煎煮对几种特色南药中重金属元素含量和形态影响

考察了几种特色南药中重金属(Cd,Cr,Cu,Fe,Mn,Ni,Pb,Sr,Zn)的含量状况,并采用形态连续萃取法分析重金属在药材中的形态分布,研究了药材煎煮时药材中重金属的释放及煎煮过程对药材中重金属形态分布的影响。结果表明,几种南药中Cr,Pb,Zn的含量较高,且巴戟天中的重金属总量高于限量标准;原药材中Cr,Cu,Mn,Ni,Pb和Zn主要存在于有机态和残留态,Fe和Sr主要存在于残留态。煎煮使南药中大量重金属迁移到药汤中;药汤中Cu,Mn,Cr,Pb和Zn主要来自于其在药材中的可交换态、碳酸盐结合态和有机态,而药汤中Sr,Ni和Fe不仅包含其非残留态,更多来自于它们的残留态。为减少药汤中重金属,对于Cu,Mn,Cr,Pb和Zn既要控制在药材中的总量,且需降低它们在药材中的非残留态含量;对于Fe,Ni和Sr则主要是控制其在药材中的总量。     

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(r2)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。     

生活垃圾流化床热处置中重金属迁移分布研究

在流化床实验装置上研究模拟生活垃圾热解、气化、焚烧等热处置过程中重金属Cd、Pb、Zn及Cu的迁移转化,分析氧化还原气氛及温度对重金属挥发特性的影响。结果表明,高温及还原性条件促进了Cd、Pb及Zn的挥发;而氧化性气氛有利于Cu的迁移。热力学平衡模拟结果表明,金属在氧化和还原气氛下的转化途径不同。在还原性气氛下,金属主要以元素态单质或硫化物的形式存在,其熔沸点高低决定了金属挥发程度。反之,CuCl_3等氯化物的生成促进了Cu在氧化性气氛下的挥发。金属基反应在氧化性气氛下得到加强,提高了Cd、Pb及Zn向气相产物转化的起始温度。进一步考察重金属在不同组分的分布及富集规律,大部分以气相形式挥发的重金属易在降温过程中冷凝并富集于飞灰。气流夹带亦是导致重金属迁移的重要原因,流化床的高气速特性对重金属分布有显著影响。     

杭州不同功能区道路灰尘中污染物的分布和有效性

比较研究了杭州城市的工业区、商业区、居民区、公园和附近农村道路灰尘中重金属(Pb、Cu、Cd、Zn、Hg)、P和有机物的积累情况,测定了灰尘分散到水中后污染物在溶液、悬浮物和沉积物中的分配情况。结果表明,不同功能区城市灰尘中污染物含量有较大的变异:重金属一般以工业区和商业区为最高;P以居民区和商业区为最高,而有机物以公园和居民区最高;灰尘中污染物含量随粒径减小而增加。当灰尘分散至水中后,重金属等污染物大部分以沉积相形式存在,少量以溶解相和悬浮相存在;溶解态重金属的比例均较低,平均在0.5%以下,其中ρ(Hg)、ρ(Cd)>ρ(Zn)、ρ(Cu)>ρ(Pb)。而生物有效态(双酸提取)重金属占其总量的比例平均在12%~29%之间,由高到低顺序为Zn,Cd,Cu,Hg,Pb。     

中草药及其生长土壤中6种重金属元素含量相关性初探

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定了中草药中重金属元素(铁、锰、铜、锌、镉、铅)的含量,并对中草药的生长环境土壤中重金属元素的化学形态及其分布进行了研究。文中提出了中草药样品用硝酸-过氧化氢-水(5+2+1)混合溶液消解,并叙述了土壤样品中元素的各种形态(水溶态、可溶态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物态、有机质结合态)的提取方法和试液。结果表明:所测中草药中重金属元素含量明显低于土壤中元素的含量;土壤中铁、锌、铜主要以有机质结合态存在,锰以铁锰氧化物态为主。几种药材中均含有较高量的铁、锰、锌,土壤中也含有较高量的有效态铁、锰、锌,说明中草药与土壤中重金属之间存在有生物迁移作用。     

