方法是共通的,值得借鉴。
(Hale Waihona Puke )答:本次实验有个比较大的问题是我们对分光光度计的原理不太清楚,无法将光度计调到最佳状态,无法判断实验数据的准确性,所以我们应该去了解这种仪器的一个使用方法和产生误差的原因,下面就Z-2000火焰原子吸收分光光度计一些常见的误差进行简略的分析。
目前研究最彻底、应用最广泛的重金属形态分析方法是Tessier等提出的顺序提取法及其修正方法,适合Cd、Co、Cu、Ni、Pb、Zn、Fe和Mn等多数重金属的提取,并按照提取顺序,将土壤或沉积物中重金属的形态分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态5种形式。
本次实验只做可交换态的重金属浓度提取、测定和分析,可交换态是指主要吸附在粘土、腐殖质和其他成分上的金属,易于迁移转化,同时较易被植物吸收利用,当土壤pH值降低时,交换态金属含量明显升高,可交换态可以较好的反映土壤近期受到的污染状况。
(三)Z-2000火焰原子吸收分光光度计的操作规范问题,我们在进行分光光度计测量Cu浓度的时候,调零后测纯水的Cu浓度也达到了0.06mg/L,所以应该是调零的时候存在问题,所以分光光度计的错误使用也会导致实验数据误差甚至错误的出现。
八、思考与讨论
(一)
答:生物可利用性定义为一个单独的生物暴露在含有化学物质的土壤或沉积物中所发生的物理、化学以及生物的相互作用过程,该过程反映了人体和生物受体暴露在土壤和沉积物中污染物作用的程度。
以上36个因素中,只要有一个不好,就不可能得到好的分析结果,就将严重影响分析测试结果的可靠性。这些因素都是使用者如何选择和用好火焰AAS仪器时应高度重视的问题。为了保证技术指标的准确、可靠性,使用者应经常自己检测仪器的技术指标,如发现问题应及时解决(还需要根据实际的测试方法),只有这样才能尽量减小实验误差。
土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素
当代化工研究Modern Chemical R esearch 132019•06综述与专论土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素*王高飞(海南省地质测试研究中心海南571400)摘耍:土壤中重金属的污染直接导致植物受到伤害,从而威胁到人类和动物的健康.因此,为了对这一环境污■染问题进行深入分析,制定切实可行的阻力和缓解措施,然后,有必要通过重金属元素形态来分析重金属形态分布对重金属污染的影响.建立风险预测机制以确定重金属的活动分类,存在状态和毒性.本研究从土壤中重金属元素形态分布、土壤中重金属元素形态分布测量方法以及澎响其分布的主要因素三个方面进行了简要的阐释.关键词:重金属元素;元素分析;元素形态分布中EB分类号:T文献标识码:ASpeciation Analysis Method of Heavy Metal Elements in Soil and Influencing Factors ofSpeciation DistributionWang Gaofei(Hainan Provincial Geological Testing Research Center,Hainan,571400)Abstract:The pollution of heavy metals in soil directly leads to plant injury,thus threatening the health of human beings and animals. Therefore,in order to deeply analyze this environmental p ollution problem andformulate f easible resistance and mitigation measures,it is necessary to analyze the influence of heavy metal speciation distribution on heavy metal pollution through heavy metal speciation analysis.Establish a risk prediction mechanism to determine the activity classification,presence status and toxicity of h eavy metal This study briefly explained the speciation distribution of h eavy metal elements in soil,the measurement method of t he speciation distribution of h eavy metal elements in soil and the main f actors affecting its distribution.Key words z heavy metal elements\element analysis\element speciation distribution1.前言虽然重金属的有效含量可以反映一定的生物利用度,但难以反映重金属的潜在危害以及不同形式的迁移转化特征;重金属形态的研究可以对重金属活性进行分类,揭示重金属在土壤中的存在状态,迁移转化,生物有效性,毒性和可能的环境影响。
