Application of ultrasonic to speciation analysis of heavy metals in soil

In order to reduce the operation time and improve the extraction efficiency, ultrasonic energy by means of ultrasonic bath was used to the modified Tessier sequential extraction for speciation analysis of heavy metals in soil. Extractable contents of Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn were measured by atomic absorption spectroscopy(AAS). The merit of the ultrasonic extraction(UE) applied to the modified Tessier method is not only that the operation time for the first 4 fractions was reduced from ca.18 h to 8 h, comparing with conventional extraction(CE), but also the extraction efficiency was higher. The results for both of UE and CE were consistent. The extractable Cu, Ni and Zn in the sample No.1 were mainly associated with the third fraction(Fe-Mn oxides fraction), and fourth fraction(organic matter fraction) in the sample No.2. The extractable Fe and Mn were all mainly associated with the third fraction, and Pb the fourth fraction in both of the samples. The effects of concentration of hydroxylamine chloride on the capability for the extraction of studied metals were also studied.

基于石墨消解法测定海洋沉积物中7种重金属的含量

鉴于目前常用的海洋沉积物中重金属测定的消解方法存在工作效率低、操作复杂、交叉污染、人员危险性高等问题,通过比对和参考现行规范、标准和文献资料中海洋沉积物重金属的不同消解方法,提出了全自动石墨消解海洋沉积物的方法,并以原子荧光光谱法测定汞和砷的含量,以电感耦合等离子体质谱法测定铜、铅、锌、镉、铬的含量。以6 mL盐酸、2 mL硝酸和8 mL水为消解酸,于100℃消解0.2 g样品1.5 h;消解结束后,冷却至室温,用水定容至50 mL,按照原子荧光光度计的工作条件测定汞和砷的含量。以5 mL盐酸、5mL硝酸为消解酸,先于120℃消解0.2 g样品1 h;然后加入2 mL硝酸、5 mL氢氟酸和2 mL高氯酸,于180℃继续消解4 h;消解结束后,冷却至室温,用水定容至50 mL,按照电感耦合等离子体质谱仪的工作条件测定铜、铅、锌、镉、铬的含量。结果表明:汞、砷标准曲线的线性范围分别在1.00μg·L^(-1)以内和10.0μg·L^(-1)以内,铜、铅、锌、镉、铬标准曲线的线性范围在100μg·L^(-1)以内,汞、砷、铜、铅、锌、镉、铬的检出限(3 s)为0.006~0.522 mg·kg^(-1);使用有证海洋沉积物标准物质进行验证,7种重金属测定值均在认定值的不确定度范围内,相对标准偏差(n=6)为1.4%~7.4%;对3种实际样品进行回收试验,回收率为92.5%~111%。

原子吸收光谱法测定烟叶中的重金属总量及形态分析

采用火焰原子吸收光谱法测定烟叶中Mn,Cu,Zn元素,石墨炉原子吸收光谱法测定Cd,Cr,Pb元素,以HNO3-H2O2微波消解法获取烟叶中的重金属总量,以超声水提取法获取水溶态重金属进行初级形态分析,以Tessier逐级提取法获取5种形态的重金属进行次级形态分析。实验结果表明,原子吸收光谱法检测6种重金属线性良好,相关系数（r^2）不低于0.998 8,检出限为0.16-3.1μg·L^-1。烟叶样品中Mn,Cu,Zn,Cd元素主要以可交换态和碳酸盐结合态的形式存在;Cr主要以残渣态的形式存在;而Pb主要以碳酸盐结合态和残渣态的形式存在。

利用原子荧光光谱-电感耦合等离子体质谱法研究济南市大气干湿沉降重金属含量及年沉降通量特征

大气降尘是地表土壤重金属元素的重要来源,研究大气降尘中重金属元素的地球化学特征并进行源解析对制定污染防控政策具有重要的指导作用。本文采用原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法、X射线荧光光谱法分析济南市大气干湿沉降中8种重金属(砷镉铬铜汞镍铅锌)含量特征;采用相关分析及主成分分析方法对大气干湿沉降重金属进行源解析。结果表明,大气干湿沉降物中镉铬铜汞镍铅锌平均含量分别为2.07 mg/kg、135.9 mg/kg、65.7 mg/kg、218.6μg/kg、110.7 mg/kg、380 mg/kg,显著高于土壤背景值,且富集程度高,明显受人为活动污染。镉铜汞铅主要来源于燃煤,砷铬来源于道路尘,镍来源于土壤,锌来源于交通尘;燃煤和道路尘对大气降尘的贡献率为50.13%,两者是济南市大气降尘污染的主要来源。大气干湿沉降对城区表层土壤中镉汞铬铅锌及砷的含量水平影响显著,其中锌年沉降通量最高(均值148 mg·m-2·a-1),汞年沉降通量最低(均值0.085 mg·m-2·a-1),且镉汞含量增长速率较高;大气干湿沉降对砷铬在土壤中的累积影响显著。