稀土矿开采过程中重金属铅活化过程分析

采用Tessier连续提取法确定矿样中Pb的存在形态和组成。通过土柱实验对稀土矿的开采过程进行模拟,研究稀土矿开采过程中NH_4~+活化重金属Pb的过程。结果表明:Fe-Mn氧化物结合态和可交换态是矿样中Pb最主要的存在形态,约占Pb总量68.75%和23.13%。土柱实验中可交换态的Pb减少0.7358 mg,占浸矿前含量的84.98%。浸出液中的Pb占浸矿前可交换态Pb的5.67%。土柱中碳酸盐结合态Pb和Fe-Mn氧化物结合态Pb含量增加,分别增加0.3224和0.091 mg,占未浸矿前可交换态Pb的37.24%和10.5%。因此,离子型稀土矿开采过程中优先活化可交换态Pb,被活化的可交换态Pb一部分随稀土母液流出矿体,另一部分在形态上转化为其他态。     

延安市污水处理厂污泥中6种重金属元素的形态分析

采用Tessier连续提取法对延安市污水处理厂污泥中的Zn、Cu、Cr、Cd、Pb和Mn六种重金属元素进行形态提取,并用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法对其中各元素的总量及其形态进行测定。结果表明： Pb、Cd多以可交换态、碳酸盐结合态存在,分别占总量的76.84%和78.59%, 对生物具有潜在有效性。Zn、Cu、Cr多以稳定的硫化物及有机结合态和残渣态存在,不易迁移到环境中去。     

贵州阿哈湖溶解态稀土的垂向分布及形态特征

以中国西南季节性缺氧湖泊阿哈湖为主要研究对象,采用液-液萃取及ICP-MS测试技术,对湖泊不同深度水体中稀土元素进行分析。研究结果表明:随着阿哈湖水体深度增加,从表层至湖上层下部溶解态稀土浓度急剧升高,从湖上层底部至温跃层顶部稀土浓度快速降低,从温跃层上部至湖下层上部溶解态稀土浓度逐渐降低。湖泊颗粒物表面有机碳的矿化作用是造成溶解态稀土在湖上层浓度急剧升高的主要原因,胶体的絮凝作用使溶解态稀土在湖上层底部至温跃层顶部浓度急剧下降,在温跃层上部至湖下层上部水体中,由于新生成的MnO_2吸附作用使溶解态稀土浓度持续下降。形态模拟结果显示,溶解态稀土主要是以稀土有机结合态和稀土碳酸盐结合态两种形式存在。稀土有机络合物占总溶解态的比例遵循以下规律:湖上层温跃层湖下层;LREE-DOCMREE-DOCHREE-DOC。     

重金属盐溶解-沉淀反应的吉布斯自由能变的定量估算

对重金属盐溶解-沉淀反应的吉布斯自由能变(ΔG)进行了定量估算;在不加缓冲剂和pH调节剂的纯水体系中,观测了重金属离子Pb2+、Ni 2+及Zn2+的沉淀-溶解反应,计算了反应的表观平衡常数Kf及表观溶度积常数K′sp;与此同时,对相关计算结果进行了实验验证.结果表明,重金属盐溶解-沉淀反应的ΔG只与反应物的初始浓度和平衡浓度有关,通过测定反应物的平衡浓度即可求得反应的ΔG;重金属离子Pb2+、Ni 2+及Zn2+的沉淀-溶解反应表观平衡常数Kf及表观溶度积常数K′sp皆随重金属盐的起始表观浓度Q0的增大而发生规律性变化:Kf先增大后减小,K′sp趋于最大恒定值,并接近于Ksp;而三种体系的ΔG均为负值,ΔG的绝对值先随Q0的增大而增大,然后趋于相对恒定.实验结果表明,不能用Kf而只能用Ksp描述重金属盐的沉淀-溶解平衡,ΔG绝对值与真正参与反应的反应物的量呈正相关;ΔG<0说明纯水中重金属盐的溶解反应是自发进行的.类似地,通过计算溶解-沉淀反应的ΔG,可以判断沉淀法处理重金属污染废水在热力学上的可行性.     

铁岭煤中重金属元素的赋存形态及其在热解过程中的挥发行为研究

采用密度分离、脱灰处理和逐级化学提取等间接方法,考察了铁岭煤中Pb, Cr, Co, Ni, V五个重金属元素的宏观结合形态,并在Φ25mm小型石英流化床反应装置上考察了上述五个重金属元素在热解过程中的挥发行为。研究发现,铁岭煤中Pb, Cr, Co, Ni, V均主要与非黄铁矿类矿物质相伴生, 且高达40%～60%赋存在硅酸盐类矿物质中。Pb的碳酸盐结合态和有机束缚的离子可交换态600℃前即可分解转化,而其硫化物和硫酸盐结合态在较高的热解温度下才能分解挥发；Co、Ni的硫化物和硫酸盐结合态在高温下可部分转换为有机结合的离子可交换态；而Cr、V的硫化物和硫酸盐结合态在高温下部分转化生成了新的热稳定相。在500℃～900℃范围内,Pb属半挥发性元素,Cr, Co, Ni, V属难挥发性元素。微量元素的挥发性极大地受其伴生环境、共存活泼元素等的影响,硅铝酸盐类矿物质对重金属元素的挥发有一定的抑制作用。     

