首先你得确定下你的论题吧,你可以通过查阅资料等等方式来找灵感,可以看下(土壤科学)等等这样的资料参考吧
保护土壤的有机物质
In this paper, capillary gas chromatography of soil organic pesticides residues in the soil to petroleum ether + acetone in Soxhlet extraction is extracted, the extract of the scale centrifuge tube in a concentrated sulphuric acid purification. By capillary gas chromatography of soil and bellflower in the content of DDT and heptachlor. Bellflower to soil and acetone in petroleum ether 10-Soxhlet extraction in the extraction, extracts of the scale centrifuge tube in a concentrated sulphuric acid purification. Key words: capillary gas chromatography; medicine; soil; Soxhlet extraction: organochlorine pesticide residues in
胡佶,王江涛,四环素在海洋沉积物上的吸附,高等学校化学学报,2010,31(2):320-324 (SCI收录)吕桂才,赵卫红,王江涛,平行因子分析在赤潮藻滤液三维荧光光谱特征提取中的应用,分析化学,2010,38(8):1144-1150 (SCI收录)金晓晓,王江涛,白洁,壳聚糖与肉桂醛的缩合反应制备席夫碱及其抑菌活性研究,高校化学工程学报,2010,24(4):645-650 (EI收录)王江涛,谭丽菊,张文浩,连子如,青岛近海沉积物中多环芳烃、多氯联笨和有机氯农药的含量和分布特征,环境科学,2010,31(11):2713-2722周昕,王江涛,谭丽菊,赵志超,胶州湾某水域蛤蜊(Ruditapes philippinarum)、牡蛎(Crassostrea ariakensis)中的雌激素含量,生态毒理学报,2010,5(1):123-129刘岩,汤永佐,王江涛,沉积物与土壤有机质化学发光分析技术研究,环境科学与技术,2010,33(2):112-117刘岩,朱苹,谭丽菊,王江涛,利用发光技术测量海水总有机碳(TOC)技术研究,环境科学与技术,2010,33(3):123-126连子如 王江涛,东海原甲藻和海洋异养细菌对磷酸盐的竞争吸收,水生生物学报,2010,34(3):663-668齐红菊,王江涛,王昭玉,利用Fv/Fm检测锥状施克里普藻N和P限制的局限,生态学报,2010,30(8):2049-2055.田充,王江涛,腐殖酸在海水/矿物界面上的吸附行为,中国海洋大学学报,2010,40(2):63-67梁成菊,王江涛,谭丽菊,青岛近海夏冬季颗粒有机碳的分布特征,海洋环境科学,2010,29(1):12-16郑宇,王江涛,五种海洋微藻脂肪酸存在形式的初步研究,海洋环境科学,2010,29(1):66-69张文浩,王江涛,谭丽菊,山东半岛南部近海海水及动物石油烃污染状况。海洋环境科学,2010,29(3):378-381宋兴良,王江涛,张哲,多环芳烃蒽高效降解菌的筛选及其降解中间产物分析。海洋环境科学,2010,29(6):815-818吕桂才,张哲,王江涛,谭丽菊,山东南部近海沉积物中碳、氮、磷的分布特征。海洋科学,2010,34(9):1-4李月,谭丽菊,王江涛,山东半岛南部近海表层海水中镉、铅、汞、砷的时空变化,中国海洋大学学报,2010,40(9)增刊:179-184孙书勤,王江涛,孙宝维,5种海洋微藻细胞膜与细胞内脂肪酸组成分析,中国海洋大学学报,2010,40(9)增刊:191-196金晓晓,王江涛,白洁. 对氨基苯甲酰壳聚糖的制备和抗菌活性,武汉大学学报,2009,55(3):305-309.金晓晓,王江涛,白洁. 壳聚糖与柠檬酫综合反应产席夫碱及其抗菌活性,化工进展,2009,28(11):2014-2018金晓晓,王江涛,白洁. 山梨酰壳聚糖的制备和抗菌活性,食品工业科技,2009,30(5):103-105周昕,王江涛,赵志超,谭丽菊. 表面改性的C1 8硅胶吸附剂萃取水中的雌激素。中国海洋大学学报,39(2):323~326赵霞,谭丽菊,王江涛,曹婧. 山东近海溶解态无机营养盐的分布特征研究,中国海洋大学学报,2009,39(4):799-804曹婧,张传松,王江涛. 2006年春季东海近海海域赤潮高发区溶解态营养盐的时空分布。海洋环境科学,2009,28(6):643-647赵卫红,崔鑫,王江涛. 赤潮水体中胶体物质对赤潮异弯藻和中肋骨条藻生长的影响。生态学报,2009,29(2):573-580
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不可以溶液中的硼在 pH=5.1~5.8 的 NH4OAc-HOAc 缓冲溶液中,配合形成棕黄色配合物,该法 可测定硼 0.05~0.1mg·L-1,最大吸收峰在 410~420nm。土样中有大量金属离子需用 EDTA 进行 掩蔽,其显色温度在 23℃为宜,否则随着温度的升高,吸光度显著减小。显色稳定时间为 2 小 时。本法操作简便、准确适宜自动化快速分析。 2.需用户自配试剂 (1)土壤有效硼浸提剂:称取 1.11g 土壤有效硼浸提剂粉剂,冷溶于沸水处理过的烧杯中, 转入 1000mL 容量瓶中,以水定容,摇匀后转入塑料瓶中保存。 3.操作步骤 (1)土壤养分待测液的制备 称取风干土样 5.0g(或新鲜土样 5.0×(1+含水量)g)倒入塑料瓶或三角瓶中加入土壤有 效硼浸提剂 15.0mL,充分摇动 20 分钟,以定量滤纸过滤于塑料杯或以稀盐酸浸泡过的三角瓶 中,即为土壤有效硼待测液。 (2)土壤有效硼的测定 用吸管分别吸取浸提剂 2mL(作空白),浸提剂 2mL+1 滴土壤硼标准储备液(作标准用),土 壤待测液 2mL 于三个小试管中,分别依次加入: 土壤有效硼 1 号试剂 4 滴 土壤有效硼 2 号试剂 4 滴(每加一种试剂需摇匀后再加下一种) 摇匀,静置 20 分钟后分别转移到比色皿中,上机测定。 ①拨动滤光片左轮使数值置 1,置空白液于光路中,按“比色”键,功能号切换至 1,按“调 整+”键或“调整-”键,使仪器显示 100%。 ②将标准液置于光路中,按“比色”键,功能号切换至 3,按调整键,使仪器显示值为 1.50。 ③再将待测液置于光路中,此时显示读数即为土壤有效硼的含量 (mg/kg) 。 注:本方法测定土壤有效硼的线性范围是 0~6.0mg/kg。4.土壤有效硼临界含量及丰缺分级指标 土壤有效态硼是指立即可被植物吸收利用的硼。实际上,上述临界值是有局限性的,土壤的类型、酸度、碳酸钙含量等都有一定的影响。 作物种类不同,需硼量有很大差异,豆科和十字花科植物需硼较多,禾本科植物需硼最少。对 于喜硼作物例如甜菜来说,则应当有较高的临界值,在水溶态硼接近 1mg/kg 时仍可能对硼肥 有一定的反应。对甘蓝型油菜来说,临界含量为 0.7mg/kg,而对于需硼较少的和本科植物来说, 土壤中水溶性硼的临界含量则小于 0.5mg/kg。 土壤有效硼的测定方法及注意事项摘要 从方法原理、试剂配制、操作步骤、结果计算等方面介绍了土壤有效硼的检测方法,并指出检测中的注意事项。关键词 土壤有效硼;测定方法土壤有效硼的测定方法及注意事项摘要 从方法原理、试剂配制、操作步骤、结果计算等方面介绍了土壤有效硼的检测方法,并指出检测中的注意事项。关键词 土壤有效硼;测定方法;注意事项中图分类号 O657.7+6 文献标识码B文章编号1007-5739(2008)16-0223-01硼是植物正常生长发育不可缺少的微量元素,能够促进植物生长茂盛和生殖器官的正常发育,有利于开花结实,促进作物早熟,提高产量和品质;土壤缺硼,易使作物根尖分生组织的细胞分化和伸长受到抑制,发生木栓化而坏死,并形成“蕾而不花”、“花而不实”、“有壳无仁”及“不穗症”等,严重影响农作物的产量和品质。但供硼过多会使作物形成硼中毒,因此根据土壤有效硼含量,合理供给硼元素是提高作物产量和品质的关键措施之一,土壤有效硼的检测准确度是制定施硼数量的重要依据。笔者根据近年来对土壤有效硼的检测经验,现就土壤有效硼检测方法和注意事项介绍如下。1测定方法1.1方法原理土壤中有效硼采用沸水提取,提取液用EDTA消除铁、铝离子的干扰,用高锰酸钾消褪有机质的颜色后,以甲亚胺-H比色法测定提取液中的硼量。在弱酸介质中硼与甲亚胺生成黄色络合物,测定浓度范围为0~1mg/mL符合朗伯-比尔定律,显色稳定时间可达3h,一般在显色1h后比色。1.2试剂配制高锰酸钾溶液:称取高锰酸钾31.62g溶于水中,稀释至1L。硫酸溶液:量取浓硫酸(优级纯)168mL缓缓加入到盛有约800mL的大烧杯中,不断搅拌,冷却后,稀释至1L。酸性高锰酸钾溶液:上述配制的高锰酸钾溶液与硫酸等体积混合,当天现配。抗坏血酸溶液:称取抗坏血酸5.00g溶于水中,稀释至5 0mL,当天现配。甲亚胺溶液:称取甲亚胺0.90g和抗坏血酸2.00g溶液于微热的60mL水中,稀释至100mL,必要时过滤,用时现配。pH值5.6~5.8缓冲液:称取乙酸铵250g和 EDTA二钠盐10.0g溶于250mL水中,冷却后稀释至500mL,再加入80mL 1∶4硫酸(优级纯)溶液,摇匀(用酸度计检查PH)。混合显色剂:量取3份体积上述甲亚胺溶液和2份体积上述缓冲液混合,当天现配。硫酸镁溶液:称取硫酸镁10.0g溶于水中,稀释至100mL。硼标准系列溶液:称取预先在浓硫酸干燥器内至少干燥24h的硼酸(优级纯)0.5719g于400mL烧杯中,加200mL无硼水溶液,移入1L容量瓶中定容,贮于塑料瓶中。吸取50.00mL上述溶液于500mL容量瓶中,定容,即为10μg/mL硼标准系列溶液,贮于塑料瓶中。分别吸取0.0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00 mL、4.00mL、5.00mL于7个50mL容量瓶中,定容,即为0.0 mg/mL、0.1mg/mL、0.2mg/mL、0.4mg/mL、0.6mg/mL、0.8mg/mL、1.0 mg/mL硼标准系列溶液,贮于塑料瓶中(硼标准溶液也可到生产厂家直接购买)。1.3操作步骤称取样品细度为2mm风干土样10.00g于250mL石英三角瓶中,加入20.00mL水,装好回流冷凝器,文火煮沸并保持微沸5min(准确计时),移开热源,继续回流冷凝5min(准确计时),冷却。在样品中加入2滴硫酸镁溶液加速澄清,1次倾入滤纸上。滤液承接于塑料瓶中。同时做空白试验。吸取4.00mL滤液于比色管中,加入0.5mL酸性高锰酸钾溶液,摇匀,放置2~3min;加入0.5mL抗坏血酸溶液,摇匀;待二氧化锰沉淀完全溶解后,加5.00mL混合显色剂,摇匀;放置1h后,在分光光度计上于波长415nm处,用2cm光径比色皿比色测定,读取吸光度,以扣除空白后的吸光值查校准曲线得到测定液的含硼量。用同样方法做标准曲线。1.4结果计算式中:m1为显色液中硼的的含量,μg;D为分取倍数,这里为5;m为试样质量。2注意事项此方法操作较简便快速,便于批量化作业,但是灵敏度、准确性不高,显色反应慢,因此在操作中要把握要点。现就检测过程中发现的问题及注意事项介绍如下:(1)配制不同浓度的硼标准系列溶液、高锰酸钾溶液和硫酸溶液,应贮于塑料瓶中。(2)因甲亚胺试剂本身颜色较深,影响吸光度,加入5mL混合显色剂用胖肚吸管,提高准确率,减少误差。(3)每批样品标准系列和空白试验必须重新测定。(4)由于溶液吸光度在分光光度计内不太稳定,每批样品要在1h内完成。(5)每10个土样做1个平行测定,平行测定结果以算术平均值表示保留2位小数,允许绝对误差。有效硼含量<0.20mg/kg,允许绝对相差≤0.03mg/kg;有效硼含量为0.20~0.50mg/kg,允许绝对相差≤0.05mg/kg;有效硼含量>0.50mg/kg,允许绝对相差≤0.06mg/kg。(6)甲亚胺-H比色法适合较高浓度的测定。不同土壤含量的检测灵敏度不同,如黑土类土壤中有效硼含量在0.3~1.0mg/kg,测量较方便;但石灰性土壤中含量在0.02~0.30mg/kg,特别是在低含量0.02~0.10mg/kg时,要求测量条件极其严格,否则测量结果容易出现负值。这些测量条件:①甲亚胺药品质量对测量结果影响较大。一般优质产品颜色黄亮,无杂质,若有暗黄色杂质、黑色沉淀物较多为劣质药品,测量结果不理想,所以一定选用优质甲亚胺药品。②吸取的滤液放在塑料比色管中。③塑料比色管一定要清洗干净,以最大可能减少误差。④在闭光、恒温的条件下,放在25℃保温箱中1~2h,再用分光光度计测定。
根据土壤用途不同,土壤检测根据的标准也不一样,有森林土壤标准,农用地土壤标准,工业用地土壤标准等,所以如果需要了解检测标准,还是需要知道该土壤是什么用途,根据用途再确定土壤标准