硒形态分析研究进展
硒形态分析研究进展摘要:硒是人体必需的微量元素,与身体健康和疾病息息相关。
硒的形态类型众多,不同形态下所具有的功效和毒性也不同,因此通过对不同形态的硒以及价态进行准确的研究对保证人体的安全和健康具有重要意义。
本文通过综合近年来关于硒形态的分析最新的研究成果,介绍硒形态的提取方式、分离方式以及检测方式。
关键词:硒元素;研究进展;形态硒是人体必需的微量元素,并且硒能与身体中的多项活性细胞进行结合,提升人体的免疫力,同时还具有防癌以及缓解人体内重金属毒性的作用。
如果身体内缺少硒元素,可能会导致大骨病和克山病发生的几率较大,因此世界卫生组织建议每天人体都要补充大约200μg的硒,同时我国的营养组织学会也提出人们每天至少要补充50至200μg硒。
由此可见硒元素对于人体的健康有着关键作用,但是目前市场上存在伪造硒元素的食品,相关部门应该引起高度重视。
一、硒形态分析的重要性随着人们会环境问题的认知不断增加,通过研究发现环境中存在着各种有毒元素,且这些有毒元素的反应和迁移行为并不是取决于它们自身的总量,而是它们各自形成的元素形态所决定的。
因此对元素形态的分析可以使人们更好的认识这些有毒元素的特点以及它们的行为,更有利于人们对环境问题的不断探究和发现。
二、硒形态的提取方式提取方式是整个硒形态分析中最为关键的一步,因为它直接影响到整个实验结果的准确性。
因为在形态提取过程中,容易出现互相转换性质的情况。
因此在样品提取时必须要快速高效,避免出现元素之间转换性质的情况。
同样在提取硒化合物的时候,尽量使用无毒的提取剂,并快速的进行提取,保证硒化合物的原始特性不被破坏。
同时对于不同样本所采用的提取方式也有所不同,目前常用的提取方式有固相提取技术、超声提取技术以及微波辅助提取技术。
(一)固相提取固相提取技术的原理为采用固体吸附剂的方式,使液体样本中的目标物与干扰化合物分离,然后使用洗脱剂或热解进行吸附,达到收集样本的目的。
特别是SPE技术的问世,增加了对分析物的检测能力,提升了分析物的回收率,弥补了固相提取方式的存在的缺陷,提升了效率。
土壤重金属污染来源及其解析研究进展
土壤重金属污染来源及其解析研究进展一、本文概述随着人类工业化和城市化的快速发展,土壤重金属污染问题日益严重,对生态环境和人类健康造成了严重威胁。
重金属污染主要来源于工业排放、农业活动、交通运输和城市建设等多个领域。
本文旨在对土壤重金属污染的来源及其解析方法进行系统综述,以期为土壤重金属污染治理和生态修复提供理论支持和实践指导。
文章首先介绍了土壤重金属污染的定义、危害和国内外研究现状,指出了重金属污染的重要性和紧迫性。
接着,详细阐述了土壤重金属污染的主要来源,包括工业排放、农业活动(如化肥和农药的使用、畜禽养殖等)、交通运输(如汽车尾气排放、道路尘埃等)以及城市建设(如建筑垃圾、城市污水等)。
这些来源释放的重金属通过大气沉降、水体流动和生物迁移等途径进入土壤,导致土壤重金属含量超标。
在解析土壤重金属污染方面,文章综述了多种方法和技术,如污染源解析技术(包括同位素示踪、多元统计分析等)、土壤重金属形态分析、生物有效性评估以及风险评估等。
这些方法和技术的应用有助于深入了解重金属在土壤中的分布、形态、迁移转化规律和生物有效性,为制定针对性的污染治理措施提供科学依据。
文章对土壤重金属污染的研究趋势进行了展望,提出了未来需要加强的研究方向,如加强重金属污染源头控制、发展新型污染治理技术、完善风险评估和预警体系等。
通过综合研究和实践探索,我们有望为土壤重金属污染的有效治理和生态修复提供有力支持。
二、土壤重金属污染的主要来源土壤重金属污染的来源多种多样,主要可以归结为自然来源和人为来源两大类。
自然来源主要包括成土母质的风化和侵蚀,以及火山喷发、森林火灾等自然事件带来的重金属元素。
然而,这些自然过程对土壤重金属含量的贡献相对较小,通常不会超过土壤背景值。
相比之下,人为活动对土壤重金属污染的影响更为显著。
工业生产过程中产生的废气、废水和固体废弃物是主要的重金属污染源。
例如,矿山开采、冶炼、电镀、化工等行业,在生产过程中会排放大量含重金属的废弃物,这些废弃物如果不经过妥善处理,就会对周边环境,特别是土壤造成污染。
重金属形态分析方法及研究进展综述_张豪[1]
