北京市城区细粒子中铂族元素的污染特征和季节变化分析

选取北京市城区的东直门和健德门站为采样点,选取2014年夏季,秋季,冬季为采样时间,研究北京市城区大气细粒子(PM2.5)中铂族元素(PGEs)的污染特征和季节变化。采用微波消解-电感耦合等离子体质谱仪法(ICP-MS)对Pd,Pt和Rh进行浓度的定量分析。研究结果表明,北京城区PM2.5中Pd,Pt和Rh的平均浓度分别为:134.3,8.478,8.443pg·m-3。PGEs的质量浓度在不同季节差别较大,Rh和Pd的季节变化特征一致,均为冬季秋季夏季,而Pt的季节变化特征则为秋季夏季冬季。富集因子分析间接表明装有三元催化转化器的机动车尾气是铂族元素污染的来源。相比于世界其他城市,北京市的Pd和Rh在可吸入颗粒物中的平均浓度是比较高的,而Pt则低于多数城市且比指导值低很多,暂时不会对人体造成影响;然而可以预测随着北京汽车工业的快速发展,细粒子中PGEs的含量会持续增加。     

敞口消解ICP-MS同时测定北京地区环境尘土样品中痕量铂、铑、钯的研究

研究了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)同时测定土样中痕量铂、铑、钯的分析方法。比较几种尘土样品的消解处理方法,采用王水加热回流来消解样品。优化了样品测量条件,并研究了干扰情况和消除干扰的方法。所建立的方法的精密度、线性关系良好,在优化的实验条件下Pt,Pd,Rh的检出限分别为0.48,4.22和0.42 ng·g-1,样品的加标回收率分别为Pt 87.6％～88％,Pd 85.2％～87.8％和Rh 93％～95％。将建立的方法应用于环境尘土样品的测定,回收率在85％以上,结果令人满意。     

共沉淀-感耦等离子体质谱法测定地质样品中的超痕量金铂钯

本工作研究提出了共沉淀富集结合ICP-MS测定地质样品中的金、铂、钯的方法,研究了仪器的最佳化和内标元素的选择。在本工作的实验条件下获得的方法测定下限以6倍标准偏差计分别为Au:0.23 ng·g-1,Pt:0.19 ng·g-1,Pd:0.16 ng·g-1;方法精密度(RSD)Au:1.4％-18.2％,Pt:0.2％-16.4％,Pd:0.4％-13.6％。采用本工作制定的分析方法,测定了国家一级地球化学标准物质中的痕量Au,Pt,Pd,测定值与标准值相吻合。     

氧化铝负载二苯基硫脲分离富集ICP-AES测定贵金属的研究

报道了氧化铝负载二苯基硫脲分离富集ICP-AES法同时测定痕量Pt,Pd,Au和Rh的新方法,研究了影响分离富集的各种条件(溶液酸度、流速、试样体积、洗脱剂的种类和体积及其共存离子的影响等)对测定上述痕量元素回收率的影响。在优化的实验条件下本方法的检出限分别为Au 0.0085,Pd 0.022,Pt 0.015和Rh 0.022μg·g~(-1),相对标准偏差小于5.0％,样品加标回收率在95％～105％之间。本方法已成功地应用于地质样品中痕量Pt,Pd,Au和Rh的测定。     

ICP-MS在城市道路尘土中非常规监测微量元素污染评价中的应用

采集了石河子城区32个站点的道路尘土样本,测定了样品中10种非常规监测微量元素(B,Be,Bi,Co,Ga,Li,Sb,Sn,Tl,V)的含量。并采用地积累指数法、元素相关性分析和主成分分析法对尘土中的微量元素污染程度和来源进行了分析。结果表明：道路尘土中微量B,Be,Bi,Co,Ga,Li,Sb,Sn,Tl和V的平均含量分别为41.11,1.68,0.52,13.58,36.26,24.91,3.37,3.64,0.42,72.66 mg·kg-1。其中,Co,Li和Tl的平均含量均低于新疆土壤元素背景值,B,Be和V的平均含量和新疆土壤元素背景值相似,Bi,Ga,Sb和Sn的平均含量高于新疆和世界土壤元素背景值。地积累指数计算结果表明：B,Be,Co,Ga,Li,Tl和V污染级数为0,说明无污染,而Sb,Bi和Sn污染较为严重(污染等级分别为2,1,1)。元素相关性分析和主成分分析多元统计方法计算结果表明,Bi,Co,Sb和Tl主要是人为来源,B,Be,Li和V主要是自然来源,而Ga和Sn可能受自然因素和人为因素的共同影响。     