土壤检测相关标准
NY/T 1121-2006 土壤检测系列标准
NY/T 1119-2006 土壤监测规程
NY/T 52-1987 土壤水分测定法
NY/T 53-1987 土壤全氮测定法(半微量开氏法)
NY/T 88-1988 土壤全磷测定法
NY/T 87-1988 土壤全钾测定法
NY/T 86-1988 土壤碳酸盐测定法
NY/T 1104-2006 土壤中全硒的测定
NY/T 296-1995 土壤全量钙、镁、钠的测定
NY/T 295-1995 中性土壤阳离子交换量和交换性盐基的测定
NY/T 889-2004 土壤*钾和缓效钾
NY/T 890-2004 土壤中有效态锌、锰、铁、铜含量的测定—二乙三胺五乙酸(DTPA)浸提法
NY/T 149-1990 土壤有效硼测定方法
NY/T 148-1990 石灰性土壤有效磷测定方法
GB/T22105.1 土壤质量总汞总砷总铅的测定原子荧光法
GB/T17141-1997 土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法
参考资料来源:土壤检测遵循标准
保护水资源从我做起人们常说“水是生命之源,生存之本。”是呀,人可以几天不进食,但不可以几天不喝水。但是,你知道吗?现在,全球有20亿人口正处于严重缺水状况!全世界每年因喝了不干净的水而死亡的儿童就有5000万人!这数字是多么令人怵目惊心!水的危机,已经向人类敲响了警钟! 水很重要,水也很普通。你看,波澜壮阔的大海,碧波荡漾的湖水,潺潺流淌的溪水;一阵绵绵细雨,一场倾盆大雨。遍眼之处都是水,多得让人感到似乎取之不尽,用之不竭,水多得让人可以随时忘记,随时丢弃,不存一丝怜惜。你听,“丁冬,丁冬……”那是什么声音?哦,是水龙头在抽泣,谁粗心的没把水龙头拧紧就自个儿乐去了。“哗哗哗……哗哗哗……”这是什么声音?哦,原来是爸爸在刷牙,他刷完一口牙,自来水积满了一脸盆,然后随手把滑塞一按,咕咚咕咚全冲到下水道去了。爸爸呀,你怎么不先给水龙头关一下,这么多水白白流走了,难道你一点儿也不心疼?生活中像我爸爸这样浪费水的现象比比皆是。如洗澡涂肥皂时不关水龙头;自来水管发生漏水或爆管未得到及时修理;用过量水洗车,洗车水未循环使用;随意开启消防龙头用水;老式便器水箱容量过大;洗衣服时不用手搓而只用洗衣机;用自来水冲洗道路;在公共浴室洗完澡后“人离水未关”;解冻海鲜使用“自来水常流法”。水呀,在人们的手指逢间悄悄流走了。“涓涓细流汇成大海”,谁也不陌生,可我说一滴水也同样重要,大家肯定会嗤之以鼻,别说一滴水,一杯水、一盆水都看不上眼。可你曾算过,要是我们中国每人每天节约一滴水,就是13亿滴水,也就是1300升水,那么一年可以节约474500升水,它可以让一片荒原变成绿地。多么触目惊心的一个数字啊,我们怎能任意地浪费每一滴水呢?我真想大声地疾呼,让我们节约每一滴水吧,我们只有节约每一滴水,植物才会苍翠,空气才会清新,天空才会蔚蓝……水,生命之源。我们人类只有拥有了丰富的水资源,人才有生存的绿洲。一则公益广告说得好:如果我们不珍惜每一滴水,那么地球上最后一滴水就是我们的眼泪! 来吧,伙伴们!为了我们幸福的生活,为了我们美好的明天,让我们一起加入节水行列吧!
水是人类生存必不可少的条件之一,没有水,也就没有生命的存在,可见水资源的重要性。地球的储水量是很丰富的,共有14.5亿立方千米之多。地球上的水,尽管数量巨大,而能直接被人们生产和生活利用的,却少得可怜。首先,海水又咸又苦,不能饮用,不能浇地,也难以用于工业。其次,地球的淡水资源仅占其总水量的2.5%,而在这极少的淡水资源中,又有70%以上被冻结在南极和北极的冰盖中,加上难以利用的高山冰川和永冻积雪,有87%的淡水资源难以利用。人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分,约占地球总水量的0.26%。全球淡水资源不仅短缺而且地区分布极不平衡。面临这严峻的水资源形势,我们应该做些什么去保护水资源呢?1、要有惜水意识。长期以来,人们普遍认为水资源是 “取之不尽,用之不竭”的,不知道爱惜水资源,有的甚至将水白白浪费。例如:洗手、洗脸、刷牙时,让水一直流着;设备漏水,不及时修好等等。这使水资源越来越紧缺,自来水更加来之不易。爱惜水资源是节水的基础,只有意识到“节约水光荣,浪费水可耻”,才能时时处处注意节水。2、不污染水资源。现在生活上总是存在着污染水资源的情况:如农药、重金属、化学物质、油类以及各种垃圾被人为的排入水中;大量的生活污水也被排入河流,造成水域的污染,就连地下水也难逃厄运,而且排放的生活污水还大大超出了水本身的自净能力,于是水污染就越发的严重。因此,为了防止水污染,我们应该从身边的小事做起,比如:使用无磷的洗衣粉、……当我们看见破坏水资源的行为时,还要积极的向有关部门举报。3、使用节水器具。家庭节水除了注意养成良好的用水习惯以外,采用节水器具很重要,也最有效。可是为了省钱,很多人宁可放任自流,也不肯更换节水器具。其实,据统计:一个使用节水器具的家庭,比不使用节水器具家庭平均一年内所节省的水,足够1亿个成年人喝2~3个月!所以,我们也应该尽可能的把家里都换上节水器具!4、多宣传。长期以来,大多数人有节约用水的理念,但缺少具体的行动,大手大脚的现象还比较普遍。因此,我们更要大力宣传水资源的保护知识,并树立起好榜样,让广大市民都模仿去做!保护水资源从我做起,因为保护水资源就是保护人类自己。
石油氯是指石油中化学元素氯的含量,氯含量有专门的检测机构,如果氯含量超标,则加油后的车辆会出现加油熄火、排气管生锈、流出不明液体等异常情况。
原油有机氯的超标范围是大于0.12mg/.08mg/立方米。
原油产品是材料工业的支柱之一金属、无机非金属材料和高分子合成材料,被称为三大材料。全世界原油化工提供的高分子合成材料产量约1.45亿吨。
除合成材料外,石油产品还提供了绝大多数的有机化工原料,在属于化工领域的范畴内,除化学矿物提供的化工产品外,石油产品生产的原料,在各个部门大显身手。
有机污染物物理吸附方法:
物理吸附是被吸附的流体分子与固体表面分子间的作用力为分子间吸引力,即所谓的范德华力(Van der waals)。因此,物理吸附又称范德华吸附,它是一种可逆过程。当固体表面分子与气体或液体分子间的引力大于气体或液体内部分子间的引力时,气体或液体的分子就被吸附在固体表面上。
从分子运动观点来看,这些吸附在固体表面的分子由于分子运动,也会从固体表面脱离而进入气体(或液体)中去,其本身不发生任何化学变化。
以上内容参考:百度百科--原油
浅谈重金属检测传感器技术的应用论文