甘肃农业2011年第02期(总295期)GansuNongye摘要:列举了重金属形态分析的技术手段,论述了重金属的形态分析在水、空气、土壤和生物样品中的应用方法及取得的研究成果,并对这个领域的未来发展进行了预测。
关键词:重金属;形态分析;分析方法自20世纪70年代以来重金属污染与防治的研究工作备受关注,目前重金属污染物已被众多国家列为环境优先污染物。
重金属的总量往往很难表征其污染特性和危害,环境中重金属的迁移转化规律、毒性以及可能产生的环境危害更大程度上取决于其赋存形态[1],不同的形态产生不同的环境效应。
目前对重金属的形态分析重点是着重确定重金属的活性形态及其影响,以建立更合理的标准。
一、重金属形态分析方法汤鸿霄[2]提出“所谓形态,实际上包括价态、化合态、结合态和结构态4个方面,有可能分别表现出不同的生物毒性和环境行为”。
由于目前缺乏快速可靠的分析手段来确定所有形态的浓度,在实际应用中,形态分析大多根据其不同行为特征进行[3]。
形态分析的主要目的是确定具有生物毒性的重金属含量,采用相关的测定方法检测实物是否与重金属生物效应或毒性一致,进而判定形态分析的目标能否实现。
比较常用的方法有阳极溶出伏安法(ASV)、阴极溶出伏安法(CSV)、变价离子溶出伏安法、化学修饰电极法、离子选择性电极法(ISE)、化学分离-含量测定法,就是将化学分离与分析测试技术联用,可得到形态含量的信息。
目前联用技术以其特效及高灵敏度而在形态分析中得到广泛应用。
形态分布规律的数学计算方法,则通过建立在有关热力学数据基础上的平衡方程来计算。
目前数学计算模型已有不同的计算机软件,如REDEQL、MI-CROQL、MINEQL、WATEQ、MINTEQ等系列。
二、应用领域及研究进展㈠天然水样测定天然水样(如江河湖泊水、地下水、雨水、污水、海水等)中某金属元素与生物生命有关元素的形态,主要测定天然水样中某金属元素的总自由金属离子和总有机金属化合物百分含量。
重金属在环境中的化学形态分析研究进展
. 人类活动对环境介质 p H 的影响更为显著, 如 : 酸性采矿废水
[ 13 ]
或碱性工业废
水 泄漏至环境, 会使其流经的土壤、 地表和地下水体的 pH 发生急剧的变化 . p H 的大幅变化 , 可使环 境介质中的重金 属形态 发生转 化; 也可能 造成无 机矿 物基 质的 溶解, 从而 释放 出其 中结合 的重 金 属
[ 42]
立 , 但是, 至今依然没有统一的操作准则 ( 提取步骤的级数、 采用的提取试剂类型等 )
. 总的来说 , 连续
: 用水和 /或 电解质溶液提取可溶态、 和 /或交换态
重金属 ; 弱酸提取碳酸盐结合态重金属; 弱还原剂提取氢氧化锰和无定形氢氧化铁结合态重金属 ; 弱氧 化剂提取有机结合态重金属; 强还原剂提取晶形氢氧化铁结合态重金属 ; 强酸提取残渣态 . 连续化学提取程序将各级提取步骤得到的结果与重金属所结合的某一特定化学组分 ( 如碳酸盐、 氢氧化铁、 氢氧化锰 )或重金属的赋存方式 ( 如溶解态、 交换态、 吸附态 )相关联, 并可根据此固相形态推 测重金属在环境中可能的行为 ( 如迁移性和生物活性 ) 或在环境条件变化时的响应 ( 如溶解度因 pH 或 ORP变化而变化 ). 该方 法看 起 来似 乎简 单、 可操 作和 方 便解 释, 但实 际上 , 受 制 于方 法学 的局 限 [ 31 , 41 42] 性 , 如 : 提取剂很难做到对目标组分的完全溶解; 提取剂对目标组分具有选择性 ; 提取操作过程中 可能存在二次吸附、 沉淀等反应 ; 并且 , 添加的化学药剂可能会破坏样品原有的重金属化学结构和溶液 化学平衡等 , 该方法是一种非原位的分析手段 , 只能提供操作意义上的重金属形态和结合强度 , 而不能 区分多重环境因素和重金属本征形态控制的重金属分子化学机制 , 无法明晰重金属的真实化学形态. 缺 乏为大家所广泛接受的操作准则, 亦使不同的研究结果之间难以比较 3 . 2 分级 ( F ractionation) 不同形态的重金属化合物 , 在溶液中呈现不同的物理化学性质 . 利用其物理化学性质的差异, 可选 择合适的载流将重金属化合物分离后进行检测 . 色谱技术 , 如反相高效液相色谱或离子交换液相色谱, 是最常用的分离方法 ; 分离后的组分采用元素质谱、 分子质谱、 或原子荧光分光光度仪等检测 个方法可以用于分离金属阳离子、 阴离子和有机金属化合物 . 也有研究采用过滤和超滤 ( 颗粒物粒径和有机物分子量 ) 、 阴 /阳离子交换树脂 ( 离子结合能力 )、 体 积排除色谱 ( 分子量 )、 W ageningen Donnan 膜技术 (游离态金属离子 ) 等物理化学分级方法 , 研究生活垃 圾填埋场渗滤液及其污染地下水体等环境中 , 重金属在固体颗粒、 胶体和溶解性有机物、 无机物 ( 小于 0 . 001 m ) 中的分布
