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。所以,将沉积物作为研究对象探讨重金属的形态分析具有重要意义。

1　沉积物的组成及存在形态

沉积物在地质学中是指一种沉积在陆地或盆地中的松散矿物质颗粒或有机物质,现代沉积物是以矿物为主体。尽管各种不同水体中的沉积物在组成上会因地理环境条件变化、沉积物的来源不同而存在差异,但从总体上看,根据沉积物中组分的形成类型和组分的化学与矿物特征,一般可把沉积物的组分分为4大部分[4]:火成岩和变质岩风化残留矿物、低温和水成矿物、有机组分和流动相。

从环境科学意义上来看,火成岩和变质岩风化残留矿物对重金属污染物的影响和作用并不显著,它主要以沉积物的残渣态出现,比较稳定,表面电荷少,化学活性差。低温和水成矿物是沉积物中比较重要的部分,它们不仅具有巨大的比表面积,而且表面还拥有大量的活性官能团,对污染物有极强的界面反应能力。各类沉积物中的重金属污染物往往是以不同的化学形态存在,其含量及形态分布与沉积物的矿物组成密切相关,组成的变化直接影响沉积物对化学元素的富集及存在形态,了解沉积物中各种自然胶体及矿物组成、化学组分十分必要,特别在研究沉积物中污染物的迁移、转化机理、治理技术以及指定污染控制对策时,深入了解和探讨重金属污染物的含量及其分布形态极其重要。

在20世纪90年代初,欧洲、美国、加拿大和澳大利亚等国家和地区为了进行实验室质量控制,已研制出统一的沉积物标准物质[5]。近几年,国际上的研究取得了较大进展,部分国家和地区已经在形态分析的基础上制定了适合于本国和本地区的水体沉积物重金属质量基准(S QC)。国内虽然也有一些有关形态分离、分析、毒理效应等方面的报道,但仅限于单个实验室的研究,实验室之间还缺乏统一的基准物质进行质量控制,如何把室内研究和现场动态测试结合起来还需做大量工作,结合重金属污染物在环境介质动态变化过程中的形态分析测试方法有待于进一步研究。

2　沉积物重金属形态分析方法

环境中的形态分析通常指的是金属和与生命有关元素的价态和络合态分析,污染物的形态分析是利用一定的物理、化学方法测定环境污染物中元素的含量、各种价态、络合态及其组分的形态的分析,其目的是确定具有生物毒性的重金属含量。水环境中重金属存在形态可分为溶解态(溶解于水相中)和颗粒态(存在于悬浮相中的悬浮态和沉积物中的沉积态)两类,形态分析方法相应地分为溶解态重金属形态分析方法和颗粒态重金属形态分析方法。水样以0.45μm 滤膜过滤、酸化后测定,可得溶解态(水相)重金属总量。以颗粒态(悬浮相和沉积相)存在的重金属通常借助各种化学萃取分离方法将重金属分成有效性不同的形态。

2.1　形态分析提取方法

对沉积物中重金属不同地球化学相的提取,有许多学者 收稿日期:2006205220

27化学分析计量2006年,第15卷,第4期

提出了不同的方法和流程,主要包括单级提取法和多级连续提取法。

(l)单级提取法

单级提取法通常指的是生物可利用萃取法。A.M.U re 对单级提取法进行了详细的论述[6],这种方法评估的是颗粒介质中重金属能被生物(包括动物、植物和微生物)吸收利用的部分,或者能对生物的活性产生影响的那一部分,通常将这部分重金属称为有效态。依据样品的组成、性质、萃取重金属元素的种类以及萃取目的不同,所用的试剂也不同。常用的萃取剂主要可以分为酸、螫合剂、中性盐和缓冲剂4类。

(2)多级连续提取法

所谓多级连续提取法就是利用反应性不断增强的萃取剂对不同物理化学形态重金属的选择性和专一性,逐级提取颗粒物样品中不同有效性的重金属元素的方法。该方法的最大特点是用几种典型的萃取剂替代自然界中数目繁多的化合物,模拟各种可能的、自然的以及人为的环境条件变化,按照由弱到强的原则,连续溶解不同形态的重金属污染物,将复杂的问题简化,从而提高了评价质量。

目前,研究者常用的多级连续提取方法有:Tessier等人于1979年提出的五步连续提取法[7],简称Tessier法;Forst2 ner等人于1986年提出了六步连续提取法[8],简称Forstner 法;欧共体标准物质局(Community Bureau of Reference,简称BCR,现已更名为the Standards,Measurements and Testing Pr ogra mme,M&T)于1992年提出的一种三级4步提取法[9],简称BCR法。Tessier法将重金属赋存形态分为:可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和硫化物结合态、残渣态,该法是目前应用最广泛的方法。Forstner法将重金属形态分为六种:可交换态、碳酸盐态、易还原态(主要是M n还原物)、中等还原态、可氧化态、残渣态。BCR法把重金属赋存形态分成4种:乙酸可提取态、可还原态、可氧化态及残渣态。经过多个实验室之间的对比研究表明,BCR方法的重现性较好,且非常适合于河流底泥沉积物重金属的分析。目前,BCR法在欧洲各国得到广泛的应用。

Fessier法、Forstner法和BCR法这3种方法的区别主要在于所用试剂和具体操作条件不同。基本上均是把沉积物中重金属的形态分为可溶态、可还原态、可氧化态和残渣态4种[10],而在个别形态上有所区别。Tessier法和Forstner法形态分类的区别在于Forstner法将Tessier法中的铁锰氧化物结合态分成了易还原相和中等还原相。Tessier法和Forstner 法在提取剂和试验条件方面有所不同。另外BCR法的第3步可氧化态实际上与Tessier法第4步的有机结合态和硫化物结合态基本相同,均把有机结合态与硫化物结合态两种形态化合物视为一类。BCR法和Tessier法两种方法的不同在于提取剂类型及提取条件等不同。有的学者比较了BCR法和Tessier法的效果,用于污水厂污泥的相态分析[11],结果表明BCR法的可氧化物提取比Tessier法更有效。BCR顺序提取方案获得了良好的实验室间的可比性[12],目前,BCR提取法已成为国内外研究土壤、沉积物重金属污染形态广泛应用的方法。

形态分析虽然能够在一定程度上反映自然与人为作用对沉积物中重金属来源的贡献,并反映重金属的生物毒性,但到目前为止,形态分析提取方法仍存在许多不足与缺陷,如反应不彻底、不完全;实验过程对提取有效性的影响;样品中重金属含量的实际值与理论值之间有一定的差异;粒度分布与矿物组成会影响浓度的准确性;样品制备过程形态将发生改变等。而且使用不同的提取方法及提取过程中使用不同的试剂会对结果产生影响,从而不同的提取方法取得的数据之间缺乏可比性。

2.2　重金属形态分离检测方法

已经用于重金属形态分析的方法有多种,如电分析法、光谱法、质谱法、色谱法、仪器联用分析法等。紫外可见吸光光度法、电分析方法比较简单且经济,可用于一些元素的价态分析,但选择性差,干扰因素多。色谱法分离效率高,但其常用检测器为非专一性检测器,灵敏度低,往往达不到要求。目前,从重金属形态分离检测方法来看,多种方法联用比较普遍,并且向高灵敏度、快速检测和快速分析的方向发展[13]。