电感耦合等离子体-串联质谱(ICP-MS/MS)法测定道路尘土中的铂族元素(PGEs)含量

建立了道路尘土中的铂族元素(platinum group elements,PGEs)含量测定的分析方法。道路尘土以王水(2mL HNO_3+6mL HCl)为混合消解试剂经微波消解后直接测定。在MS/MS模式下向碰撞反应池中通入氧气或氨气,分别利用氧气质量转移、氧气原位质量和氨气原位质量法消除多原子离子质谱干扰。在MS/MS模式下,分别向碰撞/反应池(CRC)中加入O_2和NH_3-He(1∶9,V/V),消除质谱干扰,采用O_2质量转移法对铑进行测定,O_2原位质量法和高氦(HeHe)法对钯进行测定,NH_3原位质量法对铑和铂进行测定。通过分析国际标准参考物质(BCR-723)验证方法的准确性和精密度,所测定结果与参考值基本一致,RSD≤7.8%,表明本方法具有良好的准确性和精密度。本方法具有前处理简单、高灵敏度、无干扰、稳定性好等优势,可用于道路尘土样品中超痕量铂、铑,钯含量的测定。     

湿法分解-活性炭富集-化学光谱法测定化探样中的金、铂和钯

试验了用王水溶矿,尿素还原除去NO-2的影响,活性炭吸附Au、Pt、Pd的条件.在10% HCl介质中[AuCl4]-、[PtCl6]2-、[PdCl4]2-被定量吸附,与其他元素分离,经发射光谱法测定.Au、Pt、Pd的回收率为92%-110%,经国家一级标准物质验证,其测定值与标准值相吻合,方法检出限分别为Au 0.2ng/g、Pt 0.5ng/g、Pd 0.3ng/g、精密度为RSD%=7.6-12.8.     

fcc金属层错能的EAM法计算

采用嵌入原子法(EAM)计算了Cu，Ag，Au，Ni，Al，Rh，Ir，Pd，Pt和Pb等10种面心立方(fcc)金属的层错能，除Rh和Ir两种金属外，其他金属的计算结果和实验结果基本一致. 关键词： 面心立方金属 层错能 EAM     

电感耦合等离子体质谱法测定植物中痕量钯的光谱干扰消除方法的研究

研究了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定植物中微量钯的方法。详细讨论了样品前处理的方法及测定铂族元素钯时受到的质谱干扰,建立了新的干扰方程,可有效地消除镉(Cd)等元素对钯测定的干扰,省去了传统分离步骤,与铜试剂(DDTC)络合分离消解液的测定结果比较,相对标准偏差<8%。采用铂族元素标准矿样GBW 07293评价准确性,相对误差5.5％,方法简便并准确有效。应用所建方法测定北京市市区主要公路道路两旁四种常见植物草坪草,国槐,小叶冬青和松树中钯的含量。     

电感耦合等离子体质谱法测定铜矿区20种植物中的金银

采用灰化-王水处理试样,选取103 Rh和203 Tl作为测定107 Ag、109 Ag和197 Au的内标元素,建立了电感耦合等离子体质谱法测定铜矿区栓皮栎等20种植物中金和银的方法。所建立方法用于不同矿区植物样品的分析,相对标准偏差(n=5)为9.05%～0.85%,加标回收率在93.6%～101.6%之间,Au和Ag检出限分别为0.048和1.06ng.g-1。该方法简便、准确,适用于铜矿区植物中金和银的测定。测定结果表明,矿区中金和银含量因不同植物而存在较大差异,变动范围为Au:0.18～0.99ng.g-1,Ag:282～2 150ng.g-1,其中凤尾蕨、芒萁和长叶实蕨中Ag具备地球化学异常特征,可作为找矿有效指示的植物。     