成都市高校绿地重金属形态分析研究
(BT T4.971 G /II1 9)l 1 用石墨炉原子吸收光谱法测定, u n C 、z 根据国家标准(BT 73.97[ G /11819) 采用火焰原子吸收
光谱 法测 定.
重金属元素(d P 、C 、 n C 、 b u Z) 分级采用欧共体参比司(uoen o m n y u a f e r c) E rpa m ui r u R f e e的三步连续 C tB e o e n 提取程序【共分为酸可提取态( c x at l 、氧化物结合态(euie、有机结合态( x i b ) 6 】 , A i Etc b ) d r ae R dc l b) O i z l和残留态4 da e
初步分析了重金属的来源, 为更加合理地规划和管理校园绿地提供科学依据.
1 供试土壤和研究方法
11 供试 土壤 .
供试的校区土壤样品共 4 个. 0 按采样地的土地背景差别, 大致把采样点归为 2 ( )分别采集一环路西南 类: I 民族大学 、成都体育大学 、成都中医大学 、电子科技大学、四川大学校区公共绿地共 2 0个混合样(I 成都航 I) 校 、成都理工大学 、西南交通大学 、 西南财经大学 、 西南民族大学太平园校区公共绿地共 2 个混合样. 0 采用梅 花点法采集, 用竹铲分别采集 4 个 0 2c 0 — 0m表层土混合样, 样品在塑料薄膜上均匀混合, 用四分法选取 lg 左 k
文 章编号 :0 324 (O00 -7 10 10.832 l)50 9-4
成都市 高校绿地重金属形态分析研 究
骆斌, 刘兴利, 严平, 朱刚
( 西南民族 大学化学与环境保护工程学院,四川成都 6 04 ) 10 1
摘 要: 研究 了成都市部分 高等学校校 区公共绿地重金属含量状 况、 空间分布及化学形态特征. 结果表 明: 区绿地重 校
重庆都市圈土壤重金属元素形态分析
文章编号:1006-446X(2008)07-0020-06重庆都市圈土壤重金属元素形态分析魏叶敏 彭培好 陈文德(成都理工大学地球科学学院,四川 成都 610059)摘 要:选取重庆市表层土壤样品,采用Tessier A连续提取法研究了土壤中Hg、Cd、C r、Cu、Zn、N i等6种重金属元素进行形态分析。
结果表明,在该区域表层土壤中Cd以离子交换态为主,其余的重金属元素均以残渣态为主,说明Cd较活泼,对环境有潜在的影响力,Hg、Cu、Zn、Ni、C r相对比较稳定。
关键词:土壤;重金属元素;有效态;重庆市中图分类号:X825 文献标识码:A自然界中的重金属元素有着各种各样的存在形式,随着自然变化和人为干扰的影响,这些形式又不断在迁移变化。
重金属在土壤中的有效态决定它的生物有效性及对环境的危害程度,又是人们对受污染土壤进行治理和修复的基础,因此对重金属元素的有效态的研究就具有重要的意义[1]。
本文通过土壤重金属元素在土壤中的赋存状态分析,进一步诠释重庆都市圈土壤重金属的迁移富集规律。
1 材料与方法111 仪器与试剂仪器:I R I S Advantage型等离子体发射光谱仪(I C P-AES),XGY1011型原子荧光光谱仪(A FS);X射线光谱仪,原子吸收分光光度计。
试剂:实验试剂均为优级纯试剂;实验用水为超纯水,由美国Mill pore公司的纯水设备随时制备提供。
112 样品的采集采样点的布设主要考虑污染源、土壤类型以及地形地貌等因素的影响。
重庆地处国家西部大开发长江上游段的核心经济带腹地,素有“山城”之称,地形地貌分异明显,地形地貌景观总体为北高南低,西高东低,属构造平行岭谷低山丘陵地貌。
在渝北区王家镇和九龙坡白市驿分别布设了28个、8个采样点。
采取多点混合的采样方法(3~5处的混合样品),采集0~20c m表层土。
113 样品预处理及形态分析实验将采集的土样自然风干,捡出杂物,木棍碾压,并过20目(<0184mm)尼龙筛,采用塑料瓶盛装加盖,送国家一级资质的实验室测试。
土壤中重金属污染元素的形态分布及其生物有效性_刘恩玲
土壤中重金属污染元素的形态分布及其生物有效性刘恩玲,王亮 (浙江省温州市农业科学院生态环境研究所,浙江温州325006)摘要 不同形态的重金属有不同的生物有效性,对环境的危害程度也不一样。
概述了土壤中重金属的形态划分、形态分布与转化及其生物有效性的研究进展。