2.2.1　分离技术

(1)气相色谱(GC)分离技术

对易挥发、热稳定性高的有机金属化合物可用GC分离技术直接分离,离子型的有机金属挥发性差,需要进行衍生后进入GC进行分离。

(2)液相色谱(LC)分离技术

液相色谱法与气相色谱法相比最大的优点是无需衍生直接分离,简单快速,固定相和流动相种类多,可供选择的参数多,使金属络合物中的有机金属化合物、有机类金属化合物得到较好地分离。目前液相色谱联用技术中使用最多的是高效液相色谱(HP LC)法。

(3)其它分离技术

一些分离技术如超临界流体色谱技术、毛细管电泳技术、凝胶渗透色谱技术可与原子光谱仪联用进行形态分析。

2.2.2　检测方法

(1)原子吸收(AAS)法

AAS法因具有高灵敏度和高选择性被广泛使用。AAS 可与多种色谱技术联用。目前已得到应用的有GC-AAS、HP LC-AAS、I C-AAS、AAS-M S。

(2)原子发射光谱(AES)法

AES法是最早使用的原子光谱法。等离子激发技术的使用使其灵敏度提高了几个数量级。直流等离子体(DCP)、诱导耦合等离子体(I CP)、微波诱导等离子体(M I P),这3种等离子体发射方式的等离子体激发原子发射光谱法都可用于金属的形态分析。一般来说,DCP很少使用,I CP具有较高的操作温度且效率较高,M I P是这3种技术中应用最广的检测技术,该方法测定灵敏度高。

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冯素萍,等:沉积物中重金属形态分析方法研究进展

(3)原子荧光(AFS)法

AFS法因检出限较低测定范围受限近年来进展不大。

2.2.3　其它联用技术

近年来还发展了一些灵敏度高而且复杂的联用分析系统。如I CP/M S是目前用于重金属形态分析最灵敏可靠的仪器,与HP LC联用后,具有高灵敏度和高选择性的特点。火焰光度法(FP D)灵敏度高,但缺乏专一性,与GC、DCP发射光度计联用后形成GC FP D/DCP系统,其专一性大为提高。3　结语

近年来研究表明,沉积物中的重金属总量不能充分反应重金属污染物对环境的危害。环境中重金属的迁移性、生物有效性及生物毒性与重金属污染物在沉积物中的存在形态有关,因此,沉积物中的重金属形态分析已成为沉积物研究不可缺少的部分。研究重金属形态分析的最主要方法是重金属形态分析提取方法,目前常用的有Tessier法、Forstner法和BCR法。通过运用连续分步提取方法对沉积物中的重金属污染物进行分级提取,研究不同形态重金属的生物有效性及对环境的影响,从而达到从根本上治理环境污染的目的。

参考文献

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STU DY O N SPEC I AT I O N ANALY S I S M ETHOD O F HEAV Y M ETAL I N SED I M ENTS

Feng Sup ing1,Ju L i1,Shen Yong1,Q iu Na1,L i Xin1,Zhu Pei m ing2,W angW ei3

(1.School of Envir onment,Shandong University,J inan　250100,China;　

2.Shandong Geol ogical Scientific Experi m ent Research I nstitute,J inan　250013,China;　

3.Zaozhuang Envi onmentalMonit oring Stati on,Zaozhuang　277101,China)

ABSTRACT　General situati on of heavy metal studying in sedi m ents and recent advances of heavy metal separati on methods and s peciati on analysis methods were briefly intr oduced.S peciati on analysis extract methods,such as Tessier method,Forstner method and BCR method were als o described and compared.

KE YWO RD S　sedi m ent,heavy metal,s peciati on analysis

我国农业植物新品种保护技术支撑体系不断完善 不久前,国际植物新品种保护联盟(UP OV)第35次大田作物工作组会议在京召开,中外专家将共同讨论修订玉米、茶树、豌豆、谷子等6个作物的DUS测试指南等技术性文件。

农业部副部长危朝安在贺词中说,中国自1999年4月开始实施植物新品种保护制度并加入UP OV公约以来,得到了UP OV秘书处及成员国的大力支持,植物新品种保护制度从无到有,取得了显著成效。他表示,中国政府将坚持不懈地加强同UP OV秘书处及成员国的合作,大力提高知识产权创造、管理、保护、运用能力,共同推动植物新品种保护事业的发展。

据农业部科技教育司副司长杨雄年介绍,我国开始实施植物新品种保护制度以来,农业部先后组建了植物新品种保护办公室、植物新品种复审委员会、植物新品种繁殖材料保藏中心、植物新品种测试中心和14个分中心,初步建成了植物新品种保护的审查、测试工作体系;发布了六批农业植物品种保护名录,使农业部的保护植物对象达到62个属种;组织研制了玉米、水稻等80种植物新品种测试指南,并启动了玉米、水稻新品种DNA快速检测技术标准的研制工作,比较完善的技术支撑体系正在形成。

据了解,农业部科技发展中心承担了农业植物新品种权申请的受理、审查和DUS测试等技术支撑性工作,年受理的申请近1000件,年组织测试的品种在1800件以上。截至2006年6月底,农业植物新品种权申请总量已达3378件,授权总量达810件。(李)

47化学分析计量2006年,第15卷,第4期

沉积物中重金属的生物有效性研究综述

沉积物中重金属的生物有效性研究综述 张学辉1，陈爱华1，宋端阳1 (大连水产学院，大连，116023) xhz19810@https://www.wendangku.net/doc/fb9377905.html, 摘要：本文综述了沉积物中重金属的生物有效性的研究，主要包括重金属污染常用评价体系，沉积物中重金属的存在形态，以及生物对重金属的生物利用等方面。同时对沉积物中重金属的生物有效性研究进行了展望。 关键字：沉积物 重金属 生物有效性 近年来,随各种工业废液排入水体,其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,如汞、砷、铬能引起神经系统疾病和有致癌作用。海洋沉积物是进入海水中许多化学物质的主要归宿地，海洋沉积物环境质量研究自上世纪8O年代以来已成为国际重要研究领域[1]。在研究以重金属为主要污染物的水体中,通常把沉积物视为探索环境重金属污染的工具。由于沉积物中重金属化学行为和生态效应的复杂性，对积物中重金属生物有效性的研究是当前学术界的热点研究课题[12]。 一、沉积物中重金属污染的评价体系及存在形态 1.1沉积物中重金属污染的评价体系 对于沉积物中重金属污染的研究，近年来出现了许多从沉积学角度提出的污染评价方法，如地累积指数法(Geoaccumulation Index)、污染负荷指数法(The Pollution Load Index)、潜在生态危害指数法(The Potential Ecological Risk Index)及Hilton 等的回归过量分析法(Excess after Regression Analysis)．我国学者贾振邦等应用模糊集理论(Theory of Fuzzy Subset)和脸谱法(Face graph)对沉积物中重金属进行了评价。上述评价方法代表了国际上有关沉积物中重金属研究的先进方法。潜在生态危害指数法和地累积指数法是两种比较常用的评价体系。 1.1.1潜在生态风险评价 潜在生态风险指数法是瑞典学者Haknson[3]于1980年提出的，它是划分沉积物污染程度及其水域潜在生态风险的一种相对快速、简便和标准的方法，通过测定沉积物样品中有限数量的污染物含量进行计算。潜在生态风险指数值可反映表层沉积物金属的含量、金属污染物的种类数、金属的毒性水平及水体对金属污染的敏感性。生态风险指数法在我国的应用已较为广泛，不少文献介绍了利用该法进行水域生态风险性分析和评价，并对水域的生态风险性进行定量分析作出了有益的尝试。其计算公式如下： -1-

