沉积物中重金属形态分析方法研究进展

介绍近年来国内外对沉积物中重金属的研究概况,以及重金属形态分离方法和监测方法的最新进展,对国内外常用的沉积物中重金属的形态分析提取方法如Tessier法、Forstner法和BCR法进行了比较,概述了重金属形态分离检测方法。     

连续萃取法研究海湾养殖区沉积物中重金属形态

以连续萃取法研究海湾养殖区沉积物中重金属(Cd, Cu, Pb, Zn)的形态,将重金属分离为酸溶态、还原态、有机质结合态、硫化物结合态和残渣态.分别采用基体匹配法和内标法消除高盐基体对电感耦合等离子体光谱法(ICP-OES)和质谱法(ICP-MS)分析结果的影响.对海洋沉积物标准物质分析结果表明,样品稀释后测定值与标准值一致.比较了本连续萃取法和BCR法对沉积物样品中重金属形态的提取结果,并考察了萃取剂的选择性.实验表明,本方法可用于有机质污染和富营养化环境沉积物中重金属形态分析,特别是有机质结合态和硫化物结合态的分析.     

缺氧沉积物中重金属形态连续萃取方法的稳定性研究

考察了海水养殖区域缺氧沉积物中重金属形态连续萃取法萃取过程中溶液pH值、温度变化和胶体形成对形态分离结果的影响。结果表明,连续萃取法Step1萃取酸溶态时,萃取液pH值的轻微升高使Pb和Zn的萃取结果明显降低;Step2萃取还原态时,萃取液pH值明显升高对重金属的萃取结果影响很小;Step3萃取有机质结合态时,萃取液pH值的降低对重金属萃取结果影响较小(除Pb外)。由于连续萃取法中各步萃取反应的热力学过程不同,Step1和Step2萃取后溶液温度轻微升高而在Step3中溶液温度稍微降低,溶液温度变化(<2.5℃)对重金属形态的影响很小。在Step1、Step2和Step4萃取过程中胶体的形成和存在,对萃取液Cd、Zn和Cu有明显的吸附影响;而在Step3萃取中萃取剂的分散作用有效控制了溶液中胶体的形成。因此采用连续萃取方法评价沉积物中的重金属形态时,控制萃取液pH值和胶体形成有利于提高萃取结果的稳定性和准确性。     

象山港沉积物对重金属Fe和Mn的吸附特征

对象山港不同站点的沉积物对重金属铁、锰的吸附特征进行了研究,考察了阳离子交换量、有机质含量对铁、锰的吸附能力的影响。吸附动力学实验表明,沉积物对铜和锌的吸附量随着铁、锰的初始含量增加而增大,但分别都在40 min和30 min左右达到吸附平衡;热力学实验结果表明,不同沉积物对铁、锰的热力学吸附过程符合Freundlich等温方程,各站点沉积物对铁的吸附能力由强到弱依次是S02,S25,S17,S10,S12,D03,D08,各站点沉积物对锰的吸附能力由强到弱依次是S02,S25,S17,S12,S10,D03,D08;影响因素实验表明,有机质的含量是影响沉积物对重金属铁吸附能力的主要影响因素之一,而沉积物对锰的吸附能力与阳离子交换量存在一定的关联性,有机质的含量几乎不影响沉积物对锰的吸附能力。因此,沉积物对重金属铁、锰的吸附系数K并不与其中单个理化性质有明显的相关性,这说明沉积物对铁、锰的吸附强度受多种沉积物理化性质控制。     

海湾河口表层沉积物中重金属形态连续萃取方法的优化研究

采用单一萃取程序对建立的重金属形态连续萃取方法的萃取条件进行优化.分别以Ca和Mg、Fe、有机质(OM)和酸可挥发性硫(AVS)作为萃取剂释放酸溶态、还原态、有机质结合态和硫化物结合态等重金属目标形态的表征参量,考察萃取剂对相应目标形态的萃取能力和选择性.分别根据表征参量和重金属在萃取溶液中的含量变化确定最优萃取时间和萃取样液比.结果表明,优化萃取条件后,萃取剂对目标形态重金属均有很强的释放能力.酸溶态萃取剂对其它非残留态影响很小;还原态萃取剂除对酸溶态有少量提取外,对其它形态影响较小;有机质结合态萃取剂对硫化物结合态有少量萃取,对其它形态影响较小.硫化物结合态在酸溶态、还原态和有机质结合态之后萃取,避免了对这三种形态的影响.优化后的连续萃取方法对重金属形态有较好的选择性,可对海湾和河口表层沉积物中重金属的目标形态进行较为合理地分离和评价.     