关键词 土壤重金属;形态划分;形态转化;生物有效性中图分类号 S151.9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2006)03-0547-02Distri bution of Different Hea vy Metal Form s in Soil and Their Bio-availa bilityLIU En-ling et al (Institute of Ecology and Environ ment,Wenz hou Acad emy of Agriculture Science,Wenz hou,Zhejian g325006)A bstract In addition to the different bio-availablities,the different forms of heavy metals d id the different d egrees of harm to environm en t.In the arti-cle,a s ystematic s um mary of the progress in the following aspect:t he forms of heavy metal,their d istribution,tran sform an d bio-availablities are m ad e. Key w ords Heavy m etal in soil;Di vision of form;Trans formation;Bio-availabilit y 随着工业生产特别是乡镇企业的发展,农村环境迅速恶化,污水灌溉、工厂排放的废气飘尘、汽车尾气中的铅镉及污泥和城市垃圾农用等原因造成农业生态领域的重金属污染日益严重[1]。
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。
矿物药中重金属与有害元素的形态及价态研究进展
矿物药中重金属与有害元素的形态及价态研究进展矿物药作为中药的重要组成部分,其作用是不可替代的,但在矿物药中重金属与有害元素的形态和价态,以及其与药效学、毒理学的相关性研究方面总结较少。
该文重点总结了近几年对矿物药中重金属与有害元素形态和价态的测定和研究,分析了矿物药的药效和毒性研究进展,并对矿物药的研究进行展望,予期为矿物药的研究提供参考。
标签:矿物药;重金属;有害元素;形态;价态矿物药作为中药的重要组成部分,发挥着其独特的作用。
如芒硝有泻热通便、润燥软坚、清火消肿的作用[1];朱砂有镇心安神、抗惊厥、抗心律失常的作用[2];雄黄有抗炎镇痛、抑菌抗病毒、抗肿瘤的作用[3]等,它们的特殊药效往往是其他药物无法取代的。
如有研究发现硫酸钠(分析纯)无法达到芒硝(有效成分硫酸钠)的药用疗效[4],这更增加了矿物药的神秘和重要性。
然而矿物药中重金属与有害元素的含量却远远高于国外对进口药材的最低限定,为此,美国和加拿大等许多国家已禁止进口含重金属与有害元素的矿物药及其制剂,而服用含重金属与有害元素的矿物药及制品的中毒事件也经常发生[57],这成为严重制约矿物药及其制剂走向国际化的壁垒。
矿物药按其所含重金属与有害元素发挥药效与否,可大体分为2类:第1类属于重金属与有害元素不发挥药效,如石膏、白矾、赭石、芒硝等,对于这类矿物药,应严格控制其重金属与有害元素含量;第2类属于重金属与有害元素发挥药效,如磁石、自然铜、朱砂、雄黄等,而这类药中的重金属与有害元素具有两重性,一方面它是药物的重要组成部分,发挥着其特有的治疗功效,另一方面在发挥疗效的同时又对人体造成了一定的毒副作用。
对于这类矿物药如何降低毒性一直困扰着国内外的学者,但实验性的文献已经证明重金属与有害元素的形态和价态与其毒性和药效有关[89],因此,研究矿物药中重金属与有害元素的形态和价态对于生命科学、临床和营养等学科具有重要价值。
本文主要针对第2类矿物药中重金属与有害元素的形态与价态的最新研究进行综述,为矿物药的研究提供科学参考。
重金属污染与化学形态研究进展_黄先飞
收稿日期:2007-09-10基金项目:贵州省科技基金资助(黔科合J 字[2006]2017)作者简介:黄先飞(1983-),男,硕士研究生,研究方向:植物化学和环境化学。
通讯作者:胡继伟教授、博士。
重金属污染与化学形态研究进展黄先飞1,2,秦樊鑫1,胡继伟1(1.贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室;2.贵州师范大学生物技术与工程学院:贵阳550001)摘要:重金属污染是环境污染的主要问题之一,其危害已为人们所共识。
阐述了重金属对人体及其它生物的危害,并重点回顾了目前国内外对重金属及其化学形态研究的情况,同时,结合重金属形态检测分析方法的介绍,展望了有关这方面研究的前沿动态。