土壤中重金属形态分析方法

土壤中重金属形态分析方法 赵梦姣 （湖北理工学院环境科学与工程学院） 摘要：介绍了土壤重金属的形态及各种分析方法, 重点说明了土壤中重金属形态分布及影响因素;讨论了影响土壤环境中重金属形态转化的因素, 重金属形态与重金属在土壤中的迁移性、可给性、活性的关系, 重金属污染土壤修复与重金属形态分布的关系。形态分析在一定程度上反映自然与人为作用对土壤中重金属来源的贡献, 并反映重金属的生物毒性。 关键词: 土壤; 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。土壤的重金属污染是当今面积最广、危害最大的环境问题之一，其所含的重金属可以通过食物链被植物、动物数十倍的富集[2], 但土壤中的重金属的毒性不仅与其总量有关, 更大程度上由其形态分布所决定。环境中重金属的迁移性、生物有效性及生物毒性与重金属污染物在土壤中的存在形态有关, 因此, 土壤中的重金属形态分析已成为现代分析化学特别是环境分析化学领域的一个热门研究方向。

1重金属的形态及形态分析方法 根据国际纯粹与应用化学联合会的定义,形态分析是指表征与测定的一个元素在环境中存在的各种不同化学形态与物理形态的过程[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,当所测定的部分与重金属生物效应或毒性一致时,形态分析的目的就可实现。重金属形态是指重金属的价态、化合态、结合态和结构态4个方面,由于土壤化学结构复杂及各种影响因素复杂多变,对土壤中的重金属形态分析,与水环境中重金属的分析方法:如溶出伏安法、离子选择电极法不同,土壤中重金属大多采用连续提取的形态分析方法对样品进行浸提和萃取,然后用原子吸收光谱法测定提取液中的每种形态重金属的浓度,许多学者关于土壤中重金属形态提出了不同的方法。FORSTNER[4]则提出了7步连续提取法,将重金属形态分为交换态、碳酸盐结合态、无定型氧化锰结合态、有机态、无定型氧化铁结合态、晶型氧化铁结合态、残渣态; SHUMAN[5]将其分为交换态、水溶态、碳酸盐结合态、松结合有机态、氧化锰结合态、紧结合有机态、无定形氧化铁结合态和硅酸盐矿物态8种形态;为融合各种不同的分类和操作方法,CAMBRELL[6]认为土壤中重金属存在7种形态,即水溶态、易交换态、无机化合物沉淀物、大分子腐殖质结合态、氧化物沉淀吸收态、硫化物沉淀态和残渣态;而具有代表性的形态分析方法是由TIESSER等人提出的[7]。将土壤或者沉积物中的金属元素分为可交换态、碳酸盐结合态、铁-锰氧化物结合态、有机物结合态与残渣态。在TIESSER方法的基础上,欧共体标准物质局(European

(完整word版)重金属检测方法汇总

重金属检测方法汇总 重金属检测方法及应用 一、重金属的危害特性 从环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、镍、钴、锡等。我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性，对生物体作用的加和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。 （一）自然性： 长期生活在自然环境中的人类，对于自然物质有较强的适应能力。有人分析了人体中60多种常见元素的分布规律，发现其中绝大多数元素在人体血液中的百分含量与它们在地壳中的百分含量极为相似。但是，人类对人工合成的化学物质，其耐受力则要小得多。所以区别污染物的自然或人工属性，有助于估计它们对人类的危害程度。铅、镉、汞、砷等重金属，是由于工业活动的发展，引起在人类周围环境中的富集，通过大气、水、食品等进入人体，在人体某些器官内积累，造成慢性中毒，危害人体健康。 （二）毒性： 决定污染物毒性强弱的主要因素是其物质性质、含量和存在形态。例如铬有二价、三价和六价三种形式，其中六价铬的毒性很强，而三价铬是人体新陈代谢的重要元素之一。在天然水体中一般重金属产生毒性的范围大约在1～10mg/L之间，而汞，镉等产生毒性的范围在0.01～0.001mg/L之间。 （三）时空分布性： 污染物进入环境后，随着水和空气的流动，被稀释扩散，可能造成点源到面源更大范围的污染，而且在不同空间的位置上，污染物的浓度和强度分布随着时间的变化而不同。（四）活性和持久性： 活性和持久性表明污染物在环境中的稳定程度。活性高的污染物质，在环境中或在处理过程中易发生化学反应，毒性降低，但也可能生成比原来毒性更强的污染物，构成二次污染。如汞可转化成甲基汞，毒性很强。与活性相反，持久性则表示有些污染物质能长期地保持其危害性，如重金属铅、镉等都具有毒性且在自然界难以降解，并可产生生物蓄积，长期威胁人类的健康和生存。 （五）生物可分解性： 有些污染物能被生物所吸收、利用并分解，最后生成无害的稳定物质。大多数有机物都有被生物分解的可能性，而大多数重金属都不易被生物分解，因此重金属污染一但发生，治理更难，危害更大。 （六）生物累积性： 生物累积性包括两个方面：一是污染物在环境中通过食物链和化学物理作用而累积。二是污染物在人体某些器官组织中由于长期摄入的累积。如镉可在人体的肝、肾等器官组织中蓄积，造成各器官组织的损伤。又如1953年至1961年，发生在日本的水俣病事件，无机汞在海水中转化成甲基汞，被鱼类、贝类摄入累积，经过食物链的生物放大作用，当地居民食用后中毒。 （七）对生物体作用的加和性： 多种污染物质同时存在，对生物体相互作用。污染物对生物体的作用加和性有两类：一类是协同作用，混合污染物使其对环境的危害比污染物质的简单相加更为严重；另一类是拮抗作用，污染物共存时使危害互相削弱。 二、重金属的定量检测技术