摘要: 随着经济的迅猛发展和社会的日新月异, 人们对重金属的开采及加工越来越频繁, 这使得不少重金属存在于大气水以及土壤中, 在很大程度上加重了环境污染, 科学技术的迅猛发展为重金属检测传感器技术的研究提供了很好的途径。针对上述背景下, 对重金属检测传感器技术研究与应用进行合理性阐述, 以促进重金属检测传感器技术的进一步发展。
关键词: 重金属检测; 传感器技术; 环境污染;
重金属污染是环境污染的一个重要组成部分, 重金属在自然界中广泛存在, 随着人类的开采、冶炼、加工活动而使得重金属转变成化学状态或化学形态广泛分布于大气、水、土壤中, 随着时间的积累而不断留存、迁移, 从而引发严重的环境污染问题;重金属甚至还会随着废水的排出而流入海洋中, 对鱼和贝类造成严重的危害;重金属还会附着在人类的鼻腔和食物上, 造成人类呼吸道感染和重金属中毒[1]。重金属具有沉积性和不可降解性, 是一种非常危险的污染源, 因此对于重金属的研究与检测是十分关键的。通过调查与研究, 发现重金属检测传感器技术主要分为离子选择性电极传感器技术、光纤化学传感器技术、生物传感器技术以及微电极矩阵传感器技术四个方面, 本文通过对这四种传感器技术在重金属检测中的研究与应用作简要分析, 以推动重金属检测传感器技术的发展。
1 离子选择性电极传感器技术。
离子选择性电极传感器技术是一种操作简单、性价比高、准确有效的重金属检测传感器技术。离子选择性电极传感器技术因为不需要提前对样品进行操作而被广泛应用于重金属的在线检测中。目前, 国内外学者对离子选择性电极传感器技术进行了大量的研究, 发现选择性高、经济简单的离子选择性电极主要分为基于聚氯乙烯膜的离子选择性电极和基于流系玻璃膜的离子选择性电极两种[2]。
1.1 基于聚氯乙烯膜的离子选择性电极。
目前在对基于聚氯乙烯膜的离子选择性电极的研究中, 主要是对离子选择性电极的重金属离子的识别以及聚氯乙烯膜的结构和性能进行研究, 同时, 对不同的载体和膜增塑剂对离子选择性电极性能的影响作简要分析, 从而提高对重金属的识别能力。
1.2 基于流系玻璃膜的离子选择性电极。
基于硫系玻璃膜的离子选择性电极良好的红外线透过性是其他离子选择性电极无法相提并论的。许多发达国家都通过购买硫系玻璃膜的离子选择性电极来用于重金属检测工作。
2 光纤化学传感器技术。
对于光纤化学传感器技术的研究比离子选择性电极传感器技术的研究还要早, 光纤化学传感器技术的研究始于美国研究所, 从那以后, 许多国家都在实验室中对光纤化学传感器技术进行研究, 并应用到重金属检测中。陈雷等人对基于聚氯乙烯膜的光纤传感器进行研究并应用到铜离子的检测中, 取得了良好的效果[3]。李学强等人将注册分析法和激光激发荧光光谱技术应用到对金属离子传感器的研制中, 使我国饮用水中的重金属检测工作取得了很大的进展。
3 生物传感器技术。
第一个生物传感器始于Red String仪器公司。之后, 又在多个公司相继推出, 这些生物传感器主要是对人类血糖和尿糖中的重金属物质进行检测。重金属物质在人体中的留存和迁移会对人体的健康造成极大的威胁, 生物传感器可以与人体生物识别因素相互影响, 以达到对人体中的重金属含量进行检测, 从而预防重金属中毒的目的。通过研究发现, 生物传感器主要分为蛋白质为基础的'生物传感器以及整个细胞为基础的重金属传感器两种。
3.1 蛋白质为基础的生物传感器。
生物识别因素主要是促进消化的酶、防止病毒入侵的抗体、增强体质的金属键键合蛋白以及脱辅基酶蛋白质。以这几种生物识别因素为基础制作蛋白质为基础的生物传感器, 用来检测铜离子、锌离子、汞离子以及铅离子等金属离子。传统的生物传感器存在灵敏度低、选择性差等一系列缺点, 因此必须研制出选择性高的新型传感器来实现对重金属离子的检测, 这种新型传感器被称为蛋白质为基础的生物传感器。
3.2 整个细胞为基础的重金属传感器。
整个细胞为基础的重金属传感器可以实现对微型有机体生物标识的检测, 它具有所受干扰因素少、反应速度快等一系列优点, 可以实现对苔藓、海藻、酵母等海洋生物中的重金属的检测。随着生物医学和环境工程的蓬勃发展, 可以通过改进主传感器的途径来解决重金属检测过程中的干扰问题, 即在基因层次上设计细胞器。
4 结语。
综上所述, 本文通过对重金属检测传感器技术研究与应用进行分析, 主要从离子选择性电极传感器技术、光纤化学传感器技术、生物传感器技术以及微电极矩阵传感器技术这四个方面作简要分析, 为传感器检测技术在重金属中的研究与应用提供理论支持, 以减少重金属污染现象的发生。
参考文献
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由于回答限制,很多出处的页面网址不能加上去,见谅。1.中国土壤环境污染问题突出地区的污染现状及成因:据不完全调查,目前全国受污染的耕地约有1.5亿亩,污水灌溉污染耕地3250万亩,固体废弃物堆存占地和毁田200万亩,合计约占耕地总面积的十分之一以上,全国每年因重金属污染的粮食达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元。其中,一些地区土壤污染已呈严重态势,甚至出现了土壤重污染区和高风险区。1.重金属污染重金属是指密度 4.0以上的约 60种元素或密度在 5.0以上的45种元素。As和 Se是非金属,但是它们的毒性及某些性质与重金属相似,所以将 Se和硒列入重金属污染物范围内。污染土壤环境的重金属主要是指生物毒性显著的Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属 As,还包括具有毒性的重金属 En、Cu、Co、Ni、Sn、V等污染物。当前最引起人类关注的是 Hg、Cd、Pb、Cr、As,它们被称为“五毒”(农田土壤重金属污染及防治研究进展)。土壤中重金属的来源是多途径的,首先是成土母质本身含有重金属,不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。此外,人类工农业生产活动,也造成重金属对大气、水体和土壤的污染(土壤中重金属污染现状与防治方法)。我国 Cd 污染的土地涉及11 个省市的 25 个地区。 如江西省某县多达 44 % 的耕地受污染,形成670hm2 的“镉米”区;沈阳某污灌区农田土壤中 Cd 含量高达 130mg/kg ;成都东郊污灌区内米中含Cd 量高达165mg/kg 。 农业部农业环境监测总站 1996 ~ 1998 年的监测结果表明,污灌区 Cd 污染面积最大,占重金属超标面积的569 % ,而农产品 Cd 超标率达102 % (曹仁林等,2001)。