利用道南膜技术(DMT)研究土壤中重金属自由离子浓度

采用近年新发展起来的一种研究重金属自由离子浓度的方法———道南膜技术,研究了采自我国不同地区的11种耕层土壤中Cd、Zn、Pb和Cu的自由离子浓度.结果表明,道南膜技术测定的Cd、Zn自由态浓度与WinHumicV模型计算结果吻合较好,测定的Pb和Cu自由态浓度稍高于WinHumicV模型计算结果.同时,采用Sauv啨提出的吸附腜投匀芙馓妥杂商闹亟鹗艚蟹治?结果表明,溶解态Zn、Cu和Pb以及自由态的Zn、Cu受土壤的污染程度(重金属总量)、土壤pH和溶液中溶解性有机碳控制.

道南膜技术测定自由态重金属离子研究

土壤和水体中自由态重金属离子由于具有生物有效性和毒性而一直受到广泛关注。近年来发展起来的道南膜技术(DMT)对待测体系干扰小、测定范围广且能同时测定多种重金属离子,得到较广泛的应用。当前,DMT已较成熟,已有实验室道南膜技术(lab-DMT)和原位道南膜技术(filed-DMT),广泛应用于土壤溶液、地表水以及人工配制的络合溶液,已成功测定的重金属离子包括Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+、Al3+、Ni2+和Cr(Ⅲ);已开发出基于离子跨膜迁移动力学DMT,解决了重金属离子达到平衡时间过长和重金属离子低于电感耦合等离子-质谱检测限等问题。详细介绍了DMT的原理、方法、应用及离子跨膜传输机制,将关于DMT的研究分为适用性和改进研究、理论基础研究、应用研究3类分别进行综述;提出了采样装置微型化、发展实时动态的原位测定技术、改进原位测定技术用于淹水土壤、湿地及底泥中自由态重金属离子的测定是该技术的发展方向。

道南膜技术测定CaCl_2溶液体系中汞的化学形态

尝试并探索道南膜技术(DMT)测定溶液体系中Hg化学形态的方法条件.结果表明,0.01mol.l-1CaCl2作为背景溶液时,跨过阳离子交换膜的Hg主要形态并非阳离子而是HgCl2和HgCl3-.Hg在阳离子交换膜内扩散为限制Hg跨膜传输的主要因素.Hg在阳离子交换膜内的吸附除静电吸附外还存在结合力更强的化学吸附,成为限制道南膜技术用于Hg形态测定的主要因素.采用动力学DMT方法,缩短试验时间至8h以内,可在一定程度上降低Hg的化学吸附,为DMT方法测定土壤溶液体系中Hg的化学形态提供可能.

利用道南膜技术研究土壤-番茄体系中自由态镉离子浓度

采用盆栽实验,研究番茄地上部和根部的生物量及其对镉的吸收量与土壤溶液中自由态镉离子浓度的关系,探索土壤溶液中自由态镉的生物有效性和毒性。在本研究中,土壤自由态镉浓度采用改进的土柱-道南膜技术进行测定,并利用化学平衡模型WinHumicV对镉浓度进行验证。结果表明:测定的自由态镉与模型计算结果具有较高的一致性,占土壤总镉比重约1%的自由态镉是土壤溶液中具有生物有效性镉的主要形态。结论:番茄的生物量及其对镉的吸收量都与土壤溶液中自由态镉离子浓度具有很好的相关性(R2>0.95)。

道南膜技术在重金属化学形态研究中的应用

重金属化学形态影响其反应活性、迁移特性、生物可利用性及生物毒性,因而备受关注。道南膜技术(DMT)因具有测定范围广、检测限低、对待测体系扰动小等优点,被广泛应用于多种环境介质重金属形态的研究。结合最新相关研究成果,概述了DMT原理、方法及改进过程,系统综述了DMT在不同环境介质和在重金属同位素分馏效应中的应用,并在此基础上针对装置的改进和应用环境的扩展展望了DMT的未来发展方向。

道南膜技术测定Ca(NO_3)_2溶液体系中汞的化学形态

虽然道南膜技术(DMT)已经成功用于土壤/溶液中多种重金属自由态离子浓度的测定,但DMT技术测定Hg的形态尚未解决.采用DMT测定Ca(NO3)2溶液体系中Hg化学形态.实验结果表明,Hg在阳离子交换膜内的吸附除静电吸附外还存在结合力更强的化学吸附,Hg在阳离子交换膜内扩散成为Hg跨膜传输受阻的主要因素,限制道南膜技术用于Hg形态测定.Hg2+和Hg(OH)2都表现出在阳离子交换膜上的强烈吸附,供端(Donor)Hg损失达50%以上.缩短试验时间至8h以内,可在一定程度上降低Hg吸附.计算结果表明,由于大量的Hg滞留在阳离子交换膜内,在计算受端(Acceptor)Hg浓度时引入滞留系数补偿供端Hg的损失,较好地预测了Ca(NO3)2溶液体系中Hg的化学形态.

土壤重金属形态分析方法研究进展

工业化进程的加快引发了一系列环境问题,土壤重金属污染日趋严重。土壤作为人类赖以生存的基础,健康的土壤环境是粮食安全及人体健康的保障,开展土壤重金属相关研究是推进污染土壤修复的必要环节。重金属的形态对其迁移行为、毒性以及生物可利用性起着决定性作用。因此采用多种形态分析方法对重金属在土壤中的赋存形态进行分析,对于合理评估土壤重金属污染程度以及提出科学合理的修复措施具有重要意义。本文总结了多种土壤重金属形态的研究方法,并分析其适用范围及应用情况,以期为土壤重金属研究方法选取提供参考。

自由态Cd离子浓度测定装置的改进

土壤溶液中自由离子浓度是表征土壤中重金属生物有效性的重要指标之一。在众多分析技术中,道南膜技术(Donnan Membrane Technique,DMT)以其灵敏度高和选择性好而得到了广泛的应用。本文在现有道南膜技术的基础上,对其装置加以改进,并测定了金属盐溶液和土壤淋洗液中自由态Cd的浓度。结果表明,该装置可在较短的时间(12 h)内达到道南平衡,且样品体积能满足ICP-AES的测定要求,测定的Cd2+浓度与模型计算的结果基本一致。

基于中性盐提取的土壤重金属固液分配与自由态金属离子浓度测定

采用0.01mol·L-1CaCl2、0.002mol·L-1Ca(NO3)2和纯水(UPW)3种常用提取剂对我国南方两种典型农田重金属污染土壤进行提取试验.同时,应用土壤重金属固液分配多表面模型来预测提取液中重金属含量,结合道南膜技术(DMT)测定Ca(NO3)2提取液中自由态金属离子浓度,并与ECOSAT模型计算值进行比较.结果表明,提取剂中Ca2+浓度增加能显著提高土壤重金属溶出率,而提取液pH、溶解态有机碳(DOC)浓度却随溶液Ca2+浓度增加而降低.多表面模型(Multi-Surface Model)对大部分提取液金属浓度有较好的预测效果,部分土样提取液Cu、Pb、Zn浓度的预测效果较差.DMT测定的Ca(NO3)2提取液自由态重金属浓度与模型计算值较为一致,能够较准确地测定土壤溶液自由态重金属离子浓度.