重金属污染物的传播特征

重金属污染来源、分布、治理方法 摘要：文章阐明了重金属污染物来源与分布，同时对国内外土壤重金属污染治理的研究工作做了系统的综述，提出了土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法，利用环境矿物材料治理土壤重金属污染物的方法，具有成本低、效果好、无二次污染及有用金属可回收利用等优点，展现出广阔的环境矿物学研究与应用前景。并提醒人们要提高土壤质量意识，保护生态环境。 重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。砷、硒是非金属，但是它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。 随着全球经济化的迅速发展，含重金属的污染物通过各种途径进入土壤，造成土壤严重污染。土壤重金属污染可影响农作物产量和质量的下降，并可通过食物链危害人类的健康，也可以导致大气和水环境质量的进一步恶化。因此引起世界各国的广泛重视。目前，世界各国土壤存在不同程度的重金属污染，全世界平均每年排放Hg约1.5万t、Cu为340万t、Pb为500万t、Mn为1500万t、Ni为100万t。中国北方大城市的蔬菜基地和部分商品粮基地也存在着不同程度的重金属污染，如北京、天津、西安、沈阳、济南、长春、郑州等地；。 南方相对较轻，如福州、宁波、上海、武汉、成都等地。土壤重金属污染将会造成生态系统的严重破坏。从中国土壤资源状况看，到2000年底中国人均耕地仅为0.1 hm2，而且随着今后中国经济社会的发展如生态退耕、农业结构调整及自然灾害损毁等，土壤资源将进一步减少。因而如何有效地控制及治理土壤重金属的污染，改良土壤质量,将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容。 重金属污染原理 重金属，特别是汞、镉、铅、铬等具有显著和生物毒性。它们在水体中不能被微生物降解，而只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程(即迁移)。重金属污染的特点是：(1)除被悬浮物带走的外，会因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中，成为长期的次生污染源；(2)水中各种无机配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子等)和有机配位体(腐蚀质等)会与其生成络合物或螯合物，导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来；(3)重金属的价态不同，其活性与毒性不同。其形态又随pH和氧化还原条件而转化。(4)在其危害环境方面的特点是：微量浓度即可产生毒性(一般为1～10毫克/升，汞、镉为0.01～0.001毫克/升)；在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如洋－甲基汞)；可被生物富集，通过食物链进入人体，造成慢性路线。亲硫重金属元素(汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等)与人体组织某些酶的巯基(-SH)有特别大的亲合力，能抑制酶的活性，亲铁元素(铁、镍)可在人体的肾、脾、肝内累积，抑制精氨酶的活性。六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂，可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶，导致高铁血红蛋白，可能致癌，过量的钒和锰(亲岩元素)则能损害神经系统的机能。 本文主要从土壤中重金属污染物来源与分布、土壤中重金属污染物的现行治理方法入手，提出土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法。旨在保护环境，提高土壤的环境质量。 1 土壤中重金属污染物来源与分布

重金属各元素

重金属各元素 砷 砷（As）是人体非必须元素，元素砷的度相较低而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比五价砷化合物毒性更强，有机砷对人体和生物都有剧毒，砷通过呼吸道、消化道和皮肤接触人体。如摄入量超过排泄量，砷就会再人体的肝、肾、肺、子宫、胎盘、骨骼、肌肉等部位，特别是在毛发、指甲中蓄积，从而引起慢性砷中毒，潜伏期可长达几年甚至几十年。慢性砷中毒有消化系统症状、神经系统症状和皮肤病变等。砷还有至癌作用，能引起皮肤癌。砷危害植物作物的原因是由于砷阻碍了作物中水分的输送，使作物根以上的地上部分氮和水分的供给受到限制，造成作物枯黄。在一般情况下，土壤、水、空气、植物和人体都含有微量砷，对人体不会造成伤害。砷是我国实施排放总量控制的指标之一，砷的污染主要来源于采矿、冶金、化工、化学制药、农药生产、纺织、玻璃、制革等部门的工业废水。 测定砷的两个比色法，新银盐分光光度法和二乙氨基二硫代甲酸银光度法，其原理相同，具有类似的选择性。但新银盐分光光度法测定速度快、灵敏度高，适合于水和废水的测定，特别是对天然水样，而二乙氨基二硫代甲酸银光度法适合分析水和废水，但使用三氯甲烷，会污染环境。氢化物发生原子吸收法是将水和废水中的砷以氢化物形式吹出，通过加热产生砷原子，从而进行定量。样品采集后，用硫酸将样品酸化至pH<2保存，废水样品酸化至含酸达1％。现多以采用原子荧光法测定。 镉 镉（Cd）不是人体必须的元素，镉的毒性很大，它可通过食物链进入动物和人体，可以在人体内蓄积，主要蓄积在肾脏，引起泌尿系统的功能变化，镉在人体内形成镉硫蛋白，它与含羟基、氨基、巯基的蛋白质分子结合，影响酶的功能，导致蛋白尿和糖尿等；镉还能影响维生素Ｄ3的活性，使骨质疏松、萎缩、变形等。镉对植物的危害表现在其破坏叶绿素，从而降低光合作用，还能使花粉败育，影响植物生长、发育和繁殖。水中含镉0.1mg/L时，可轻度抑制地表水的自净作用。用含镉0.04mg/L的水进行农业灌溉时，土壤和稻米就会受到明显的污染。

表层沉积物中的重金属污染调查与评价

调查与评价 珠江(广州河段)表层沉积物中的重金属污染调查与评价 牛红义,吴群河,陈新庚 (中山大学环境科学研究所,广东 广州 510275) 摘 要:应用地累积指数法对珠江(广州河段)表层沉积物中重金属污染程度进行了调查与评价。结果表明,其表层沉积物中重金属的地累积指数大小顺序为:Cu>Cd>Zn>Pb>A s>Cr>H g ,其中Cu 是主要污染物,Cd 、Zn 和Pb 的地累积指数较高。在所有监测断面中,地累积级别达到4级(强污染)的有5个断面,即4#(雅瑶大桥)、5#(黄歧)、6#(黄沙)、7#(横滘)和16#(花地涌北出口)。 关键词:地累积指数;沉积物;重金属污染;珠江 中图分类号:X 825 文献标识码:B 文章编号:10062009(2007)02-0023-03 Investigation and Eval uati on H eavyM etal Poll uti on i n the Surface Sedi m ents i n Guangzhou Section of the Pearl R iver N I U H ong y,i WU Qun he ,C H E N X in geng (R esearch Institute of Environm ental S cience ,Sun Yat -sen University,Guangzhou,Guangdong 510275,China ) Abst ract :The heavy m etal po llution i n Guangzhou secti o n surface sedi m ent of t h e Pearl R i v er w as stud ied w it h index ofG eoaccum ulation(I geo ).The results indicated t h e i n dex o f heavy m eta ls i n the surface sed i m ent de creases as follo w ed :Cu>Cd>Zn>Pb>As>Cr>H g .Cu is the m ain po ll u tan t and the I geo of Cd ,Zn and Pb are larger than that of others ele m ents .There are 5sa m pling sites whose I geo get scale 4,wh ich m eans heavy po l l u ti o n ,and they are 4# (The bri d ge of Yayao ),5# (H uangqi),6# (H uangsha),7# (H eng jiao)and 16# (The nort h ex it o f the H uadi Strea m ). K ey w ords :I ndex o f geoaccu m u lation ;Sedi m en;t H eavy m eta l po ll u ti o n ;Pearl R i v er 收稿日期:2006-08-09;修订日期:2006-12-20基金项目:广东省自然科学重点基金资助项目(031549)作者简介:牛红义(1979 ),男,河南偃师人,博士研究生,主要从事环境评价与环境规划研究工作。 水体沉积物既是重金属污染物的汇集地,又是对水质有潜在影响的次生污染源[1] ,在环境条件 改变时,束缚在其中的重金属被释放出来,造成二 次污染 [2-3] 。在受重金属污染的水体中,底泥中的 重金属含量比水相中高得多,常常得到积累,并表 现出明显的分布规律性。沉积物可以反映水系状况以及水体被重金属污染的程度,是水环境重金属的指示剂[4-5] 。现根据沉积学原理和环境化学行 为特点,应用地累积指数法(I ndex of G eoaccumu la ti o n) [6] ,对珠江(广州河段)表层沉积物中重金属 污染进行调查与评价。1 调查方法 珠江广州河段(113!30?#30?E ,23!10?#10?N ),起于鸦岗,经广州市流至黄埔新港。该河段属 感潮河段,在枯水期涨潮时,珠江口盐水楔可以到达该河段,干旱年份盐水楔可到达广州市区。1.1 布点与采样 监测对象包括珠江广州河段及市区主要内河 涌的约10c m 深的表层底泥。根据珠江(广州河段)水文水质特点、河道走向和弯道、支流和障碍物的位置,沿程污染源分布,以及河道中污染物的回荡等因素,在主干流河道和广州市区内的主要内河涌布设23个表层底泥监测断面,分别为:1# (雅岗)、2# (硬颈海)、3# (水口水)、4# (雅瑶大桥)、5#(黄岐)、6# (黄沙)、7# (横滘)、8# (华南大桥)、9 # 23 第19卷 第2期环境监测管理与技术2007年4月