我国各大城市的耕地土壤均存在不同程度的Cd 污染,其中沈阳市郊区和西安污灌区土壤 Cd 污染尤为严重,如沈阳市农田土壤中Cd 含量为088mg/kg ,西安污灌区土壤中Cd 含量为0628mg/kg(土壤镉污染特征及污染土壤的植物修复技术机理)蛐岩县主要的土壤污染物为Mg和B.43%的采样点土壤 Mg含量达重度污染水平,最高超标21.16倍.仅有 211和 238两个采样点达到清洁标准;而 B的污染似乎更为普遍,所用采样点土壤 B浓度超标,50%的样点达到重度污染水平.其原因是 在岫岩县石唐、偏岭、风源等区域.分布有众多的衰 3 蚰岩县土壤捡剥统计值殛帚染指矬国营及乡镇、个体 经营的采矿、冶炼企业,以轻烧 Mg、重烧 Mg为主要工艺的菱镁矿加工业排放 出大量 MgO、SO2等 污染物./vlgO 白色粉末降落地表后,形成 MgCX~、Mg(H0 )2等反应产物,凝聚成大颗粒分散在土壤中,加之该区域土壤 中广泛存在的 MgSO+、MgCl2,形成硬壳覆盖地表,从根本上阻止作物生长.部分地区虽然作物可以生长,但土壤中可溶性 Mg被作物吸收,对人及其他生物的健康形成较大的威胁.而 B污染也是由于B矿点源污染所致(辽宁东部山区土壤污染状况与防治对策研究).稻米对于镉污染的吸附作用明显强于玉米、大豆等其他的作物品种在各种人为因素中,则主要包括工矿业、农业和交通等来源引起的土壤重金属污染(土壤中重金属污染现状与防治方法)。2.污水灌溉污水灌溉等废弃物已造成大面积农田的土壤污染。如沈阳张士灌区用污水灌溉 20 多年后,污染耕地2 500多 hm 2,造成了严重的镉污染,稻田含镉 5~ 7m gökg。天津近郊因污水灌溉导致213 万 hm 2 农田受到污染。广州近郊因为污水灌溉而污染农田2 700hm 2 , 因施用含污染物的底泥造成1 333hm 2 的土壤被污染, 污染面积占郊区耕地面积的 46% 。20 世纪 80 年代中期对北京某污灌区进行的抽样调查表明, 大约 60% 的土壤和 36% 的糙米存在污染问题(我国的土壤污染现状及其防治对策)。早在 30 年代 ,就有抚顺炼油厂污水排入浑河灌溉水稻的记载。到了 50 年代 ,随着农业生产的发展,在北方一些干旱、半干旱地区,由于水资源比较紧张,为了充分利用污水的水肥资源,污水灌溉被大面积采纳、推广,这对促进当地农业的粮食生产曾起到了积极的作用。到了1983 年,污水灌溉面积达到 2 ×106 hm2 。然而,由于长期的污水灌溉 ,土壤 —作物系统的污染逐渐暴露出来,为了解决这一土壤环境问题,污水的土地处理系统得到了应用和发展长三角、珠三角、辽中南城市群3个典型区的土壤污染状况调查;在典型地区启动污染土壤修复与综合治理试点;建立健全基于风险评估的土壤环境质量标准体系;完成《土壤污染防治法》草案。从污染物的种类和类型上看 ,新技术、新产品应用未能有效预防导致我国新型污染物不断出现 ,这些新型污染物影响更持久 ,危害更大 ;从污染物的浓度上看 ,污染物的含量 ,随着经济的发展 ,一些污染物因为无法降解、逐步积累 ,增加还是非常快的。例如 ,有资料表明 ,近年来 ,上海土壤中汞和镉的含量增加了 50% ;浙江南部一些地区土壤中 Cu、Zn等重金属全部超标 ,持久性有机污染物部分检出率达100%。辽河流域据介绍,辽河流域是我国传统的工矿区之一,交通便利、矿产资源丰富,长期以来形成了以煤炭、石油、钢铁等工矿业为主的经济结构,资源利用效率较低,污染强度高;污染源污染治理水平低,化工、冶金、采矿、制药等行业污染严重,部分企业设备陈旧、落后,污染治理设施不完善;加之辽河流域环境监测、预警、应急处置和环境执法能力薄弱,有些地区有法不依,执法不严现象较为突出,环境违法处罚力度不够,污染的现象不能得到有效遏制。有关人士还指出,土壤污染和水污染是相互交替、互相影响的。一方面,部分地区的土壤污染是由于污灌造成的。由于辽河水资源短缺,为解决工农业用水问题而长期进行污水灌溉,使得大量有毒、有害物质进入土壤,积累到一定程度,超过了土壤本身的自净限度。另一方面,辽河流域鞍山、辽阳等地是全国闻名的工矿区,常年的矿产开发造成一些矿区土壤污染非常严重,通过水体的冲刷,土壤中的重金属和有毒物质加速了河流的污染。有专家指出,在资源和重工业为主导的经济结构下,工业生产的污染程度相对会比较高,治污难度大;受经济利益的驱使,部分企业安装、运行污染治理设施不到位,随意排放废水废气废渣的现象时有发生,使人防不胜防;同时,地方政府重地区GDP轻环境保护的意识依然存在,对污染现象听之任之。对于辽河而言,其治污问题面临更多重的考验——在当前经济危机的影响依然持续、东北老工业基地亟待振兴的形势下,一方面辽河流域土壤污染和水污染等问题严重,已经到了非治不可的地步;另一方面,在2008年来的全球性金融危机的席卷之下,地方政府面临着经济增速放缓,失业率增加的巨大压力,一切工作的中心都集中到了保障经济平稳发展上来。环境治理面临着让位于经济发展而被忽视的问题。对于几十年污染“积重”的整个辽河流域,有人表示担心,“有些地方为了发展经济,根本不管所谓的环境污染,这么几十年下来,才造成整个流域污染情况严重。如果这一点不改,只是沿着‘污染——治理——污染’的老路子,最后只能是越治越污,环境越来越坏。”一. 长三角根据中科院南京土壤所2006年在南京郊区蔬菜基地做的定点测试,仅有40%的土壤处于安全等级,而30%的土壤已经受到污染。而浙江省有关部门的调查显示,全省Ⅰ类和Ⅱ类土壤占调查区总面积的82%,其余18%的土壤均受到了不同程度的污染。“区域内工业化、城市化和农业集约化的快速发展,加上疏于防治,大量未经处理的废弃物通过多种渠道向土壤系统转移、残留,是形成土壤污染的主要因素。”近期,浙江省台州市路桥区峰江街道139名村民被查出血铅严重超标,元凶是建在村里的一家被列为重点监控企业的蓄电池企业。在上世纪80年代末期,我国污染面积只有几百万公顷,而现在已经超过一千万公顷。土壤污染类型多样化,其中严重的是重金属污染,根据中科院生态所研究,目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近两千万公顷,约占耕地总面积的五分之一,全国每年因重金属污染而减产粮食1000多万吨。此外农药、抗生素、病原菌等也成为土地污染的来源。土壤污染除导致土壤质量下降、农作物产量和品质下降外,更为严重的是土壤对污染物具有富集作用,一些毒性大的污染物,如汞、镉等富集到作物果实中,人或牲畜食用后发生中毒。 如我国辽宁沈阳张士灌区由于长期引用工业废水灌溉,导致土壤和稻米中重金属镉含量超标,人畜不能食用。土壤不能再作为耕地,只能改作他用。 3.固体废弃物堆放 另外,在农田中,由于化肥的不合理施用,农药喷施和 地膜等造成的污染也相当严重。