The kinetics of Cd, Pb and Cr extraction from artificially polluted soils

The kinetics of Cd, Pb and Cr extraction with HCl from polluted chernozem and humous alluvial soils was investigated. The efficiency of the extraction was more than 90% for Cd and more than 80% for Pb. In both cases, the extraction reached the equilibrium state. For Cd and Pb, the metal-ion removal processes in the first 4 h of extraction can be modelled by two simultaneous, pseudo-first-order, irreversible reactions. One of the reactions is fast and can be attributed to H⁺–Mⁿ⁺ exchange reaction occurring on the surface of inorganic minerals as well as in the metal–humic acid complexes and to the dissolution of the water-insoluble precipitates.The minor portion of the metal ions took part in a rather slow reaction, where H⁺ ions exchange with metal ions bound in the internal lattice sites. The slow dissolution of the metal compounds should also be considered. The slow extraction partly can be attributed to slow irreversible processes (e.g., diffusion from the internal lattice sites).In the case of Cr(III), the extraction was found to be a very slow process; the efficiency of removal was less than 25%. The system did not attain the equilibrium state. Presumably, the rates of extraction processes are intermediate between those of the slow and fast reactions.     

石英与水溶液作用的界面反应特征

矿物表面因存在有各种悬空键 ,而形成了表面活性官能团 ,称作“表面位”。对石英来说 ,表面氧离子可以与水中Ｈ+和ＯＨ- 离子反应 ,使表面产生荷电性。研究表明[1 ,2 ] ,石英对二价金属离子的吸附反应遵循Ｆｒｅｕｄｌｉｃｈ方程 ,本文在分析石英表面位及其质子化反应、表面位与重金属离子反应的基础上 ,进一步探讨石英与水溶液作用的界面反应特征及其影响因素。1　实验材料与方法石英粉末样品用王水煮洗 ,后用纯净水浸洗至无ＡｇＣｌ,过滤、1 1 0℃烘干、450℃煅烧 1 2ｈ。经ＮＯＶＡ 1 0 0 0ＶＥＲ3.7自动表面分析仪 (Ｎ2 ＢＥＴ法 )测定…     

污水厂污泥堆肥后重金属形态变化分析

采用高温好氧静态强制通风堆肥工艺,研究了污水厂污泥与稻草、锯末、粉煤灰、磷矿粉、石灰按不同比例混合堆肥前后重金属在交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态3种不稳定态和包括有机结合态、残渣态的稳定态含量的变化。结果表明,该试验可以显著降低污泥中交换态Cu、Pb、Zn、Cd和As的含量,提高其它形态的含量。由此可见,堆肥处理可以在一定程度上降低重金属活性并保持养分,从而达到农业利用的目的。     

Selective and non-selective determination of heavy metal ions in flowing solutions by fast stripping cyclic voltammetry.

A simple and fast stripping voltammetric detection method has been designed for selective and non-selective measurements of heavy metal ions in a flow-injection system. A special computer numerical method is introduced for calculating the analyte signal and noise reduction, where the signal is calculated based on the partial and total charge exchange at electrode surface. For a selective determination, the currents are integrated in the range of the oxidation and reduction of the analyte. For non-selective measurements, the integration range is set for the whole potential scan range (including oxidation and reduction of the Au surface). The time for stripping has been shown to be less than 300 ms. The main advantages of the detection method are as follows: first, removal of oxygen from the measured solution is not required; second, it is sufficiently fast for the determination of heavy metal ions in various chromatographic analysis methods. The limit of detection for tested ions was between 3 x 10(-9) and 6 x 10(-10) M, and the relative standard deviation at 50 ppb Pb2+ was 4.7% for 10 runs.     