重金属在水体中的存在形态及污染特征分析

重金属在水体中的存在形态及污染特征分析 摘要阐述了重金属在水体中的存在形态类型及迁移性质,介绍了重金属迁移规律的研究方法,并分析了重金属在水体中的污染特征。 关键词重金属;水体;存在形态;迁移规律;污染特征 1重金属在水体中的存在形态 1.1存在形态的类型 要分析污染物在水体中的迁移转化规律,首先就要了解污染物在水体中以何种形式存在以及各存在形态之间的关系,对重金属污染物的研究也不例外。汤鸿霄提出“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,有可能表现出来不同的生物毒性和环境行为”,这里所分析的存在形态主要指重金属在水体中的结合态。水体中重金属存在形态可分为溶解态和颗粒态,即用0.45μm滤膜过滤水样,滤水中的为溶解态(溶解于水中),原水样中未过滤的为颗粒态(包括存在于悬移质中的悬移态及存在于表层沉积物中的沉积态)。用Tessier等[1]提出的逐级化学提取法又可将颗粒态重金属继续划分为以下5种存在形态:一是可交换态,指吸附在悬浮沉积物中的黏土、矿物、有机质或铁锰氢氧物等表面上的重金属;二是碳酸盐结合态,指结合在碳酸盐沉淀上的重金属;三是铁锰水合氧化物结合态,指水体中重金属与水合氧化铁、氧化锰生成结合的部分;四是有机硫化物和硫化物结合态,指颗粒物中的重金属以不同形式进入或包括在有机颗粒上,同有机质发生螯合或生成硫化物;五是残渣态,指重金属存在于石英、黏土、矿物等结晶矿物晶格中的部分。 1.2迁移性质 不同存在形态的重金属在水体中的迁移性质不同。溶解态重金属对人类和水生生态系统的影响最直接,是人们判断水体中重金属污染程度的常用依据之一。颗粒态重金属组成复杂,其形态性质各不相同。可交换态是最不稳定的,只要环境条件变化,极易溶解于水或被其他极性较强的离子交换,是影响水质的重要组成部分;碳酸盐结合态在环境变化,特别是pH值变化时最易重新释放进入水体;铁锰水合氧化物结合态在环境变化时也会部分释放;有机硫化物和硫化物结合态不易被生物吸收,利用较稳定;残渣态最稳定,在相当长的时间内不会释放到水体中。

土壤重金属形态分析的改进BCR方法

BCR连续提取法分析土壤中重金属的形态 ?1、重金属形态 ?2、重金属形态研究方法及发展历程 ?3、本实验的目的 ?4、实验原理 ?5、实验步骤 ?6、数据处理 1.重金属形态 ?重金属形态是指重金属的价态、化合态、结合态、和结构态四 个方面，即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。 ?重金属进入土壤后，通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附等各种 作用，形成不同的化学形态，并表现出不同的活性。 ?元素活动性、迁移路径、生物有效性及毒性等主要取决于其形 态,而不是总量。故形态分析是上述研究及污染防治等的关键 2、重金属形态研究方法及发展历程 ?自Chester 等(1967)和Tessier 等(1979)的开创性研究以来, 元素形态一直是地球和环境科学研究的一大热点。 ?在研究过程中,建立了矿物相分析、数理统计、物理分级和化学 物相分析等形态分析方法。

?由于自然体系的复杂性,目前对元素形态进行精确研究是很困 难,甚至是不可能的。 ?在诸多方法中,化学物相分析中的连续提取(或逐级提取） (Sequential extraction) 技术具操作简便、适用性强、蕴涵信息丰富等优点，得到了广泛应用。 逐级提取(SEE) 技术的发展历程 ?60～70年代（酝酿期） ?以Chester 和Hughes(1967) 为代表的一些海洋化学家尝试 用一种或几种化学试剂溶蚀海洋沉积物,将其分成可溶态和残留态两部分,进而达到研究微量元素存在形态的目的。 ?70 年代末（形成期）

?在前人研究的基础上,Tessier et al. (1979) 用不同溶蚀能力的化学试剂,对海洋沉积物进行连续溶蚀和分离操作,将其分成若干个“操作上”定义的地球化学相,建立了Tessier 流程。 ?80 年代(发展期) ?不同学者在对Tessier 流程改进的基础上,先后提出了20 多种逐级提取流程。其中,影响较大的逐级提取流程有Salomons 流程(1984) 、Forstner 流程(1985) 、Rauret et al流程(1989) 等。 ?90 年代(成熟期) ?为获得通用的标准流程及其参照物,由BCR 等主办的以“沉积物和土壤中的逐级提取”(1992) 、“环境风险性评价中淋滤/ 提取测试的协和化”(1994) 和“敏感生态系统保护中的环境分析化学”(1998) 等为主题的欧洲系列研讨会先后召开,并分别出版了研究专刊。 ?Ure et al. (1993) 在Forstner (1985) 等流程的基础上,提出了Ure 流程,后经Quevauviller et al. (1997 ,1998) 修改,成为BCR 标准流程,并产生了相应的参照物(CRM 601) 。 ?BCR 为欧洲共同体参考物机构( European Community Bureau of Reference) 的简称,是现在欧盟标准测量和测试机构(Standards Measurements and Testing Programme ,缩写为SM &T) 的前身。 ?Rauret et al. (1999) 等对该流程作了改进,形成了改进的BCR