不同炮制方法对杜仲中重金属含量及其赋存形态的影响

目的考察炮制对杜仲生品及其3种炮制品中的重金属铅,镉,汞和铜及有害非金属元素砷的含量及其赋存形态的影响。方法采用原子吸收分光光度法测定5种元素的含量。铅和镉测定条件:λ分别为283.3和228.8 nm,石墨炉原子吸收法;铜测定条件:λ=324.8 nm,火焰原子吸收法;砷和汞测定条件:λ分别为193.7和253.6 mm,流动注射-氢化物发生法(HG-AAS)。结果盐炙杜仲重金属的含量增加,清炒品和烘制品中的重金属含量降低;对重金属赋存形态分析结果表明,生品和炮制品无显著差异。在杜仲生品及炮制品中,铅的存在形态是以有机结合态为主;汞以可交换态与碳酸盐结合态为主;铜以碳酸盐结合态和有机结合态存在;砷以残渣态为主;镉以碳酸盐结合态为主。结论炮制方法对杜仲中重金属及有害非金属元素As含量具有一定的影响,对重金属主要赋存形态基本无影响。

海南冰糖草中4种重金属元素含量分析

目的：建立海南产冰糖草中重金属元素含量测定方法,测定其重金属元素含量。方法：采用氢化物原子荧光法建立冰糖草中重金属砷、汞、铅、镉元素的分析检测方法。结果：4种重金属元素的线性相关系数为0.9991-0.9999,精密度小于2.74%,加标回收率为95%~102.3%,RSD≤3.36%。冰糖草中重金属元素含量均符合绿色中药标准。结论：该方法简便、准确、稳定,可用于冰糖草的质量控制。

改进的BCR连续提取法-电感耦合等离子体质谱法分析水泥基底泥固化材料中重金属形态

为测定水泥基河道底泥固化材料中4种重金属元素(Pb、Cu、Cr、Zn)的形态,作如下试验:将普通硅酸盐水泥与河道底泥按质量比2∶8进行混合,并注装于模具中干燥成型后,于湿度>95%,温度为(20±0.5)℃条件下的养护箱内分别湿式养护3,7,14,28,45,60d,制得一系列固化材料样品。作为分析用样品,须将固化块样破碎至通过75μm孔径的网筛并充分混匀。测定上述样品中重金属元素总量时,取此经破碎的样品0.100g,用硝酸3 mL,过氧化氢1 mL和氢氟酸1mL进行微波消解。所得消解液于150℃加热蒸发赶酸,冷却后加水溶解并定容为50.0mL。用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定此溶液中4种重金属元素的含量。另取0.800g样品,按改进的BCR连续提取法先后分离出上述4种重金属元素的4种结合形态,依次为酸可提取态(F1)、可还原态(F2)、可氧化态(F3)和残渣态(F4)。分离所得4种形态的样品溶液用ICP-MS分别测定其中重金属元素的含量。在ICP-MS分析中,用Sc、Ge、In和Bi作为内标,以校正响应信号的变化和消除仪器的漂移及基体效应。试验结果表明,所用方法具有较好的准确度和精密度。根据改进的BCR连续提取法分离后,ICP-MS的分析结果得到了固化过程中4种重金属元素迁移性变化的特征和规律。