关键词:重金属;污染;形态中图分类号:X132 文献标识码:A 文章编号:1005-5320(2008)01-0048-04Review on Studies of Heavy Metal Pollution and Chemical SpeciationHU AN G Xian -fei 1,2,QIN Fan -xin 1,H U Ji -wei 1(1.Guizhou Prov incial K ey Laboratory of Mountainous Env ironment;2.School of Biological Technology and En gineering ,Guizhou Normal University,G uiyang 550001,China)Abstract:Heavy metal pollution is one of major environmental problems,the danger of w hich to the environment has been w idely know n.In this paper,the hazards of heavy metals to human beings and other animals as w ell as the research progress on the chemical spe ciation of heavy metals are reviewed.The methods employed for the speciation analysis of heavy metals are also introduced briefly,mean w hile,the frontier in this field has been prospected.Key Words:heavy metals;pollution;speciation重金属指比重大于4.5的金属,如铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、锰(Mn)、镉(Cd)、汞(Hg)、钼(Mo)、金(Au)、银(Ag)等,约有45种;在环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的Hg 、Cd 、Pb 、Cr 以及类金属As 。
植物内重金属的赋存形态及分布特征分析方法研究进展
植物内重金属的赋存形态及分布特征分析方法研究进展吴洁婷;杨东广;王立;包红旭;赵磊;马放【摘要】植物内重金属分析不仅有助于阐述重金属迁移转化规律,揭示植物修复机理,也是监测评价大气、水及土壤环境重金属污染状况的重要依据.研究针对植物样品中重金属赋存形态及分布特征的分析方法进行综述,分别介绍了其原理、优缺点及应用.提出制定统一高效的分析检测方法,深化植物内重金属的赋存形态及分布特征与环境相关性的研究以及建立数据共享平台是植物样品重金属信息分析方法的未来发展方向.【期刊名称】《中国环境监测》【年(卷),期】2018(034)004【总页数】9页(P141-149)【关键词】植物;重金属;赋存形态;分布特征;分析方法【作者】吴洁婷;杨东广;王立;包红旭;赵磊;马放【作者单位】辽宁大学环境学院,辽宁沈阳110036;哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150090;哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150090;辽宁大学环境学院,辽宁沈阳110036;哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150090;哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150090【正文语种】中文【中图分类】X835近年来,经济的高速发展促使化石燃料大量使用,随着污水、污泥用于农用灌溉及汽车尾气排放污染加剧等现象的增多,环境中重金属含量逐年增高,生态环境(土壤、大气、水体等)的污染程度也日趋严重。
重金属因其具有易于生物积累并可生物放大等特点,已成为环境污染修复一大难题[1],因此“十三五”以来,对环境中重金属污染进行分析监测,进而从源头预防污染发生并进行末端污染治理等研究工作均受到学者的广泛关注[2-3]。
通过对植物中重金属的赋存形态及分布特征进行分析,进而对环境中大气、土壤的重金属污染来源、污染程度进行监测及解析,有助于对重金属污染起到生态预警的作用,同时也为构建合理的植物修复方案提供理论依据[4]。
沉积物中重金属形态分析方法研究进展
沉积物中重金属形态分析方法研究进展冯素萍1 鞠 莉1 沈 永1 裘 娜1 李 鑫1 祝培明1 王 伟3(1.山东大学环境学院,济南 250100; 2.山东省地质科学实验研究院,济南 250013; 3.枣庄市环境监测站,枣庄 277101) 摘要 介绍近年来国内外对沉积物中重金属的研究概况,以及重金属形态分离方法和监测方法的最新进展,对国内外常用的沉积物中重金属的形态分析提取方法如Tessier法、Forstner法和BCR法进行了比较,概述了重金属形态分离检测方法。
关键词 沉积物 重金属 形态分析 近年来随着工农业的发展,各种工业废液排入水体,使水体中重金属的含量越来越高,严重影响着人类及其它生物的健康与生存。