重金属Pb的相关分析方法

pH的测定（《土壤元素的近代分析方法》，1992，中国环境科学出版社）玻璃电极法：称取土样10g于50ml烧杯中，加入无二氧化碳的水25ml，搅拌，静滞。土：水=1：2.5，做三个平行取平均值。 全铅的测定（HJ/T 166-2004 土壤环境监测技术规范） 四酸消解法：称取0.2-0.5g研磨过筛后的土壤样品，放入50ml聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿，加入10ml HCl，于通风橱内的电热板上低温加热，待蒸发至约3ml，取下稍冷，然后加入5ml硝酸，5ml氢氟酸，3ml高氯酸，加盖后于电热板上中温加热1h，开盖继续加热除硅，经常摇动坩埚。当加热至冒浓厚高氯酸白烟时，加盖，使黑色有机物充分分解。待坩埚壁上的黑色有机物消失后，开盖，驱赶白烟并蒸至粘稠状。 视消解情况，可再加入3ml硝酸，3ml氢氟酸，1ml高氯酸，重复上述消解过程。当白烟再次冒尽且粘稠，取下稍冷，用水冲洗坩埚盖及内壁，并加入1ml 盐酸溶液，然后全量转移至100ml分液漏斗中，加水至约50ml。 土样经消解后采用火焰原子吸收法测定。 土壤环境质量标准值mg kg-1 （GB 15618－1995 土壤环境质量标准） 土壤级别一级二级三级PH 自然背景＜6.5 6.5~7.5 ＞7.5 ＞6.5 Pb≤35 250 300 350 500 Cd≤0.2 0.3 0.6 1.0 / 水田≤15 30 25 20 30 As 旱地≤15 40 30 25 40 土壤重金属的形态测定（HJ/T 166-2004 土壤环境监测技术规范）Tessier连续提取法：（1）可交换态：称2g待测样加入pH=7，1mol/L的MgCl2 20ml，在25℃下震荡1h，4000r/min离心5min，过滤上清液，水洗两次，收集定容50ml，待测定金属离子浓度； （2）碳酸盐结合态：步1中的残渣加入pH=5，1mol/L的乙酸钠20ml，振

尾矿库周围土壤中重金属存在形态特征研究.

第 1 期岩矿测试 第 19 卷留到最后也是十分自然的。一般用酸来分解消化矿物 ,以求其结果。 2. 3. 4 Pb 的形态分布 Pb 的形态分布曲线与 Cu 的形态分布曲线类似。可交换态铅包括水溶态铅 ,实验结果表明 ,水溶态铅仅占铅总量的极小部分 ( < 0. 0 5 % ,因此 ,一般将其归于可交换态一起研究。碳酸盐态对于石灰性土壤是比较重要的一种形态。本文土壤形态分析方法以 NaAc - HAc (p H = 5. 0 作为该形态的提取剂 ,如果 p H 再降低 , 则有可能导致铁锰态的溶解。本实验的几个土壤样品的 Pb 含量都比较低 ,这证明在非石灰性土壤中碳酸盐态铅是比较低的。铁锰氧化态的提取剂的作用为还原。锰氧化物比铁氧化物容易溶解得多。因此 , 当铁氧化物溶解比较完全时 ,锰氧化物已基本溶解完。因此说 ,可能有微量的铁氧化物态的铅没有溶解完全 , 但只要条件控制得当 ,可以作到绝大部分的铁氧化物态的铅溶解 ,剩余的微量部分可以忽略不计。有机态铅的提取剂为有机物类型的试剂 , 它对硅酸盐矿物不具有分解性 , 能分解有机物的试剂要求具有比较好的选择性。H2 O2 在分解有机物时对硅酸盐矿物基本没有影响。H2 O2 + N H4 Ac 可以防止氧化物对 Pb2 + 的再吸附 ,是提取有机态铅的比较好的试剂。尽管 K4 P2 O7 和 NaO H 作为碱性溶剂也可以

溶解有机态铅 , 但它们均对硅酸盐矿物具有溶解作用 , ED TA 和 D TPA 为强螯合剂 , 可以提取有机态铅 ,但它们对处于闭蓄态的金属离子也具有提取作用 ,因而使结果偏高。重金属对植物的危害在一定程度上取决于有效态含量。土壤不仅具有使易溶化合物能转化为难溶化合物而阻止污染物的作用能力 , 还具有使重金属难溶化合物在一定条件下转变为易溶化合物的活化能力。重金属有效态与全量之间有明显的正相关性 : 这种相关程度以 As > Cu > Cd > Pb[ 5 ] 可以由土壤中重金属全量与有效态含量的相关分析得出结论。重金属的主要组分为残渣态 ( 矿物态 , 总量和残渣态重金属有很好的相关性。土壤中碳酸盐态重金属从热力学上讲是不稳定的 , 例如碳酸盐态锌的溶解度几乎比 Zn - 土壤复合 Zn 溶解度大 105 倍。随着时间的推移 , 不断地转化成为比较稳定的铁锰氧化态与残渣态 ( 矿物态。所以 ,在所有形态中 ,铁锰氧化态与残渣态含量最高 ,而且变异系数最小。— 12 — 3 结论与问题①人们对土壤中重金属的含量关注不仅在于总量 ,而且更关注其形态分量 ,特别是有效态或可交换态。因为土壤中重金属的形态与控制重金属的迁移、转化的关系十分密切。②植物吸收重金属的浓度有随土壤中重金属含量增加而增高的趋势 ,但这并不是事物的本质 ,其本质是植物吸收重金属的浓度随土壤中重金属有效态 ( 可交换态含量增加而增高。③尽管土壤表层、深层及对照样品的重金属总量相差较大 ,但其形态分布趋势基本上是一致的 ,尤其是 Cr 、 Zn 和Fe 及 Cu 和 Pb 的形态分布特征 , 但 Cd 和 Mn 的形态分布有一定的特殊性。④土壤中重金属形态分布特征为 : 4 个样品的 Cu 、 Pb 、 Zn 、 Cr 、 Fe 的分布特征是很有规律的 , Cr 、 Zn 、 Fe 的分布特征完全一致 , 总的趋势是可交换态的含量最低 ,碳酸盐态的含量也较低 ,有机态部分的含量居中 ,铁锰氧化态的含量比较高 ,而残渣态的含量最高 ; Cu 和 Pb 的形态分布由低到高依次为可交换态、碳酸盐 态、有机态、残渣态和铁锰氧化态 ,铁锰氧化态的含量为最高。Cd 的形态分布总趋势为残渣态含量最低 ,其次为碳酸盐态和有机态 ,可交换态和铁锰氧化态含量比较高 ; Mn 的形态分布趋势为有机态、残渣态和可交换态含量比较低 ,而铁锰氧化态和碳酸盐态的含量比较高。⑤土壤中重金属元素随沉积物由老到新具有迭加的趋势 ,但由于背景值没有精确计算 ,所以没有计算出各种形态的准确迭加速率。 4参考文献 [ 1 ] Tessier A. Sequential Extraction Procedure for t he Speci2

重金属分析方法

微波消解_电感耦合等离子体质谱法同时检测大米中的6种重金属元素_梁书怀 准确称取大米约０．５ｇ（精确至０．０００１ｇ）于５０ｍＬ密闭式聚四氟乙烯的微波消解罐中，加入７．０ｍＬ硝酸在智能控温电加热器中预消解３ｈ后，再加入２．０ｍＬＨ２Ｏ２在设定的微波消解条件进行消解。消解完毕后，冷至室温。打开消解罐，用少量 水冲洗上盖内壁，合并至罐中。置消解罐中于１４０～１６０℃智能控温电加热器中赶酸，待溶液剩约１．０ｍＬ时，用水洗涤消解罐３～５次，洗液合并于５０ｍＬ塑料容量瓶中，用水定容至刻度，混匀备用。