Sources of Environmental Pollution in Ankara (Turkey): Geochemistry and Traffic Effects—PEDXRF Applications

Road dusts were collected from the main streets in the vicinity of Ankara, the capital city of Turkey, including exhaust dust samples from the different fuel-based motor vehicles and sample pieces of brake pads to characterize their metal compositions by polarized energy-dispersive X-ray fluorescence (PEDXRF) spectrometry. Road dust samples were gathered by a vacuum dust sweeper from nine different densely populated residential settlement regions of Ankara, far from large industrial plants. Heavy metal contents of the road dusts were analyzed during the summertime to determine the metal pollution due to the motor vehicle exhaust, abrasion of brake pads, and lithology, ignoring the industrial and heating sources of pollution. The results of the analysis showed that the elements of Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Sn, Pb, and Th in road dust samples were not derived from the lithology and industrial plants but from the motor fuel exhausts and brake pad abrasion. Generally, urban environmental pollution due to the toxic trace metals from traffic is harmful for the human health as well as the ecosystems near Ankara.     

黄河上游水体中重金属分布特征及重金属污染指数研究

为了研究黄河上游地区水体中重金属含量分布特征及评价该区域重金属污染水平,分别于2014年4月(枯水期)和10月(平水期),在12个采样点采集了24个黄河表层水样。由电感耦合等离子质谱仪ICP-MS测量水样中As,Cd,Cr,Co,Cu,Mn,Ni,Pb和Zn的含量,并确定黄河上游水体中重金属分布特征和重金属污染指数。结果显示枯水期重金属的平均浓度顺序是：Cr(18.56 μg·L-1)>As(2.95 μg·L-1)>Ni(1.87 μg·L-1)>Mn(1.20 μg·L-1)>Cu(1.12 μg·L-1)>Zn(0.59 μg·L-1)>Pb(0.08 μg·L-1)>Cd(0.01 μg·L-1),平水期的重金属平均浓度顺序是：Mn(596.89 μg·L-1)>Zn(52.46 μg·L-1)>Cu(36.27 μg·L-1)>Ni(25.11 μg·L-1)>Cr(23.19 μg·L-1)>Pb(19.51 μg·L-1)>As(7.30 μg·L-1)>Cd(0.37 μg·L-1)。将重金属含量测定结果与中国和国际水质参考值以及同地区丰水期重金属含量数据进行了比较,结果显示Cr,Mn,Pb和Cu含量高于标准值。同时,用重金属污染指数(HPI)评估所有金属对整个水体的影响,结果表明各选点枯水期HPI值为6.46～11.95,平水期HPI为4.53～210.53。两个季节的重金属分布特征和HPI都显示了明显的季节性变化。研究结果表明黄河研究流域水体重金属含量及HPI均显示平水期重金属污染程度较枯水期高,可能与季节性生产及降水变化有关。研究结果可为相关部门制定环保政策提供可信的实验数据和理论依据。     

北京市区绿色空间滞尘分布反演研究

北京市作为中国政治中心和京津冀特大型城市,近40年来城市化进程迅速,大气颗粒物和尘埃粒子污染问题较为突出,发挥绿色空间滞尘功能具有重要现实意义。将高光谱技术与遥感技术相结合,反演了市域尺度绿色空间滞尘分布。以北京市区绿色空间常见植被大叶黄杨(Euonymus japonicus)为研究对象,通过室外采样与室内试验获取叶片样本的滞尘量、光谱反射率和叶面积等数据,比较叶片滞尘前后的原始光谱曲线和反射率一阶导数特征,分析不同滞尘量对光谱反射率的影响,探究对叶片滞尘量高度敏感的波段。利用光谱响应函数将地面采集的窄波段光谱反射率数据分别转化遥感卫星的宽波段光谱反射率数据,建立对应卫星波段植被指数比值与滞尘量的回归模型,选取拟合效果最好的回归模型作为滞尘反演模型。结合GF-2影像所提取北京市区绿色空间范围,采用滞尘反演模型获取北京市区绿色空间滞尘分布。进而插值得到北京市区尘埃污染分布,采用空间自相关模型检验其空间聚集特性。结果表明：740~1 870 nm波段, 滞尘后光谱反射率明显低于滞尘前反射率,滞尘对红边、黄边、蓝边位置没有明显影响,对“红边幅值”和“红边面积”影响较明显,利用Sentinel-2影像计算的EVI指数与滞尘量相关性最高,所构建的线性与二次滞尘回归模型决定系数(R2)分别为0.705和0.751;利用2021年4月7日和2021年6月3日的Sentinel-2影像反演获取了北京市区绿色空间滞尘分布,其滞尘分布趋势表现为：市中心高于郊区,北部高于南部,东部高于西部。北京市区中部、北部和东部易产生尘埃污染。污染分布具有明显聚集性,并非完全随机。     