20世纪50年代日本发生的由汞污染引起的“水俣病”事件和由镉污染引起的“骨痛病”事件,以及在欧洲某些国家陆续发生的由重金属污染而导致的一系列严重生态后果,引起了人们对重金属污染的重视。
重金属污染物具有较为复杂的化学性质和极强致毒性。
自20世纪70年代以来,重金属污染与防治的研究工作备受关注[1]。
目前,重金属污染物已被众多国家列为环境优先污染物。
我国列入环境优先污染物黑名单的重金属有A s、Be、Cd、Cr、Cu、Pb、Hg、N i和Ti[2]。
重金属污染物的化学行为和生态效应复杂,对环境存在着难于治理的潜在危害,其物化行为多具有可逆性,同时在适宜条件下,又具有相对稳定性。
大多数重金属化合物为非降解型有毒物质,生态效应的浓缩和累积作用使微量重金属产生生物毒性,沿食物链被动植物所吸收、富集,最终成为生命体积累和慢性中毒的源场。
环境中特定重金属元素的生物可给性及在生物体中的积累能力,以及对生物毒性与该元素在环境中存在的物理形态及化学形态密切相关。
重金属的总量往往很难表征其污染特性和危害,水体沉积物中重金属的迁移转化规律、毒性以及可能产生的环境危害更大程度上取决于其赋存形态[3],如Cr(III)是人体必需的,而Cr(V I)具有高毒性,其生理毒性比Cr(III)高100倍;A s(III)的毒性高于As(V);游离态的铜对水生生物的毒性大于与有机体结合的络合态铜,其络合物越稳定,毒性就越低。
重金属在环境中的化学形态分析研究进展
重金属在环境中的化学形态分析研究进展周四黎;游先武;伍小兵【摘要】首先介绍了对重金属化学形态有影响的环境条件,继而分析介绍了重金属在环境中的化学形态研究途径。
%firstly,the environmental conditions which affect the chemical speciation of heavy metals were introduced,and then the chemical forms of heavy metals in the environment were analyzed and introduced.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2016(042)009【总页数】1页(P122-122)【关键词】重金属;环境条件;化学形态;探究进展【作者】周四黎;游先武;伍小兵【作者单位】六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水 553004;六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水 553004;六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水 553004【正文语种】中文【中图分类】X53在人类的生活中,重金属无处不在,在人们生活中具有很大影响,但大部分都是负面的影响。
虽然现阶段对于重金属的研究已经取得了很大的进展,但是目前对重金属在认知上仍不统一。
在此背景下,文章围绕重金属在环境中的化学形态研究为中心,分对重金属化学形态有影响的环境条件、重金属在环境中的化学形态研究途径两部分展开了细致的分析探讨,旨在提升人们对于重金属在环境中的存在形态方面的认识。
1.1 酸碱度就重金属而言其在环境中存在的形态,环境酸碱度有着很大程度上的影响。
对于众多的重金属物质而言,氢离子以及氢氧根离子是其在环境溶解、沉淀的重要参与物质,进而其浓度便直接影响着重金属在其溶液中的溶解度,以及其存在的固态以及液态的比例。
同时环境中的酸碱度还决定着环境介质,其表面官能团的质子化的进程,而这一进程是介质表面电荷其发生变化的主要原因,这对于重金属而言会间接的影响到其在环境界面之上的解吸/吸附以及溶解/沉淀的平衡点,从而对重金属的具体存在形态造成影响[1]。
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广
州
化
工
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Gu a n g z h o u C h e mi c a l I n d u s t r y
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重 金 属 元 素 形 态 分 析 的研 究 进 展