ICP_OES_ICP_MS测定葵花子中28种无机元素_刘宏伟

微波消解－电感耦合等离子体质谱法测定蔬菜中5 种重金属李延升

微波消解－石墨炉原子吸收法测定沉积物中重金属的全量及形态 陈坚 采用BCR( Community Bureau of Reference) 顺序提取法提取重金属形态，同步分析沉积物中的As，Cd，Cr，Pb，Co，Cu，Mn，Zn，Ni 9 种元素的含量和形态。 欧盟BCR 形态提取法是目前广泛用于提取沉积物重金属形态的方法，具有很好的再现性，便于国内外不同实验室之间的数据对比验证［8 ～10］

KaziT G，Jamali M K，Kazi G H，et al．Anal Bioanalhem，2005，383: 297 叶宏萌，袁旭音，赵静．中国环境科学，2012，( 10) : 1853 Davidson C M，Duncan A L，Littlejohn D，et al．AnalChim Acta，1998，363: 45

重金属的危害特性及重金属分析方法原理介绍

重金属的危害特性及重金属分析方法原理介绍 一、重金属的危害特性 从环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、镍、钴、锡等。我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性，对生物体作用的加和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。 （一）自然性： 长期生活在自然环境中的人类，对于自然物质有较强的适应能力。有人分析了人体中60多种常见元素的分布规律，发现其中绝大多数元素在人体血液中的百分含量与它们在地壳中的百分含量极为相似。但是，人类对人工合成的化学物质，其耐受力则要小得多。所以区别污染物的自然或人工属性，有助于估计它们对人类的危害程度。铅、镉、汞、砷等重金属，是由于工业活动的发展，引起在人类周围环境中的富集，通过大气、水、食品等进入人体，在人体某些器官内积累，造成慢性中毒，危害人体健康。 （二）毒性： 决定污染物毒性强弱的主要因素是其物质性质、含量和存在形态。例如铬有二价、三价和六价三种形式，其中六价铬的毒性很强，而三价铬是人体新陈代谢的重要元素之一。在天然水体中一般重金属产生毒性的范围大约在1～10mg/L之间，而汞，镉等产生毒性的范围在0.01～ 0.001mg/L之间。 （三）时空分布性： 污染物进入环境后，随着水和空气的流动，被稀释扩散，可能造成点源到面源更大范围的污染，而且在不同空间的位置上，污染物的浓度和强度分布随着时间的变化而不同。 （四）活性和持久性： 活性和持久性表明污染物在环境中的稳定程度。活性高的污染物质，在环境中或在处理过程中易发生化学反应，毒性降低，但也可能生成比原来毒性更强的污染物，构成二次污染。如汞可转化成甲基汞，毒性很强。与活性相反，持久性则表示有些污染物质能长期地保持其危害性，如重金属铅、镉等都具有毒性且在自然界难以降解，并可产生生物蓄积，长期威胁人类的健康和生存。 （五）生物可分解性： 有些污染物能被生物所吸收、利用并分解，最后生成无害的稳定物质。大多数有机物都有被生物分解的可能性，而大多数重金属都不易被生物分解，因此重金属污染一但发生，治理更难，危害更大。 （六）生物累积性： 生物累积性包括两个方面：一是污染物在环境中通过食物链和化学物理作用而累积。二是污染物在人体某些器官组织中由于长期摄入的累积。如镉可在人体的肝、肾等器官组织中蓄积，造成各器官组织的损伤。又如1953年至1961年，发生在日本的水俣病事件，无机汞在海水中转化成甲基汞，被鱼类、贝类摄入累积，经过食物链的生物放大作用，当地居民食用后中毒。 （七）对生物体作用的加和性： 多种污染物质同时存在，对生物体相互作用。污染物对生物体的作用加和性有两类：一类是协同作用，混合污染物使其对环境的危害比污染物质的简单相加更为严重；另一类是拮抗作用，污染物共存时使危害互相削弱。 二、重金属的定量检测技术

土壤中重金属形态分析的研究进展(完整版)

土壤中重金属形态分析研究进展 罗小三，周东美，陈怀满 土壤与农业可持续发展国家重点实验室，中国科学院南京土壤研究所（210008） E-mail:dmzhou@https://www.wendangku.net/doc/fb9377905.html, & trhjhx@https://www.wendangku.net/doc/fb9377905.html, 摘要：本文简要介绍了元素形态分析的概念、方法及其应用，概括和评述了当前土壤重金属的形态分析方法，详细讨论了各种形态分离手段和痕量重金属的测定技术，提出了土壤重金属形态分析领域亟待解决的问题和发展方向。 关键词： 土壤 重金属 形态分析 环境 1. 引言 从上世纪70年代开始，环境科学家就认识到，重金属的生物毒性在很大程度上取决于其存在形态，元素总量已经不能很好地说明环境中痕量金属的化学活性、再迁移性、生物可给性以及最终对生态系统或生物有机体的影响［1,2］。事实上，重金属与环境中的各种液态、固态物质经物理化学作用后以各种不同形态存在于环境中，其赋存形态决定着重金属的环境行为和生物效应［3］。正因如此，通过元素形态分析方法定量确认环境中重金属的各种形态已成为环境分析化学研究领域的新热点，其环境介质包括土壤、沉积物、水体、植物和食品等［4-6］。随着工作的不断深入，特别是分析测试技术的迅猛发展，元素的形态分析方法日趋完善，并且在化合物生物地球化学循环、元素毒性及生态毒性确定、食品质量控制、临床分析等领域显示出独特的作用[7]。 土壤环境处于大气圈、水圈、岩石圈及生物圈的交接地带，它是地表环境系统中各种物理、化学以及生物过程、界面反应、物质与能量交换、迁移转化过程最为复杂和最为频繁的地带。而重金属土壤污染对食品安全和人类健康存在严重威胁。因此，研究土壤中重金属的形态尤为重要。但土壤是一个多组分多相的复杂体系，类型多样，其组成、pH和Eh等差异明显，加上重金属来源不同、在土壤中的形态复杂，使得土壤中重金属形态分析更为困难[8]。 本文对元素形态分析的概念、方法、常用技术、应用进行了概括，对当前土壤中重金属的形态分析方法进行了详细介绍和评述，并提出了存在的问题和将来的预期发展方向。 2. 元素形态分析的概念 2.1 元素形态 元素形态的概念可追溯到1954年Goldberg为改善对海水中痕量元素的生物地球化学循环的理解而将其引入[9]。其后，元素的形态得到广泛研究，但不同的学者对形态有不同的理解和认识。Stumm[10]认为形态是指某一元素在环境中的实际存在的离子或分子形式； - 1 -