2. 地方土壤环境保护工作面临的问题和对国家土壤环境保护法规、制度、政策等方面的需求目前,我国土壤污染面临着严峻的形势,部分地区土壤污染严重,土壤污染类型多样,呈现新老污染物并存、无机有机复合污染的局面,土壤污染途径多,原因复杂(环保总局在京召开首次全国土壤污染防治工作会议,且污染面积、分布和程度不清,污染防治基础薄弱,地方土壤保护工作防治措施缺乏依据和方向,状况不容乐观,面临诸多挑战。同时,防治土壤污染的法律还非常欠缺,土壤环境标准体系也尚未形成,法律是土壤污染防治的关键,是实现土壤环境保护的最主要途径,它对保护土地质量,维持社会、经济和环境的可持续发展具有重大意义。从法律角度分析,土壤污染现状的原因包括以下三个方面:首先,我国土壤污染防治的相关法律法规空白,缺乏有效的法律制度。在我国现行的法律体系中,已经制定了环境保护、土地管理、水污染防治、大气污染防治等相关的法律法规,但土壤污染防治的法律基本上是一项空白(论我国农业用地土壤污染的法律保障)。虽然若干法律中一些零星规定,对农业生态环境的保护起到了一定的积极效果,但都是分散而不系统的,缺乏可操作性的具体法律制度。随着我国快速的工业化、城市化进程,农业用地土壤污染仍有继续加重的趋势,说明现行立法有限条款的粗略性规定不可能有效防治现代农业技术和不合理的土地利用方式造成的土壤污染问题,满足不了土壤污染防治的现实需要。而法律的“真空”状态则会进一步滋长土地资源的滥用现象,加剧土壤污染问题(浅析我国土壤防治的法律问题)。在长三角地区环保工作中,南京理工大学经济管理学院教授徐光华指出“缺乏相对统一的区域环境准入和污染物排放标准、缺乏相关法律规范,是长三角地区环保工作目前的软肋。”区域经济发展中所遇到的各类环保问题,通常都很难靠一地的政府来解决。要应对日益严重的环境污染形势,两省一市的有关部门必须尽快建立起区域环境信息共享与发布制度,启动区域环境监管与应急联动机制,并在此基础上加快区域环境保护相关法律规范的研究和制定,长三角土壤污染后果堪忧)。因此,在现行法的基础上,有必要对土壤污染防治保护采取一定的法律措施,健全和完善环境相关法律法规。其次,土壤污染防治的行政管理和执法混乱。依据我国现有的法律体制,对于土壤的法律保护,实行管与分管相结合的多部门分层次的管理体制,涉及多个行政部门对土壤污染的行政管理,在这种体制下,管理主体林立,权力和责任分散,不仅不利于集中、统一管理,而且容易造成管理上的混乱(浅析我国土壤污染防治的法律问题)。由于土壤污染的来源多样,情况复杂,所以除了职责最多联系最为紧密的环境保护部门、农业部门有环境行政监管权力外,许多其他的部门如水利部、国土资源行政主管部门等在特定的情况下也有管理权限(我国农村土壤污染防治的法律问题研究)。但是,由于法律并没有赋予环境保护执法部门对其他行政主管部门的环境执法的监督权,同时对于各个执法部门之间在土壤污染处理上应当如何相互配合的重要问题也没有做出规定,这就导致了在具体的土壤保护的执法当中多头执法,交叉执法,执法不到位,甚至部门之间借执法来争夺各自的利益,降低了土壤保护的整体实效,损害了土壤保护的整体利益,有关法律法规对部门之间如何监督协调没有具体规定,并且在实际环境行政执法管理中地方情况差异较大,出现的许多污染问题无法很好的得到解决,从而导致部门与部门之间相互扯皮、争权推责(浅析我国土壤污染防治的法律问题)。可以说,这种多头管理体制,不仅严重影响了治污的效率,也浪费了诸多的行政管理资源。另外,在我国大多数基层地区尤其是贫困的农村地区,由于经济发展落后,摆脱贫困的愿望强烈,大多领导干部以经济的快速发展为首要目标,当经济发展与环境保护发生冲突的时候,就会牺牲环境来图发展(防控农村土壤污染的迭律对策研)。因此,我国在对土壤污染管理及执法上也存在许多的问题。最后,土壤环境保护的司法保障有待加强。目前,虽然我国土壤污染比较严重,污染情况时有发生,但涉及土壤污染诉讼的案例却很少,从仅有的几个案例中,不难发现我国农村土壤司法救济中存在的问题。首先,我国至今没有关于土壤污染修复和赔偿的条例规定,对企业也没有任何约束,即使土壤被污染了,也很难追究他们的责任。2006年8月,甘肃省徽县发生的“铅中毒”事件就是一个典型的案例。当时,这个县水阳乡的两个村庄共有368人查出血铅超标,其中14岁以下的儿童149人。经环保部门调查发现,位于这两个村庄附近的一家铅冶炼厂是重要污染源,造成当地土壤、空气和水体污染。虽然这家工厂后来被勒令关停,但如何给那些遭受污染损害的村民以有效的补偿,如何从根本上转变那种以群众健康甚至生命为代价的粗放型增长方式,却是一个难题。(邱林,中国1/5耕地受污染防治形势严峻,改善土壤环境质量系国家行动。另外,在农村环境诉讼中,一个最现实的问题就是诉讼费用的负担问题。我国农民是社会中最大的弱势群体,他们是城市发展的牺牲品,长期处于经济的困窘之中,他们的收入大多仅能勉强维持生计(防控农村土壤污染的迭律对策研)。与此同时,土壤污染对农民造成的损失是长期的也是巨大的。在我国司法实践中 ,诉讼费用直接与诉讼标的额挂钩 ,且实行诉讼费用预交制度 ,农民很有可能会因为交不起诉讼费用而无法得到司法保障(我国农村土壤污染防治的法律问题研究)。1999年 12月 20 日大庆市红岗区杏树岗镇民吉村十三户农民向大庆市中院起诉 ,要求被告大庆油田有限责任公司赔偿原告土地污染损害赔偿518431. 06元。本案中十三户农民的土地污染发生于1993年 ,但是当年只给付原告青苗补偿款。由于农民对土地是否被污染不懂 ,在 1999年前没有提起诉讼 ,但一直以上访的形式找镇政府、土地局以及被告单位要求解决 ,虽在 1999年 11月 4日达成协议 ,但未实际履行。1999 年 12 月 ,原告向大庆市农业局申请对受污染的农田进行取样化验鉴定。2000年 1月农业局进行了取样 ,并由市农业局送省质量检验检测中心检验。2001 年 5 月农业局根据检验结果又组织五位专家现场勘查 ,做出鉴定意见:已造成受污染农田土坡次生盐渍化 ,对农作物已造成严重危害。《中华人民共和国环境保护法 》第七条:国务院环境保护行政主管部门 ,对全国环境保护工作实施统一监督管理。县级以上地方人民政府环境保护行政主管部门 ,对本辖区的环境保护工作实施统一监督管理。《中华人民共和国水污染防治法实施细则 》第四十三条第二款。该案件从 1999 年 12 月到 2003 年 12 月 ,经两级法院长达四年的审理 ,最终法庭调解结案 ,被告赔偿原告损失 159607. 38元 ,一、二审诉讼费用由被告承担。值得注意的是在案件审理过程中。大庆中院以原告超诉讼时效为由 ,判决驳回原告的诉讼请求。判后原告不服 ,但由于农民多年未耕种土地无收入没有上诉费用 ,为维护原告人合法权益 ,由代理人交上诉费 10196. 