在多孔有机聚合物中构筑广谱性重金属离子吸附活性位

以三维刚性结构的三蝶烯为单体, 通过简单的Friedel-Crafts烷基化反应制备得到高比表面积的三蝶烯基多孔有机聚合物(TPOP), 在TPOP中接枝乙二胺和氯乙酸钠, 构建了广谱重金属离子吸附剂(TPOP-CH₂EDTA). 获得的TPOP-CH₂EDTA具有微孔/介孔结构, 其微孔尺寸为1.6 nm, BET比表面积为634 m²/g, 利于重金属离子传递和配位作用的强化. TPOP-CH₂EDTA对重金属离子具有吸附广谱性, 其对Ag(Ⅰ), Cu(Ⅱ), Ni(Ⅱ), Zn(Ⅱ), Co(Ⅱ), Sn(Ⅳ), Pb(Ⅱ), Cd(Ⅱ), Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)等10种重金属离子的去除率均高于98%. 以Pb(Ⅱ)为典型的重金属污染物, 通过Langmuir模型计算得到Pb(Ⅱ)的最大吸附容量高达184.5 mg/g; 具有拟二级吸附动力学特征, 吸附速率快, 动力学常数k₂为0.0173 g·mg^?1·min^?1; 经过5次循环使用后, Pb(Ⅱ)的去除效率仍高达95.8%. TPOP-CH₂EDTA对混合溶液中Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的去除率均高于99%, 且对含有大量无机盐[如Ca(Ⅱ), Mg(Ⅱ), K(Ⅰ)和Na(Ⅰ)离子]和有机化合物的复杂真实水体系, Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的去除效率仍高于90%. 因此, 通过调控多孔有机聚合物微观结构(如比表面积、 孔径和吸附位点密度)而构筑的广谱性重金属吸附材料, 为协同去除复杂水系统中混合重金属离子提供了方案.     

某冶炼厂周边土壤重金属污染评价分析及源解析研究

有色金属矿产资源采选冶活动造成的土壤重金属污染已成为严重的环境问题。采用电感耦合等离子体质谱法和光谱法测定某冶炼厂周边不同区域内土壤中重金属Cu、Pb、Zn、As、Ni、Cr、Cd、Hg元素含量,采用Kriging空间插值方法对重金属空间分布特征进行分析,采用内梅罗指数法对其污染状况进行评价,采用多元统计分析对重金属元素的污染源进行分析。结果表明,研究区土壤采样点80%处于污染状态,且以重度污染为主,污染比较严重的区域受风向影响在冶炼厂的西部和南部方向,污染严重的重金属元素为Cu、Pb、Cd、Zn和As,土壤中各重金属元素的污染源除来自于冶炼厂外,Zn-Cd-PbCu-As、Ni-Cr、Hg分别还受到机动车辆排放、自然因素、燃煤及农药使用的影响。     

Distribution of heavy metal concentrations in surface sediments in Dubai Creeks, United Arab Emirates

Dubai is developing rapidly and many developmental activities are concentrated around its Creek. The present study reports the lateral distribution of heavy metals and compares it with local historical record of heavy metal concentrations. For this purpose surface sediment samples were collected and analyzed for metal contents, total organic carbon content (TOC), mineralogy and grain size. The percentages of the different grain size fraction of the collected sediments were as follow 65% for sand size, 15% for silt size fraction, and the rest accounted for clay size fraction. The microscopic analyses indicate that the sediment composed mainly from carbonate and quartz with traces of rock fragments. Such mineral composition is not believed to be a potential source of heavy metal. The study found that the average recorded heavy metal concentrations in the collected sediment samples were 87, 96, 127, 38.5, and 279 ppm for Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn, respectively. Those values were slightly higher than metal concentrations recoded in 2001 with 1.22 (Cr), 2.5 (Cu), 2.87 (Ni), 0.69 (Pb), and 2.1 (Zn) folds. However, in 2001 and 2003 the measured metal contents, along the creek, were lower than those of the average earth crust. Along the Creek most metals recorded the highest concentrations in the upper reach of the Creek. The distribution of the measured heavy metals was not affected significantly with the TOC values. The present study also documented obvious related point sources of pollution.     

城市土壤对铅的吸附动力学特征及影响因素

采用批量法对温州景山森林公园5种不同土壤的Ph的吸附动力学行为进行了研究,初步探讨了不同理化性质土壤对重金属吸附的影响。结果表明,在实验条件下,5种土样均在180rain内达到吸附平衡;抛物线扩散方程、双常数速率方程和Elovich方程能很好地描述5种土壤Pb^2＋动力学行为;随着外源Pb^2＋质量浓度的增大,土壤对Pb^2＋的吸附量都相应增大;通过吸附速率与吸附强度与土壤理化性质相关性分析,得出土壤对重金属铅的吸附速率是土壤各理化性质综合作用的结果,而土壤对铅的吸附强度在很大程度上取决于土壤pH。