珠江三角洲西部典型乡镇稻米与根系土重金属元素含量关系研究

农田土壤环境质量与稻米食用安全性关系非常密切,已有研究表明在采矿、交通、电子工业等影响下,珠三角地区积累了大量环境问题,镉汞砷等污染越来越严重。重金属在土壤-稻米系统中的迁移转化,受其总含量、土壤理化性质、有机质以及微量或大量元素的交互作用影响。为查明广东省佛山市高明区典型乡镇重金属在土壤-稻米系统中的迁移影响因素,为稻米食用安全性预测提供依据,本文在高明区明城镇、更合镇主要农田区,采集了151组稻谷及对应根系土样品,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)、原子荧光光谱法(AFS)等技术测定了土壤重金属、养分元素含量、土壤理化指标以及稻米重金属含量,分析了重金属含量特征及其迁移的影响因子,建立并验证了稻米中重金属含量定量预测模型。结果表明:①土壤重金属含量均低于第一次全国土壤污染调查获得的广东省土壤重金属含量均值,并且均低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)中的土壤风险管制值,土壤污染风险低;②稻米中除Cd、Pb存在轻微超标外,其余重金属含量均低于食品卫生标准限值;③土壤重金属总量、土壤理化性质(土壤pH,土壤质地,土壤有机质含量,土壤N、P、K等)是重金属在土壤-稻米系统中迁移的关键控制因素。如土壤Cd、Cu总量与其在稻米中含量呈显著正相关;除Pb外,土壤有机质土壤全氮与各稻米中各重金属含量呈显著负相关;除Cd外,土壤全磷与稻米重金属含量呈显著负相关;土壤质地(SiO 2/Al 2 O 3)与稻米各重金属含量均呈显著正相关;④根据随机抽取的130组数据,以土壤重金属总量及土壤理化指标为自变量,建立了稻米As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb含量多元回归方程,均达到显著相关,经剩余21组数据的验证,预测方程的平均误差的中位数与平均数最大为31%,最小为7.8%,总体来说预测效果较好,模型可以用来预测高明区及其相似地区的稻米重金属含量。本研究通过探讨土壤理化性质的影响,引入土壤大量营养元素作为影响因素进行探究,可为研究大量营养元素对土壤重金属迁移至稻米的影响以及科学施肥指导提供参考;同时获得的土壤-稻米系统元素迁移影响因素,可对开展重金属生物有效性研究以及水田土壤污染修复、相似地区生态风险评价提供参考;简单探讨了降低研究区重金属生物有效性的方法以及抑制重金属的迁移、降低重金属生物危害的措施,为探究重金属迁移规律特征与地方病、流行病之间的关系提供了思路。

中国重点潮间带沉积柱砷和汞的环境本底值构建及污染评价

潮间带沉积物中砷、汞污染会导致该区域的动植物中砷、汞含量超标,严重影响当地植被的生态环境,进一步影响人类的生存安全,因此研究潮间带沉积物中砷、汞含量变化和空间分布具有重要的现实意义。本文选择大辽河口、苏北盐城浅滩、闽江口和珠江口4个潮间带为研究区,对沉积物砷、汞元素含量进行调查与对比研究,为潮间带沉积物砷、汞污染情况提供基础资料。利用原子荧光光谱法测定了研究区沉积物中砷、汞元素含量,选取铁元素作为归一化元素,建立了不同潮间带沉积物砷、汞元素的环境背景值。统计结果表明:砷、汞含量最大值均出现珠江口,分别为42.90mg/kg和0.287mg/kg,大于第一类《海洋沉积物质量标准》中砷的20.0mg/kg标准值和汞的0.2mg/kg标准值。本文采用地质累积指数法和潜在生态危害指数法对研究区砷、汞污染状况进行评价。在砷含量背景值中:珠江口最大值为19.19mg/kg,苏北盐城浅滩为11.02 mg/kg,大辽河口为6.42mg/kg,闽江口最小值为2.90mg/kg;在汞含量背景值中:珠江口最大值为0.08mg/kg,其余三个河口均较小,大辽河口为0.03mg/kg,盐城浅滩为0.02mg/kg,闽江口为0.02mg/kg;砷、汞元素本底值最大值均出现在珠江口,最小值位于闽江口;砷元素在4个潮间带沉积物中均属于无污染情况和轻微的潜在生态危害,汞元素在珠江口为中等潜在生态危害,在其他3个潮间带沉积物中为轻微污染或者无污染情况。研究区中4个潮间带沉积物中砷、汞含量呈“南方高,北方低”的分布特征。闽江口和珠江口潮间带沉积物中砷、汞元素含量受人类工农业活动影响较大,因此造成了砷、汞含量呈现“南高北低”的分布特征,且珠江口的砷、汞污染情况较其他潮间带更为严重,亟需加强控制其污染趋势。

海南不同产地眼树莲中4种重金属元素含量分析

目的对海南不同产地眼树莲中砷、汞、铅、镉4种重金属元素含量进行测定。方法采用氢化物原子荧光法测定眼树莲中重金属砷、汞、铅、镉元素的含量。结果镉未检出,砷、汞、铅含量极低,且均远低于《药用植物及制剂进口绿色行业标准》中重金属的限量标准。但不同来源的海南眼树莲重金属含量存在一定差异。结论原子荧光光谱法快速、简便、准确、稳定,可用于眼树莲中重金属含量测定。