00元 ,才使得农民的合法权益能够得到最终的保护(一件土地污染损害赔偿案的艰难诉讼)。因此,为有效防治土壤污染,应在现行有关土壤污染防治立法的基础上,细化、扩展土壤污染防治的制度,或制定专门的法律法规,以加强对土壤污染的监督和管理。从法律上,对污染灌溉、工矿废弃物、城市生活垃圾、化肥农药等土壤污染物及污染行为作出明确规定,通过法律手段有效防治土壤污染。另外,在法律法规中应当理顺土壤污染防治的行政管理体制,建立土壤污染的动态监测评价制度,制定相关土壤污染防治的具体规划制度,确立土壤污染的环境标准,建立土壤污染应急措施制度和法律责任制度等相关的制度。(浅析我国土壤污染防治的法律问题(论文)。3.土壤环境保护工作经验和典型模式、政策建议由于土壤污染的潜伏性、不可逆性、长期性和后果严重性等特点,土壤环境保护应遵循 “防重于治”的基本原则,坚持“预防为主、防治结合、综合治理”。对未被污染的土壤采取预防措施,要控制或消除污染源;对已经污染的土壤则要采取积极治理措施 ,将污染控制在最低限度(我国环境保护科学研究现状与展望)。土壤一旦被污染,治理起来相当困难,相对于污染物在土壤-植物系统中含量、行为、生物地球化学循环、毒理、代谢模式和与重金属有关的流行病等方面的研究,土壤污染的治理与管理研究要薄弱得多,大多数治理方法尚处在试验阶段,再加之考虑到治理费用等问题,能应用的成熟方法目前很少。总结出现的各类土壤污染治理方法,大体上可分以下四类:1.工程措施(包括客土、换土、翻土、去表土、隔离、热处理、电化学方法等)此种方法效果好、稳定,是一种治本措施,适用于大多污染物和多种条件,但一般在小范围内较实用,且代价昂贵,还可能造成地下水或其他介质的潜在污染。近年来,把污水、大气污染治理技术引进土壤治理过程中,开辟了土壤污染治理新的途径,如磁分离技术、阴阳离子代换法等(土壤污染治理方法研究)。2.化学措施施用改良剂、抑制剂等降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性 ,从而降低污染物进入生物链的能力,减轻对土壤生态环境的危害()。例如:在某些重金属污染的土壤中加入石灰、矿渣等碱性物质,使重金属生成氢氧化物沉淀。或添加膨润土、合成沸石等交换容量较大的物质来钝化土壤中的重金属等。3.生物措施生物治理方法有着物理治理方法和化学治理方法无可比拟的优越性,其优点主要表现在以下几个方面:①处理费用低,其处理成本只相当于物化方法的二分之一到三分之一;②处理效果好,对环境的影响低,不会造成二次污染,不破坏植物生长所需要的土壤环境;③处理操作简单,可以就地进行处理。基于这些优点,应用生物修复已成为当今土壤污染治理技术研究的一大热点(土壤污染的生物修复技术研究进展)。生物措施是利用特定的动、植物和微生物吸收或降解土壤中的污染物。与此措施相对应的新兴学科“环境生物技术”方兴未艾。应用现场污染治理的生物措施始于 1989 年 3 月,美国阿拉斯加海岸被石油污染,采用了两组亲脂性微生物后,使其净化过程加快了两倍。早期生物治理采用的主体生物类群多为微生物。最近,植物修复正成为生物治理措施中的一个亮点。植物对污染点的修复有三种方式:植物固定、植物挥发和植物吸收。研究表明,利用适当的植物不但可去除土壤环境中的有机物,还可以去除重金属和放射性核素。超累积植物已成为环境保护工作者追寻、筛选的目标。我国对植物修复和超积累植物的研究已有良好的开端(我国土壤环境保护研究的回顾与展望)。例如,在土壤重金属镉污染的植物修复研究中,通过大量筛选研究发现,十字花科芸苔属植物(Brassica spp.)中的很多种或基因型具有较强的吸收累积 Cd特性。我国广泛种植的油菜(B.campestris)就是该属植物,其中某些品种或基因型在累积 Cd 方面可能很高。筛选并种植可食部位低积累 Cd 作物品种(低吸收或低转移),通过作物互做(间作、轮作)减少作物对Cd 的吸收等植物修复方面的研究也需做进一步研究(土壤镉污染特征及污染土壤的植物修复技术机理)。4.农业措施包括增施有机肥提高环境容量、控制土壤水分、选择适宜形态化肥和选种抗污染农作物品种等。另外,国外发达国家在土壤污染防治方面的工作开展得较早 ,许多国家都已建立了相对完善的污染土地识别、评价和处理体系 ,其中美国、德国和日本的土壤保护实践在世界范围内极具代表意义。在国外,有关土壤污染防治法律保护的立法经验很多。美国于1985年和1990年修订的《农业法》希望实现劳动生产率的提高的同时保护资源与环境,实现“持续农业”的发展。另外,1990年在联邦政府实施了“保护计划”管理。1987年为了控制农业水源水质而制定了《水质法》。欧盟到目前为止还没有明确的土壤保护政策,但现有许多欧盟立法都与土壤保护有关。如《关于环境保护、尤其是污泥农用时保护土壤的86/278/EEC指令》对农用污泥作出了规定;《关于废物的75/442/EEC指令》要求废物在处置时不能污染土壤;2004年底前,提出《关于堆肥和生物废弃物指令》,其目的是为了控制潜在的污染,并鼓励使用被批准的混合肥料,等等。日本已经建立了由预防对策和治理对策构成的土壤环境保全体系。有《农用地土壤污染防止法律》(1970)、《市街地土壤污染暂定对策方针》(1986)、《土壤污染环境标准》(1991)、《土壤污染对策法》(2002),等等。《土壤污染对策法》的实施,使得污染治理由被动向主动转化,以前无法计算的环保社会效益可体现为可以计算的经济效益,此种趋势表明日本的土壤环境保护已经呈现出新的阶段特点[3]。这些国外的立法经验对我国土壤污染防治的法律完善具有非常重要的借鉴意义(浅析我国土壤污染防治的法律问题)。“重视生态补偿机制,是国外土壤污染防治工作中的一大经验,值得我们借鉴。”虞锡君向记者介绍道,生态补偿机制,又称生态系统服务付费,主要原则就是“污染者付费”和“保护者受偿”——由污染事故的责任方治理土壤污染、或者支付土壤污染治理的费用。国外在这方面有过不少成功案例——1972年,美国通过的《纳税人减税法》,目的之一就是以税收方面的优惠措施,来刺激私人资本投资于土壤清洁治理。根据美国政府的报告,其直接结果是吸引了34亿美元的私人投资,8000个受到污染的棕色地块恢复了生产能力。虞锡君表示,在区域联动的基础上确立土壤生态直接补偿制度,或许是我们目前值得努力的方向(长三角土壤污染后果堪忧。)郑进华 彭 强 郑晓琴.浅析我国土壤污染防治的法律问题.[A], 环境法治与建设和谐社会——2007年全国环境资源法学研讨会(2007.8.12~15•兰州)论文集高拯民.我国环境保护科学研究现状与展望lJ1.土壤学报,1989,26 (3):262-272.