p r a c t i c a l a p pl i c a t i o n o f s p e c i a t i o n a na ly s i s i n f o u r d i f f e r e nt s a mp l e s i n c l u d i n g s o l i d,l i qu i d,g a s a n d b i o l o g i c a l o r g a ni s m wa s i n t r o d u c e d . Mo r e o v e r .t h e de v e l o p me n t o f t h i s ie f l d wa s s u mma iz r e d a nd f o r e c a s t e d . Ke y wor ds:h e a v y me t a l s ;s pe c i a io f n a n a l y s i s ;r e s e a r c h pr o g r e s s
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Re s e a r c h Pr o g r e s s o n S pe c i a t i o n Ana l y s i s o f He a v y Me t a l s
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Abs t r a c t:He a v y me t ls a p o l l u t i o n di d a s i g n i ic f a nt t h r e a t t o t h e e n v i r o n me n t a n d h u ma n h e a l t h. Th e s t u d y o f h e a v y me t l s ̄u a n de d t h a t t h e t o x i c i t y o f mo s t h e a v y me t a l s wa s n o t o n l y d e p e nd e d o n t h e c o nt e n t o f i t s e l e me n t s,b u t a l s o r e l a t e d t o mo r p h o l o g y c l o s e l y . Th e r e f o r e, t he r e s e a r c h o n t h e a na l y s i s a nd d e t y me t a l e l e me n t s h a s be e n
常家琪 ,梅光 明 ,张小军 ,韩程程 ,刘 文静 ,高学慧 ,
( 1浙江 海 洋大 学 ,浙江 舟山 3 1 6 1 0 0;2浙 江省 海 洋水 产研 究所 ,浙 江 舟山 3 1 6 1 0 0;
3浙江省海水增养殖重点实验室 ,浙江 舟 山 3 1 6 1 0 0 )
摘 要 :重金属元素给环境和人体健康带来极大威胁。随着对重金属的研究发现大部分重金属的毒性不仅取决于元素含量 ,
C H A NG J i a — q i ' , ME I G u a n g — m i n g , Z H A N G X i a o - j u n , H A N C h e n g — c h e n g , L I U W e n - i r n g 一 ,G A O X u e — h u i ’ ( 1 Z h e j i a n g O c e a n U n i v e r s i t y , Z h e j i a n g Z h o u s h a n 3 1 6 1 0 0; 2 Ma i r n e F i s h e i r e s R e s e a r c hI n s t i t u t e o f Z h e j i a n g , Z h e j i a n g Z h o u s h a n 3 1 6 1 0 0 ; 3 K e y L a b o f Ma r i c u l t u r e a n d E n h a n c e m e n t o f Z h e j i a n g P r o v i n c e , Z h e j i a n g Z h o u s h a n 3 1 6 1 0 0 ,C h i n a )
u r g e n t . T h e c o mmo n u s e o f d e t e c t i o n me t h o d s o f s p e c i a t i o n a n a l y s i s a n d d e t e c t i o n o f h e a v y me t ls a wa s r e v i e w e d,a n d t h e
更 与其形 态息息相关 ,因此重金属元 素形态分析及含量测定方法 的研 究 已刻不 容缓 。文章综 述 了 目前 重金属形态 分析及其含量 测 定 的几种 常用方法 ,并介绍 了重金属形 态分 析技术在 固态 、液态 、气态 和生物体 四种类 型样 品 中的具 体应用 ,对该领 域的发展 进 行 总 结 和展 望 。