巢湖、龙感湖水体中稀土元素的无机形态研究

运用MINTEQ化学平衡软件对巢湖、龙感湖中溶解态稀土的形态进行模拟。模拟结果表明，在巢湖和龙感湖中Ln（CO3）^2-，LnCO3^＋是溶解态稀土的最主要的存在形式，当8pH〉7．19时，REE主要以LnCO3^＋形式存在，当pH〉8时，REE主要以Ln（CO3）2^-形式存在，并且∑Ln（CO3）n^3-2n（n=1和2）形态的稀土基本上占溶解态稀土总含量的93％以上。Ln^3＋在巢湖和龙感湖水体中平均丰度为5．03％，Ln^3＋的丰度和pH值成反相关关系。LnPO4在湖水中平均丰度为1．61％，但这种形式的稀土在巢湖和龙感湖中非常重要。巢湖和龙感湖中LREE的LnPO4均处于过饱和状态，甚至巢湖西半湖区丰水期HREE的LnPO4的也都处于过饱和状态，PO4^3＋对稀土的存在有很强的限制作用。InSO4，LnF^2＋，LnOH^2＋，LnCl^3＋等形态的各元素平均丰度均小于1％，在富营养化的淡水中通常可以忽略不计。     

乌江流域沉积岩风化过程中稀土元素的富集与释放

以乌江流域石灰岩、白云质灰岩、白云岩、硅质岩、页岩和砂岩等沉积岩的13条风化剖面为对象，运用R型分层聚类分析和质量平衡计算方法，研究了这些岩石风化过程中稀土元素（REE）的富集与释放及其对植物生长和河水REE分布的影响，目的是为河水物质来源研究和为农业生产提供依据。结果表明：（1）乌江流域石灰土中REE的富集程度显著高于各自母岩、黄壤、上陆壳（UCC）、中国土壤（CS）和世界土壤（WS）；（2）沉积岩风化过程中REE的富集特征和机制可能与母岩中REE分布特征以及风化剖面中有机质、铁（氢）氧化物和粘土矿物的吸附有关；（3）沉积岩风化过程中释放的REE可为植物吸收利用；（4）石灰岩等沉积岩风化过程中REE和F。等元素的释放对河水溶解态REE的分布有重要影响。     

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。     

贵州红枫湖溶解态稀土元素地球化学研究

以中国西南碳酸岩盐地区的红枫湖及环湖河流水体为研究对象,采用液-液萃取和ICP-MS测试方法,对水中溶解态稀土元素浓度进行了测定,借以探讨碳酸盐岩水体环境下稀土元素的地球化学行为和环境效应。研究结果表明,红枫湖湖水溶解态稀土含量相对较低,∑REE总浓度分布于14.3～27.2 ng.kg-1之间,平均含量为18.24 ng.kg-1,明显低于地表水体浓度平均值。环湖河水溶解态∑REE浓度分布于4.07～102.28 ng.kg-1,平均为24.12 ng.kg-1。湖水和河水的页岩(PAAS)标准化的溶解态稀土元素配分模式都显示了显著的重稀土富集特征以及Ce元素负异常,而水化学络合计算结果显示,水体中溶解态稀土几乎以占绝对优势的碳酸盐无机络合形态存在,其他络合方式所占比例非常微小。这些都显示与相对偏碱性的水化学环境有关。     

电感耦合等离子体质谱法研究烟花爆竹PM2.5中重金属的污染特征及生态健康风险

燃放烟花爆竹造成大气中PM_2.5浓度急剧上升,从而引起空气严重污染。全球大多数国家在重要时刻均有燃放烟花爆竹的习惯。但是,迄今为止烟花爆竹产生的PM_2.5中重金属的污染特征及生态健康风险研究仍不多见。利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)结合地累积指数、潜在生态危害指数和健康风险模型等方法评价了北京烟花爆竹PM_2.5中重金属的污染程度、潜在生态危害和健康风险。样品首先使用纯化硝酸溶液在120℃下消解2 h;然后用超纯水稀释定容;最后使用ICP-MS进行测试。ICP-MS测试的元素包括As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, V和Zn。测试时样品中加入Rh作为内标元素,控制仪器信号漂移和信号衰减。研究结果表明：烟花燃放期烟花爆竹产生的PM_2.5浓度为(93±117)μg·m^-3,超过国家标准二级浓度限值;燃放烟花爆竹对Cu, Cr, Ba, Pb, Zn和As等6种重金属的浓度影响更为显著,它们的浓度分别是研究背景值的17.8, 16.6,...     

固相萃取-电感耦合等离子体质谱法测定地表高盐水体中的痕量稀土元素

基于电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）建立测定地表高盐水体中痕量稀土元素的分析方法,提出UV/H₂O₂去除地表水体中有机物的新策略。地表水体中的溶解态稀土浓度极低,质量浓度在ng·L-1数量级,分析测试非常困难。当水体中总溶解性固体超过1 g·L-1时,样品直接测试会造成严重的质谱干扰,同时可能会导致雾化器、截取锥和样品锥阻塞。因此,测试高盐水体中的稀土元素需要先去除水体中的盐类。为提高测试的准确度,样品测试前通常需要对水体进行预富集以增加待测物质量浓度。但是,内陆地表水体中有机物浓度较高,在进行预富集的过程中有机物和稀土元素发生络合作用,使得溶解态稀土在富集时发生分异,对预富集工作也是一项挑战。首先在样品中加入H₂O₂,将样品放入紫外消解系统中氧化去除水体中的有机物,消解后水体中有机碳的浓度可降低至0.5 mg·L-1。然后采用NobiasPA1固相树脂对样品进行预富集,步骤如下：首先使用流速为2.2 mL·min-1的硝酸,超纯水和醋酸铵缓冲液依次分别清洗预富集系统,去除预富集系统中可能残留的稀土元素;然后用流速为2.0 mL·min-1的醋酸铵缓冲液、样品和醋酸铵缓冲液依次分别通过固相萃取柱,富集样品中的稀土元素并去除吸附在树脂柱上的盐类;最后使用流速为0.7 mL·min-1的HNO₃溶液淋洗树脂柱并收集样品。ICP-MS测试样品时,选择115In为内标校正基体效应。研究结果表明在pH 4.6±0.1的情况下,各稀土元素的检出限和空白值分别在0.34～22.0和0.34～12.9 ng·L-1之间;稀土元素检出的相对标准偏差（n=5）<5%;稀土标准溶液的加标回收率在97%～101%之间。将该方法用于渤海海水、海河河口水体和西藏雅根错水体,加入Tm作为内标,样品的加标回收率在98%～101%, 相对标准偏差（n=3）<5%。这说明该方法适用于地表高盐水体中溶解态稀土元素的定量分析。     

太湖水体中稀土元素地球化学特征

以中国第三大淡水湖泊太湖为研究对象,通过液-液萃取、连续提取法以及ICP-MS测试技术对太湖水体中溶解态和悬浮物中的稀土进行分析.结果表明:太湖水体中溶解态稀土含量较低.由于湖水的混合作用整个西太湖水体中稀土元素含量比较相近,东太湖水体由于自净化作用含量低于西太湖.由于颗粒物表层胶体的吸附作用,溶解态稀土呈现出重稀土富集现象.悬浮物AEC态可能由于富含铁的有机胶体、磷酸根络合和富含铁锰次生矿物相等的作用,呈现出中稀土富集.水体中溶解态稀土几乎全部是以有机络合物的形式存在;悬浮物是稀土元素的主要载体,且残渣态＞AEC态＞溶解态.