重金属元素对人体的危害及检测方法

人体内重金属元素的危害及检测方法 （山东大学化学与化工学院2010级化学基地班耿轶峥 201000112008） 一、选定课题的简要说明： 近年来，随着我国工业化快速发展，大气、水土的污染形势日益严峻，人体中金属含量超标已经越来越多的在各地发生，其对人体造成的危害不容无视，如铅毒症、水俣病等。这些中毒症状往往会给人体带来严重的永久性损伤，进而导致残疾甚至死亡。因而，只有了解重金属以及其摄入过多的症状，才能有效防范重金属中毒。 由于危害人体健康的重金属含量极低，常规检查不易查出，一旦查出时往往已经出现严重的并发症，研制灵敏度更高、准确度更好、速度更快的检测方法便是现阶段追求的目标，本文将例举集中常用的测定重金属元素的检测方法。 二、信息检索说明： 1 检索关键词：重金属、人体、危害 2 检索工具和数据库： 2．1 中国期刊全文数据库 2．2 万方数据系统 三、综述： 以上检索共查找到了相关文献85篇，另外又对比参考了各个数据库推荐的相似文献，其中重点参考了中国期刊全文数据库中的20余篇文章。在经过对其的学习和理解并通过自己的总结及相应参考后，现将该课题内容和自己的启示心得综述如下。 摘要对什么是重金属目前尚无严格的定义，化学上跟据金属的密度把金属分成重金属和轻金属，常把密度大于4.5g/cm3的金属称为重金属。如：金、银、铜、铅、锌、镍、钴、铬、汞、镉等大约45种。从环境污染方面所说的重金属是指：汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属。对人体毒害最大的有5种：铅、汞、铬、砷、镉。这些重金属在水中不能被分解，人饮用后毒性放大，与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物或无机物。通常认可的重金属分析方法有：微谱分析（MS）、紫外可分光光度法（UV）、原子吸收法（AAS）、原子荧光法（AFS）、电感耦合等离子体法（ICP）、X荧光光谱（XRF）、电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）。 目录

化妆品中重金属元素的分析方法

化妆品中重金属元素的分析方法 化妆品中重金属元素的分析方法 摘要：重金属污染，尤其是化妆品中的重金属元素在人体内的积累，严重威胁着人类的健康。化妆品中铅、铬等重金属的含量引起了人们的广泛关注。然而，我国在化妆品中重金属元素的含量分析中，还缺乏行之有效的方法，存在着许多的不足之处。本文旨在通过对近些年中国内外针对化妆品中的重金属元素的分析方法进行对比，希望能够获得符合我国化妆品行业实际情况的、行之有效的、快速准确的分析方法，以期避免人们受到化妆品中重金属元素的侵害，保护人类的身体健康。 关键词：化妆品金属元素分析方法 近几年来，我国化妆品市场发展迅猛，增长速度十分迅速，化妆品消费者的消费观念也发生了很大的变化，更加的多样化，层次性也更加明显。根据统计，国产化妆品占我国化妆品市场的一半左右，化妆品近乎走进了每一个人的生活，其购买率和使用率逐年升高。 重金属的污染是一个慢性过程，具有隐蔽性的特性，其危害一般不会立马生效，而是能够在人体内部潜藏很长一段时间，通过不断的积累，逐渐的对人体健康造成危害。目前，在我国的化妆品行业卫生标准中，仅仅包含了铅、汞、砷三种重金属元素，其他诸如铬、锌、锰等重金属元素并未列入检测行列。同时我国针对化妆品中中技术元素的分析方法也不够快速准确，有很多需要改进的地方。 1.我国化妆品金属元素分析的研究现状 我国作为化妆品行业的出口国，对化妆品出口方面受各国贸易壁垒的影响非常巨大。由于我国对于化妆品中的重金属元素的分析方法起步较晚，在对化妆品中重金属元素的含量分析的技术还不够成熟。我国出台的《化妆品卫生规范》中，增大了对重金属元素的管理力度。随着我国化妆品行业的迅猛发展，我国在化妆品中重金属元素的分析方法上，进行了大量的研究，并取得了一些可喜的成就。 目前我国在对化妆品中重金属元素汞的含量的测定主要采用原

水体沉积物吸附重金属的研究进展

水体沉积物吸附重金属的研究进展 王胜利曾静静杨苏才南忠仁 (兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室,甘肃 兰州 730000) 摘 要:本文对水体沉积物吸附重金属的研究进行了综述。主要讨论了沉积物吸附重金属的研究方法，吸附机理，吸附性能指标和影响因子等方面的内容；并进行了研究展望。目前静态法是水体沉积物吸附重金属研究中主要的方法；依据吸附机理的不同，分为专性吸附和非专性吸附，还有一些不同的观点如水解吸附、表面络合、沉淀和离子交换等等；吸附性能指标主要有吸附速率、吸附等温线中的参数、吸附率、分配系数和吸附势等；影响沉积物吸附重金属的主要因子有水体沉积物的理化性质和水环境化学条件，此外还有温度、沉积物浓度等 以下几方面应该进行加强研究：溶解性有机物对沉积物吸附重金属的影响；水力条件变化对重金属吸附的影响；多个影响因子复合作用下对重金属吸附的影响，寻找更好的综合因子来表征多个影响因子对沉积物吸附的影响；沉积物的组分的相互作用对沉积物吸附重金属的影响；沉积物对复合重金属污染物吸附的研究；研究吸附过程中重金属形态变化和电荷分布变化；吸附过程中重金属和沉积物的微观结合方式，探讨吸附机理。 关键词：水体沉积物 吸附 重金属 综述 1.引言 自19世纪50年代环境问题就引起了世界各国科学家和政府首脑的高度重视，由于在日本曾发生由汞污染引起的“水俣病”和由镉污染所引起的“骨痛病”事件，以及在欧洲某些国家陆续发现重金属污染的严重生态后果，使重金属污染与防防治工作倍受重视 [1]。 水体中，由于沉积物的存在和对重金属污染物的吸附，使得进入水体中的重金属污染物大部分被吸附并随之迁移，沉积物成为水体中重金属污染物的主要归宿，减少了对水体的污染；但是，当水环境条件发生变化，吸附于沉积物颗粒上的重金属重新释放于水体，构成“二次污染”，重金属通过液相和固相的相互转化构成对水体的复杂影响。重金属一般不能借助于天然过程从水生生态系统中消失，它们是累积性毒物，对饮用水水质，水生生物和生态系统构成潜在的威胁。吸附一解吸是重金属迁移转化过程中最重要要的环节之一，对污染效应﹑水体自净﹑环境容量和控制措施等有直接的影响。研究水体沉积物对重金属吸附—解吸为建立水体重金属水质模型，确定重金属水环境容量以及沉积物潜在生态风险性评价提供参考；也为水质评价﹑预测及水污染防治提供科学依据。本文主要对水体沉积物吸附重金属的研究方法、机理，吸附性能，影响因素等进行了综述，并进行了研究展望。 1.研究方法和机理 1.1研究方法 水体沉积物对重金属吸附研究所采用的方法主要有两种动态法和静态法（批量法），也有研究者为了模拟水的扰动作用，采用搅拌法。 动态法是将一定沉积物按一定空隙率和含水率装填在柱中，流动溶液由上而下，定时收集接收液测定。静态法（批量法）是将一定比例的沉积物与溶液混合，在一定温度下在震荡 - 1 -