浊点萃取-火焰原子吸收光谱法在重金属铬、铅、镉形态分析的应用

摘要

重金属元素的化学存在有效态对重金属毒性、迁移性以及危害的严重性有很大的影响。因此，环境样品中有效态重金属的鉴别和准确测定有很重要的意义。
　　本论文将高选择性的火焰原子吸收光谱法与高富集倍率、环境友好的浊点萃取技术相结合，建立了测定土壤中水溶态Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)和水中Pb、Cd的新方法。并研究了解毒铬渣及其周围土壤中铬形态和酸性土壤中有效态砷浸取方法。本文的主要研究内容概括如下:
　　(1)浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定土壤中水溶态铬
　　本部分建立了一种浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定土壤中水溶态Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的新方法。以二次去离子水为浸取剂，以3-茜素甲基胺-N，N-二乙酸（以下均简称AC）为Cr(Ⅲ)络合剂，用抗坏血酸还原有效态的Cr(Ⅵ)成Cr(Ⅲ)，再用以上方法测定Cr(Ⅲ)，以此来得到有效态总铬，总铬与Cr(Ⅲ)之差即为有效态Cr(Ⅵ)的含量。以OP为表面活性剂，以pH=9.20Na3PO4-NaH2PO4为缓冲溶液，在最佳工作条件下，当萃取液总体积为10mL时，Cr(Ⅲ)含量在0.01～0.5mg·L-1范围内符合比尔定律，线性回归方程为:A=-4.99238×10-4+0.25206C，线性相关系数R=0.9972，检出限为7×10-3μg·mL-1，相对标准偏差RSD=4.8％(n=9)，富集倍数为22倍;当溶液总体积50mL时，Cr(Ⅲ)含量在0.004～0.2μg·mL-1范围内符合比尔定律，线性回归方程为:A=0.00102+0.42451C，线性相关系数R=0.9988;检出限为1×10-3μg·mL-1，相对标准偏差RSD=4.5％(n=9)，富集倍数为38.4倍。因此，该方法应用范围比较广，不会受到样品体积的限制。该法用于测定土壤中水溶态的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的测定，回收率均在90～110％，结果满意。
　　(2)浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定水中铅和镉
　　本文采用浊点萃取同火焰原子吸收光谱法联用，用AC为络合剂，OP为非离子表面活性剂，DTAC为增敏剂，建立了测定水样中痕量镉、铅的新方法。考察了影响浊点萃取的各项条件并优化。在最佳工作条件下，镉离子浓度在0.02～0.50μg·mL-1范围内线性方程为A=-0.03134+1.57412C，R=0.9994，检出限为3×10-3μg·mL-1，对0.05μg·mL-1的镉标准溶液进行9次平行测定，相对标准偏差为2.3％;在最佳工作条件下，铅离子浓度在0.01～0.40μg·mL-1范围内线性方程A=0.00164+0.14587C，R=0.9999，检出限为5×10-3μg·mL-1，对0.05μg·mL-1的铅标准溶液进行9次平行测定，相对标准偏差为4.4％，检出限低，重现性好，该法用于环境水中铅和镉的测定，回收率均在95～105％，结果满意。
　　(3)解毒铬渣及其周围土壤中铬形态分析
　　铬渣解毒是否彻底，主要与铬在铬渣中的存在形态有关。为了评估铬渣解毒效果，我们以铬渣场铬渣堆存区解毒过的铬渣和铬渣场外围土壤为目标，运用Tessier法和微波萃取法相结合分析了解毒铬渣及其周围土壤中铬的形态分布。实验结果表明，解毒过的铬渣生物有效性明显得到改善，解毒后铬渣大部分有效态铬明显转化为碳酸盐态铬和无定型铁锰氧化态铬，但是仍然存在一定的安全隐患，这对我们进一步研究铬渣处理厂的环境影响及铬渣解毒方法具有重要意义。
　　(4)酸性土壤中有效态砷浸取方法的研究
　　本文探索了萃取郑州农科院试验田中酸性红壤土有效态砷的萃取方法，选用了pH在4～6之间的GBW07406-GSS-6国家标准黄色红壤土与之做对比实验，比较了去离子水、0.1mol·L-1HCl、Na3PO4、1.0mol·L-1NH4Cl、K3PO4、NaH2PO4、KH2PO4和H3PO4这几种提取剂对有效态砷的提取效果，并对浸提条件进行优化发现1.0mol·L-1H3PO4可以作为萃取该种土壤的有效萃取剂。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 环境中重金属污染概况

1．2 土壤中重金属形态分析意义及其研究进展

1．2．1 土壤重金属形态监测的意义

1．2．2 土壤重金属形态分析研究进展

1．2．3 土壤铬形态分析研究意义及进展

1．2．4 土壤砷形态分析研究意义及进展

1．3 水中铅、镉分析的意义及研究进展

1．4 浊点萃取技术

1．4．1 浊点萃取原理

1．4．2 浊点萃取技术在金属离子分离富集方面的应用

1．5 课题研究的意义及内容

参考文献

2 浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定土壤中水溶态铬

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 仪器与试剂

2．2．2 仪器工作条件

2．2．3 样品制备

2．2．4 实验方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 计算

2．3．2 萃取体系酸度的选择

2．3．3 AC用量的选择

2．3．4 OP浓度的选择

2．3．5 平衡温度和平衡时间的选择

2．3．6 共存离子的影响

2．3．7 工作曲线及检出限

2．3．8 实际样品分析

2．4 结论

参考文献

3、浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定水中铅和镉

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 仪器与试剂

3．2．2 仪器工作条件

3．2．3 样品的采集与处理

3．3 结果与讨论

3．3．1 pH值的选择

3．3．2 AC浓度的选择

3．3．3 阳离子表面活性剂DTAC浓度的选择

3．3．4 OP浓度的选择

3．3．5 平衡温度和平衡时间的选择

3．3．6 共存离子的影响

3．3．7 工作曲线及检出限

3．3．8 实际样品分析

3．4 结论

参考文献

4 解毒铬渣及其周围土壤中铬形态分析

4．1 前言

4．2 实验部分

4．2．1 仪器和试剂

4．2．2 样品采集与处理

4．2．3 测试方法

4．3 结果与分析

4．3．1 铬渣堆放区污染土壤分析

4．3．2 解毒铬渣样分析

4．3．3 铬渣厂外围土壤分析

4．4 结论

参考文献

5 酸性土壤中有效态砷浸取方法的研究

5．1 前言

5．2 实验部分

5．2．1 仪器与试剂

5．2．2 样品的采集与处理

5．2．3 实验方法

5．2．4 土壤样品中总砷的测定

5．3 结果与讨论

5．3．1 浸取剂的选择

5．3．2 浸取剂H3PO4浓度的选择

S．3．3 液土比的选择

5．3．4 浸取时间的选择

5．3．5 搅拌后放置时间的影响

5．3．6 方法的精密度

5．3．7 方法的建立

5．4 结论

参考文献

总论文

个人简历 硕士期间发表和待发表论文

致谢