火焰原子吸收光谱法分析沉积物中重金属元素的形态

采用原子吸收光谱法研究了金沙江攀枝花段水系沉积物中重金属的形态及分布特征。研究发现,各重金属的形态以残渣态为主,离子交换态含量很少。同时说明原子吸收光谱法完全可以用来研究重金属形态特征,在环境研究中具有重要意义。     

河流沉积物中重金属来源分析方法研究进展

河流沉积物中重金属来源分析方法主要有元素形态分析法、剖面分析法、空间分布法、Pb同位素示踪法、多元统计分析法等.对各种方法的优缺点、适用条件和适用范围进行了对比.介绍了重金属来源分析方法的研究进展.     

氧化与还原条件下伊通河长春区段沉积物重金属形态特征的对比研究

利用改进的Tessier连续萃取法研究了伊通河长春市自由大桥处不同深度沉积物样品在氧化及还原条件下Cu,Pb,Zn和Ni的形态变化规律,同时分析了沉积物样品中酸可挥发性硫(Acid volatile sulfide,AVS)和同时提取重金属(Simultaneous extract metals,SEM)的含量. 实验结果表明，样品经干燥、研磨处理后,Cu有机/硫化物结合态比例减少40%,锰氧化物结合态的比例显著增加; Pb,Zn和Ni 3种元素有机/硫化物结合态比例均略有下降,变化幅度小于Cu,并重新分配到不同的化学相中. 通过SEM中各金属含量与有机/硫化物结合态中金属含量的对比可知,还原性沉积物中Cu除了与硫化物结合外,很大一部分是以有机物形态存在的,Pb,Zn,Ni,Fe和Mn则主要以硫化物形态存在,各元素形态分析均不同程度地受到萃取剂的影响.     

水体沉积物中汞形态分析方法进展

文中对近年来汞的形态分析的发展作了评述.主要涉及色谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、电化学分析法、中子活化法及毛细管电泳法在汞形态分析中的应用(引述文献32篇).     

重金属形态连续萃取法对沉积物矿物相态的影响

采用X-射线衍射法(XRD)对海水养殖区沉积物中重金属形态的连续萃取法进行了考察,并与BCR法萃取能力进行了比较.根据XRD分析结果,连续萃取法和BCR法的非残留态萃取对其结合矿物有较强的提取能力,对残留态的结合矿物影响很小.相比BCR法,连续萃取法的可还原态萃取对其所结合的铁氧化物矿物溶解释放能力较强,对弱酸提取态的...     

重庆都市圈土壤重金属元素形态分析

选取重庆市表层土壤样品,采用Tessier A连续提取法研究了土壤中Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni等6种重金属元素进行形态分析。结果表明,在该区域表层土壤中Cd以离子交换态为主,其余的重金属元素均以残渣态为主,说明Cd较活泼,对环境有潜在的影响力,Hg、Cu、Zn、Ni、Cr相对比较稳定。     

海洋环境中的重金属及其对海洋生物的影响

综述了在海洋环境中重金属输入的各种途径及其重金属对海洋生物的影响,重点介绍了重金属在几种海洋生物体内的富集效应及其吸附机理,讨论了海洋重金属污染的现况,并展望了海洋重金属污染研究的前景。     

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。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)测定水系沉积物中6种重金属元素

建立了自动消解仪消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)同时测定水系沉积物中Cu,Zn,Ni,Cr,Pb,Co 6种元素含量的方法。方法中6种元素的检出限为0.000 2~0.02mg/L,工作曲线的相关系数均大于0.999。方法经国家标准物质(GBW07361)验证,准确度和精密度均能达到环境监测分析的要求,为水系沉积物中重金属元素含量的测定提供了简单可靠的分析方法。     

污泥中重金属处理方法

污泥特别是燃煤电厂脱硫废水污泥中的重金属严重超标,属于危险固体废物.据统计,我国市政污泥年产量已经突破5000万吨,脱硫废水污泥每年产量更是高达9000万吨,如果不进行妥当的重金属处置,会造成严重的二次污染和环境健康风险.本文介绍了污泥处理的国内外现状和污泥重金属的测定及评价方法,并从原理、反应装置、研究进展和热点等方...     

Speciation of Heavy Metals in Sewage Sludge and Sludge-Amended Soil

Abstract

The presence of heavy metals in sewage sludge restricts their agricultural use. Sequential extraction procedures may provide an assessment of the mobility of these elements in sludge and sludge-amended soil, and may help to predict the release of metals in soil solution. Nevertheless, the “phases” in which an element occurs are operationally defined and it is necessary to standardize a procedure in order to allow the comparison of result from different laboratories.