基于光谱特征的北京城区植被滞尘分布反演

植被叶片的滞尘量可以表征空气污染的程度, 分析城市植被滞尘的空间特征对于制定更为有效的空气污染控制政策具有重要的现实意义。基于北京市主城区采集的大叶黄杨、国槐、毛白杨和山桃等四种典型绿化植被叶片的滞尘量、光谱反射率和叶面积等数据,比较四种植被叶片滞尘前后的光谱曲线,进行窄波段与卫星波段滞尘前后叶片光谱反射率比值与滞尘量的相关分析。然后,分别建立相关性最大的卫星波段反射率和NDVI与滞尘量之间的回归模型, 选取拟合较好的模型反演北京城区植被的滞尘量分布,进而插值得到整个北京城区的尘埃分布。最后,根据高滞尘区域周围的土地覆盖和土地利用以及滞尘期间PM₁₀浓度的空间分布对反演的的合理性进行检验。结果表明：在780~1 300 nm波段,大叶黄杨、国槐、毛白杨和山桃四种植被的滞尘叶片反射率均明显低于干净叶片;窄波段反射率与滞尘量在520~650 nm波段和1 390~1 600 nm波段具有较高的相关性,相关系数的绝对值最高达到0.626;利用Landsat8的green波段和NDVI构建的滞尘反演模型,决定系数(R2)分别为0.446和0.465。NDVI模型反演的北京城区植被的滞尘量分布结果表明,北京城区滞尘含量呈现出北高南低,东高西低,中心城区高于郊区的空间分布格局。该研究通过高光谱和遥感影像数据反演滞尘量,可以为快速全面监测城市地区尘埃分布提供参考。     

Examination of Correlation between Histidine and Cadmium Absorption by Eleagnus angustifolia L .,Vitisvinifera L . and Nerium oleander L .Using HPLC-MS and ICP-MS

In this study,HPLC-MS and ICP-MS methods wereused for the determination of histidine and cadmiumin Eleagnusangustifolia L.,Vitisvinifera L.and Nerium oleander L.leaves taken from industrial area including Gaziantep and Bursa cities.To histidine determination by HPLC-MS,flow rate of mobile phase,fragmentor potential,injection volume and column temperature were optimized as 0.2mL·min~(-1),70V,15μL and 20℃,respectively.For extraction of histidine from plants,distilled water was used by applying on 90℃and 30min.The concentrations(as mg·kg~(-1))of histidine were found to be in range of 8~22for Eleagnusangustifolia L.,10~33for Vitisvinifera L.and 6~11for Nerium oleander L.The concentrations of cadmium were found to be in ranges of 6~21μg·kg~(-1) for Vitisvinifera L.15~110μg·kg~(-1) for Eleagnusangustifolia L.and 63~218μg·kg~(-1) for Nerium oleander L.     

