丹江口库区沿岸农田土壤重金属分布与来源解析

丹江口水库作为南水北调中线水源地,库区沿岸土壤重金属分布特征直接影响水库水质安全。为研究丹江口水库沿岸农田土壤重金属的污染特征及来源,测定了As、Cd、Cu、Pb、Hg、Ni、Zn和Cr等8种重金属。采用地质累积指数和富集因子对土壤污染状况进行评价,并运用相关性分析及主成分分析展开溯源。结果表明:研究区8种重金属(除2个样品的总As浓度外),其他样品重金属浓度均未超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行):GB 15618—2018》筛选值。Hg富集程度最高,均有4%采样点处于中度富集状态(1<I_(geo)≤2)和重度富集状态(2<I_(geo)≤3)。整个库区农田土壤重金属As、Cd、Cu、Pb、Hg、Ni、Zn和Cr的无污染至轻微污染区均>92%,As、Cd、Hg和Cr的中度以上污染区分别为4%、4%、6%和4%,仅Hg有2%区域属重度污染。空间上,8种重金属分布差异显著,库区农田土壤呈轻度富集趋势。来源解析发现,As、Cu、Ni和Zn主要受生活污染源和工业污染的混合影响,Pb以交通源为主,Cd主要来源于农业污染源,Hg受大气沉降源的污染,而Cr主要来源为成土母质自然源输入,其贡献率分别为44.655%、15.376%、13.093%、11.178%、8.386%。

抗坏血酸-磷酸溶液超声提取-高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法快速测定土壤中6种砷形态的含量

为解决高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法(HPLC-ICP-MS)测定土壤中6种砷形态含量时色谱分离时间长以及亚砷酸根[As(Ⅲ)]易转化成砷酸根[As(Ⅴ)]的问题,进行了题示研究。在0.1 g土壤样品中添加体积比1∶1的1.6 mol·L^(-1)磷酸溶液和0.5 mol·L^(-1)抗坏血酸溶液的混合溶液10 mL,常温下超声提取6 h,用水稀释至50 mL,经0.22μm聚醚砜膜过滤,用HPLC-ICP-MS测定滤液中砷甜菜碱(AsB)、As(Ⅲ)、二甲基砷(DMA)、砷胆碱(AsC)、一甲基砷(MMA)和As(Ⅴ)等6种砷形态的含量。在色谱分析中,以Dionex IonPac AG7色谱柱(50 mm×4 mm,10μm)为分析柱和保护柱,不同体积比的3.5 mmol·L^(-1)碳酸铵溶液和100 mmol·L^(-1)碳酸铵溶液的混合溶液为流动相进行梯度洗脱。结果显示:6种砷形态的质量浓度均在一定范围内和峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为0.010~0.050μg·L^(-1);按照标准加入法进行回收试验,回收率为92.0%~110%,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于5.0%。方法用于6个实际土壤样品的分析,检出了As(Ⅲ)和As(Ⅴ),检出量分别为0.07~0.15μg·g^(-1)和3.44~8.61μg·g^(-1)。

丹江口水库表层水体无机元素的ICP-MS快速筛查法

目的:采用ICP-MS半定量和全定量联合分析法快速筛查丹江口水库表层水体中无机元素。方法:将水样经0.22μm膜过滤后,采用ICP-MS半定量分析方法对样品进行全元素的扫描和浓度预估;利用全定量分析方法对样品中经半定量筛查出的含量较高或有毒、有害的元素进行定量测定。结果:半定量分析结果表明Na、Mg、Si、K、Zn浓度在10~100μg/L之间,Si、Tl、Fe、Ga、Sr、Cl、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Se、Br、Mo、Ba浓度在0.1~10.0μg/L之间,其他元素浓度均在0.1μg/L以下或未检出;全定量结果显示Cr、Mn、Ni、Cu、As、Mo、Cd、Sb、Tl和Pb共10种《生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)》限制元素远远低于参考限值,符合标准。结论:相比单一的分析模式,全定量和半定量联合分析能够更快、更全面地获取元素信息,能更好地为水体无机元素筛查、尤其是应急检测提供参考。

磷化工厂及周边农田土壤重金属污染与来源解析

为探究湖北省钟祥市某磷化工厂及周边农田土壤中常见重金属Cu、Pb、Zn、Ni、As、Cd、Cr或Cr(Ⅵ)的污染情况及空间分布特征,测定磷化工厂场地内和周边农田土壤以及农作物样品中的重金属含量,并运用正定矩阵因子(PMF)模型解析农田土壤重金属来源。结果表明,依据《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)的第二类用地筛选值,磷化工厂场地内As、Pb超标,超标率分别为47.5%、5.0%,最大值分别是筛选值的约59、10倍。依据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)的风险筛选值,周边农田土壤中7种重金属均有不同程度超标,超标区以靠近磷化工厂为主。农产品中只有蔬菜和芝麻的部分样品As超过《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762—2017)。对农田土壤重金属进行来源解析发现,As和Pb主要来源于磷化工厂的工业污染源,Cd主要来源于农业污染源,Cu、Zn主要来自交通运输以及大气沉降的混合污染源,Cr和Ni受人类活动干扰较小,主要为土壤母质源。

大型精密仪器ICP-MS实验教学的探索

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)是目前无机元素分析中不可替代的基础设备,将其纳入实验教学内容是时代发展的要求。本实验课采用"线上线下"混合教学模式,将理论教学和实践教学有机结合,主要从ICP-MS概述、无机元素分析实验设计、仪器的使用及样品测定和仪器关键部位的维护4个方面内容展开教学,不断探索ICP-MS教学模式和教学内容,以期提高实验教学质量,使学生在基础技能知识、科研素养和创新意识得到综合提高。