典型工业城市土壤重金属元素形态特征及生态风险评估

城市工业化发展易造成土壤重金属污染等环境问题。已有研究表明,土壤重金属对生态环境的危害不仅与其总量有关,更大程度上取决于重金属的赋存形态。为查明河套平原某典型工业城市城区土壤重金属的含量特征、赋存状态和风险状况,本文在该市不同功能区采集土壤样品52件,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、原子荧光光谱法(AFS)等分析技术测定土壤重金属元素含量和赋存形态状况的基础上,采用风险评价编码法(RAC)对城区土壤重金属的生态风险进行评价。结果表明:①表层土壤重金属元素含量(除As外)均不同程度地高于河套平原背景值,Pb、Cr、Mn、Cd、Zn的变异系数较大,空间分布不均匀,受人类活动影响显著;工业区重金属含量超过背景值程度最重,尤其是Cd(背景值的5.83倍)和Pb(背景值的3.58倍);道路重金属含量也明显高于背景值,Cd是背景值的近4倍。②重金属Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、As元素形态以残渣态为主;Cr、Ni、Cu和As的残渣态平均占比都大于70%,Cd的残渣态在各功能区约占30%。③RAC风险评价结果显示各功能区的Cd和工业区的Pb达到高风险等级,生态风险较大。研究结果可为城区土壤重金属潜在生态风险防范提供科学依据。

原子荧光光度法应用于湖泊底泥中汞和砷的形态分析

采用五步连续萃取和原子荧光光度法分析湖泊底泥中Hg和As的形态。结果表明:Hg主要以生物可利用性较强的三种形态(可交换态、碳结合态和铁锰氧化物结合态)存在,占总量的71.48%,而As则主要以残渣态存在,占总量的95.2%。采用原子荧光光谱法同时测定砷和汞,其检出限As为0.015 ng/mL、Hg为0.006 ng/mL;RSD为:0.33%～4.26%;回收率为:97.7%～100.6%。

大气降水中重金属形态分析及污染特征研究

重金属拥有超高的毒性,并且毒性的持续性很强,能通过食物链循环进入到人体,存在人体内无法代谢排出,最终累积达到病变,使人体健康受到很大的危害。而重金属大范围的存在于大气环境中,大气中重金属大部分以颗粒物方式存现,首先它可以经过呼吸系统进到人体体内,伤害人体生理代谢系统;其次又利用干湿沉降的形式,大范围地、持续不断地沉降给地表环境系统,产生永久的不可修复的影响使生态系统遭到破坏。采用原子荧光光谱法、离子体质谱法分析了长春大气降水中重金属元素的含量,利用BCR提取技术对重金属形态进行分析,分析出重金属的污染分布特征。实验结果表明,采用了原子荧光光谱法、离子体质谱法对大气降水中重金属含量分析的精确度很高,对大气重金属污染的防治提供理论基础。

原子荧光光度法应用于湖泊底泥中汞和砷的形态分析

采用五步连续萃取和原子荧光光度法分析湖泊底泥中Hg和As的形态。结果表明：Hg主要以生物可利用性较强的三种形态（可交换态、碳结合态和铁锰氧化物结合态）存在，占总量的71．48％，而As则主要以残渣态存在，占总量的95．2％。采用原子荧光光谱法同时测定砷和汞，其检出限As为0．015ng／mL、Hg为0．006ng／mL；RSD为：0．33—4．26％；回收率为：97．7～100．6％。

氢化物发生-原子荧光光谱仪使用中常见问题及解决方法

文章分析了氢化物发生-原子荧光光谱仪应用中的常见问题,提出了解决方法,以期为检测人员提供参考。

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

优化了微波消解沉积物样品前处理方法,选择了HNO3-HF体系。以沉积物标准物质（GBW07436）为参照对象,选用HNO3-HF微波消解提取重金属全量,采用BCR三步法提取重金属形态,建立了石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）测定As,Cd,Pb,Cr,Cu,Mn,Zn,Ni,Co 9种重金属全量及形态的方法。结果表明,重金属全量测定结果误差为-4.58%～7.33%,BCR形态结果误差为-7.9%～11.6%,符合质控误差范围要求。各重金属形态之和提取率为88.96%～109.36%。对于含多种重金属的沉积物样品,微波消解-GFAAS分析可作为其重金属形态与总量研究的一种分析手段。