原子荧光光谱法测定土壤和沉积物中铋

建立了王水沸水浴消解-原子荧光光度法测定土壤和沉积物中铋。优化了仪器参数、载流及还原剂浓度,比较了水浴消解、微波消解和电热板消解三种前处理方式处理土壤/沉积物中铋的优劣。实验表明,最佳的消解方式为水浴消解,该方法操作简单方便,结果准确,可靠。采用王水沸水浴消解土壤或沉积物试样,方法的检出限为0.01 mg·kg-1(取样量为0.500 0 g,定容体积为50 mL),检出下限为0.04 mg·kg-1。该方法测定土壤标准样品,测定值都在标准值范围之内,相对误差为-4.7%～-2.0%。该方法用于测定土壤和沉积物实际样品的相对标准偏差分别为2.5%～3.4%和3.1%～3.4%,加标回收率分别为97.6%～102%和99.5%～104%。     

SEMEDS: an important tool for air pollution bio-monitoring

Plant canopies act as absorbers of air-borne dust particles. Characterization of the dusts present over the leaf surfaces can indicate the nature of contaminant present in the surrounding area and possible sources as well. Dust particulates get adsorbed on both the surfaces of leaves, however more dust particulates get deposited on the upper surface. These dusts contain many inorganic elements, which were analyzed in the present study. For the present investigation, SEMEDS technique used to characterize the dusts adsorbed over the leaf surfaces. Using SEMEDS the samples were analyzed by two types of methods i.e. point analysis and elemental mapping. Both the methods showed the presence of elements like Si, Al, Fe, Mg, and Ca in the dusts adsorbed over the leaf surfaces. Thus, SEMEDS can be used for in situ air pollution monitoring using tree leaves from the area concerned.     

微波辅助激光诱导击穿光谱增强大米中Cd发射强度的研究

食品安全问题已成为全世界关注的焦点,对食品中污染物的绿色检测方法有利于环境的可持续发展。以大米中重金属污染物Cd元素为研究对象,分别采用激光诱导击穿光谱(LIBS)和微波辅助激光诱导击穿光谱(MA-LIBS)对空白和实验室污染处理的大米样品进行检测,并选用Cd Ⅰ 228.802 nm为分析线,探讨目标元素分析谱线等离子体发射强度的增强效果。同时,采用阳极溶出伏安法获取大米中Cd元素的真实含量。研究结果表明,对于实验室配制的浓度范围在2.16~13.69 μg·g-1的大米样品,LIBS仅能检测出其中大米Cd真实含量为13.69 μg·g-1的样品;而在同一实验条件下,MA-LIBS能检测出所有污染后样品中的Cd元素信号,并且与LIBS方法相比,Cd元素谱线发射强度增强了9~27倍,检测灵敏度提高了6.34倍。结果表明,采用MA-LIBS能有效地增强大米中Cd元素等离子体的发射强度并提高其检测灵敏度。     

叶面降尘对香梨叶片高光谱特征的影响及定量反演研究

叶面降尘指大气中的浮尘经重力沉降后,在植物叶片表面所形成的一层明显积尘,对其进行监测,可为沙尘区的环境评价及农业灾害评估提供基本依据。在量化叶面降尘的基础上,研究了叶面降尘对南疆香梨叶片高光谱特征的影响,分析了叶面降尘与反射率的相关性,并建立了叶面降尘的高光谱定量反演模型。研究结果表明,叶面降尘使可见光(400~700 nm)反射率增加,最大变幅位于666 nm,绝对变化率为-10.50%,相对变化率为62.89%;使近红外(701~1 050 nm)的反射率降低,最大变幅位于758 nm,绝对变化率为12.04%,相对变化率为-41.75%。叶面降尘量大于20 g·m-2时,叶片除尘后,绿峰、红光吸收谷、蓝光吸收谷得到凸现,500~750 nm波段的斜率明显变大。叶面降尘量低于20 g·m-2时,其对绿峰的形状和面积影响不大。叶面降尘与反射率在可见光波段呈正相关,与近红外波段呈负相关,可见光波段的相关性要优于近红外波段,最大相关系数(0.61)出现在663 nm。在构建的七种PLSR反演模型中,倒数对数一阶微分模型具有较好的稳定性及预测能力,决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)、预测方差比(RPD)分别为0.78,3.37和2.09,对叶面降尘具有很好的预测能力,其余模型的RPD均小于2.0。研究结果为叶面降尘的高光谱遥感监测提供了一定的理论依据,同时为沙尘区环境评价及农业灾害评估提供了新的数据获取方法与思路。