ICP-MS及其联用技术在中药无机元素的分析应用

无机元素的含量和形态分析是中药材质量研究的重要内容。电感耦合等离子体质谱(Inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)技术是一种动态线性范围较宽、检出限较低、检测分析干扰小、数据分析精密度较高的快速痕量元素检测分析技术。文章介绍了ICP-MS技术的元素分析特点,综述了ICP-MS技术及其联用技术在中药质量控制中的元素含量与元素形态分析的应用进展及ICP-MS技术在实际应用中干扰的消除,并展望ICP-MS技术及其联用技术的应用前景。

血清、血浆和全血中碘含量的比较研究

目的评价血清碘、血浆碘及全血碘衡量个体碘营养水平的一致性,为碘相关的流行病学调查提供参考依据。方法自湖北医药学院南水北调水源地环境与健康研究中心招募18~59岁健康成人50人,采集全血并分离血清和血浆,运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定血清、血浆、全血碘含量,并评价检测方法的标准曲线线性关系、精密度和准确度。通过配伍组设计的方差分析比较3种血碘含量的差异,Passing-Bablok回归和Bland-Altman图评价血清碘与血浆碘的一致性。结果血清、血浆和全血碘在0.0~25.0μg/L范围内线性关系均良好,相关系数(R^(2))均>0.999;8份混合血样的相对标准偏差范围为1.9%~4.3%(n=6),血碘有证标物的测定结果均在参考范围内,加标回收率范围为99%~106%。50位志愿者的血清、血浆和全血碘含量依次为(57.31±8.06)、(57.49±8.50)、(33.89±5.40)μg/L,其中血清碘和血浆碘比较差异无统计学意义(P=0.904)。Passing-Bablok回归结果显示,血清碘和血浆碘之间偏倚差异无统计学意义(P=0.538);Bland-Altman图显示,血清碘与血浆碘差值均位于一致性界限内。结论血浆碘和血清碘测定结果具有良好一致性,血浆碘作为个体碘营养水平的评价指标是可行的,但全血碘与血清碘未见一致性。

Fas/FasL信号通路在铅暴露致PC12细胞凋亡中的作用

目的探讨Fas/Fas L信号在铅诱导大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞(PC12细胞)发生细胞凋亡中的作用。方法醋酸铅的暴露剂量设为0、0.1、1.0与10.0μmol/L,暴露时间为48 h。免疫荧光技术观察细胞内Fas蛋白的表达,Westernblot法检测Fas与Fas L蛋白表达水平,比色法测定细胞内caspase-8与caspase-3的活性,流式细胞术检测细胞凋亡率。结果免疫荧光技术与Western blot法均表明,与对照组比较,1.0与10.0μmol/L醋酸铅暴露可致PC12细胞内Fas表达明显增加(P<0.05),10.0μmol/L醋酸铅可诱导Fas L蛋白表达显著增加(P<0.01)。此外,与对照组相比,caspase-8活性在10.0μmol/L醋酸铅暴露后显著升高(P<0.01),而caspase-3活性在1.0与10.0μmol/L醋酸铅染毒后均显著上升(P<0.05)。流式细胞术结果显示,0.1、1.0与10.0μmol/L醋酸铅染毒均增加PC12细胞凋亡率(P<0.05),与对照组比较,差异有统计学意义。结论铅暴露可诱导PC12细胞凋亡,其机制可能与死亡受体途径的激活有关。

碘过量对小鼠甲状腺滤泡和胰腺腺泡细胞形态的影响

目的 观察不同程度的碘过量对小鼠甲状腺滤泡和胰腺腺泡细胞形态学变化的影响。方法 选取60只雌性（BALB／c）小鼠 ，体重18 - 22 g，按体重采用随机数字表法将小鼠分为6组，每组10只。采用在饮用水中加入碘酸钾的形式，按碘含量分成300、 600、1 200、2 400和4 800 μg／L组，正常（对照）组给予正常碘含量（5 μg／L）的自来水。饲养1个月，取小鼠甲状腺和胰腺 组织，光镜下观察甲状腺滤泡和胰腺腺泡细胞形态，电镜下观察胰腺超微结构变化。结果 光镜下，从1 200 μg／L组开始，甲状 腺滤泡腔逐渐增大，细胞变为扁平；小鼠胰腺腺泡细胞肿胀，并出现空泡样变形。电镜下，从600 μg／L组开始，胰腺腺泡细胞超 微结构出现显著变化，酶原数量减少，细胞器变性坏死，以及内质网扩张。结论 碘过量可引起小鼠胰腺腺泡细胞损伤。

KED-ICP-MS快速分析尿液中砷、镉、铊、铅

目的:运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术建立快速、准确获取人体尿液中低浓度的砷(As)、镉(Cd)、铊(Tl)及铅(Pb)4种毒性元素含量的分析方法。方法:尿样经过硝酸过夜处理后稀释20倍,直接运用ICP-MS分析4种毒性元素,并观察工作曲线的判定系数、检测限,验证本方法的准确度与精密度。结果:4种毒性元素的检出限介于0.038~2.857 ng/L之间,各元素范围内线性相关系数(r)均≥0.999。各元素加标回收率在88%~108%之间,尿样质控L2均在参考范围内。结论:本方法具有快速、简便的优点,能够满足大批量尿样中4种毒性元素的快速、准确检测的要求。