原子吸收光谱法在环境常规监测中的应用 西南科技大学分析测试中心 张伟〔摘要〕原子吸收光谱分析法(AAS)在环境分析化学中广泛使用。本文简述了近年来AAS在环境常规监测中的应用进展。〔关键词〕原子吸收光谱法环境监测应用原子吸收光谱法(AAS),因其灵敏度高、干扰小、精密度高、准确性好及分析速度快、测试范围广等诸多优点,在环境分析化学中广泛使用。20世纪80年代末,国家环保局在《环境监测技术规范》中的地表水和废水、大气和废气、生物测定部分,就将原子吸收光谱法列为《环境监测技术规范》中有关金属元素的标准分析方法。1.水环境监测适时地对地表水质量现状及发展趋势进行评价,对生产和生活设施所排废水进行监视性监测是常规环境监测的两项基本任务。原子吸收光谱分析主要应用于水环境中重金属的监测。龙先鹏[1]采用火焰原子吸收光谱法直接测定水中微量铜、铅、锌、镉元素的含量,在0-1.00mg/L范围内,被测元素浓度与吸光度呈线性关系,相关系数不小于0.9990;最低检出限分别为0.001、0.01、0.0008、0.0005mg/L,相对标准偏差分别为1.16%、1.22%、1.15%、1.16%;该方法对标准样品的测试结果与国家标准方法基本一致,相对偏差均不大于7.0%。张美月等[2]以二乙胺基二硫代甲酸钠为配位剂、Triton X-114为表面活性剂,采用浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定水样中的痕量镉,检测限为0.238μg/L,富集倍数为55,加标回收率为98%-102%;分离富集方法简单、安全、快捷,结果令人满意。陆九韶等[3]利用Al3+与Cu(Ⅱ)-EDTA发生定量交换反应,通过测定水相残余铜,从而间接测定水和废水中的铝。在线富集是原子吸收光谱检测分析发展的热点之一。高甲友[4]用含黄原脂棉的微型柱对试样中的Cd2+在线富集、盐酸洗脱后,采用火焰原子吸收光谱法在线测定水中的镉离子。富集50 mL溶液时此方法灵敏度可提高68倍。陈明丽等[5]用溴化十六烷基三甲胺(HDTMAB)改性的天然斜发沸石微填充柱,建立了顺序注射在线分离富集电热原子吸收法测定水中Cr(Ⅵ)及铬形态分布的方法;测定铬的检出限达到0.03μg/L,精密度3.7%。用本法测定标准水样GBW08608中的铬,所得结果与标准值相符。冷家峰等[6]对螯合树脂富集-火焰原子吸收光谱法测定天然水体中痕量铜和锌的在线富集条件、干扰因素等进行研究,在线富集倍数达到两个数量级,在灵敏度与石墨炉原子吸收光谱法相当情况下,提高了测定准确度。痕量金属元素化学形态的分析比单纯元素的分析要复杂、困难得多,除要求测定方法灵敏度高、选择性好外,还要求分离效能高。联用技术,特别是色谱-原子吸收光谱联用,综合了色谱的高分离效率与原子吸收光谱检测的专一性的优点,是解决这一问题的有效手段。刘华琳等[7]自行设计了一种紫外在线消解氢化物发生接口,并将高效液相色谱-紫外在线消解-氢化物发生原子吸收联用仪器(HPLC-UV-HGAAS)用于砷的形态分析,以砷甜菜碱、砷胆碱、亚砷酸盐(As(Ⅲ))及砷酸盐(As(V))等进行了分离测定,实现了将分离后不能直接用于氢化物发生的大分子,通过紫外“在线”消解成小分子砷化合物的目的。李勋等[8]采用电化学氢化物发生与原子吸收光谱联用技术有效地实现了无机砷的形态分析。在电流为0.6 A和1A条件下,As(III)和As(V)在0-40μg/L浓度范围内均呈良好的线性关系。As(III)和As(V)检出限分别为0.3μg/L和0.6μg/L;该方法成功应用于食用鲜牛奶中无机砷的形态分析。2.土壤、底泥和固体物分析景丽洁等[9]采用微波消解法预处理待测土壤,火焰原子吸收分光光度法测定污染土壤消解液中的锌、铜、铅、镉、铬5种重金属。土壤中锌、铜、铅、镉、铬的相对标准偏差分别为1.2%、1.9%、1.2%、5.2%和1.8%。方法简便、灵敏、准确,适用于污染土壤中重金属含量的测定。卢卫[10]采用悬浮液进样平台石墨炉原子吸收法测定土壤的痕量汞,精密度为5.9%,检出限达到1.2×10-12g。宫青宇[11]采用直接固体进样、添加基体改进剂技术测定土壤中重金属铅含量,避免了土壤中复杂基体的影响,实现了土壤样品中铅的快速分析。王北洪等[12]采用了“硝酸-氢氟酸-过氧化氢”三酸消化体系和密封高压消解罐法对土壤样品进行消化,以原子吸收光谱法测定其中的铜、锌、铅、铬、镉。结果表明:采用该法测定土壤中的重金属时,测定结果准确可靠,实验条件易于控制,能够满足环境监测分析的要求,可以作为一种可行的土壤重金属元素分析方法。程滢等[13]把河流底泥经过氢氟酸和高氯酸消化,用火焰原子吸收法测定其中的铜,获得较好的结果。王畅等[14]利用流动注射系统中串联的阴、阳离子交换微型柱分离、NH4NO3+抗坏血酸和H2SO4两种洗脱液同时逆向洗脱,实现了对底泥可利用态铬中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)同时在线分离和原子吸收光谱法测定。在交换时间2 min,洗脱50 s,Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)回收率分别为85.4%-94.8%和96.7%-106%。此法对实际样品中不同价态铬进行测定,铬回收率可达95%。Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的检出限和最大相对标准偏差分别为0.9μg/L、6.4%和2.7μg/L、3.5%。王霞等[15]用冷原子吸收光谱法测定固体废物浸出液中的汞含量,检出限为0.02μg/L,回收率在91%-101%之间。方法简便快速,线性范围宽。3.大气环境质量监测邹晓春等[16]以微孔滤膜采样、钯或镍作改进剂,用石墨炉原子吸收光谱法测定居住区大气中硒,检出限为3.45ng/mL,线性范围为0-50ng/mL,回收率94.6%-102.0%;其中砷对测定硒有一定干扰,其它金属元素对测定无干扰。邹晓春在此基础上又对居住区大气中的镍进行了测定,检出限为0.12 ng/mL,线性范围为0-35 ng/mL,回收率为95.1-102.1%,其他金属元素对测定镍未见明显干扰[17]。冯新斌等[18]对原有的光谱仪器进行简单改装,建立了两次金汞齐-冷原子吸收光谱法测定大气中的微量气态总汞的方法,检出限达到0.05ng;100μL饱和汞蒸气连续测定结果表明其相对标准偏差<1.41%。在0-2.0ng汞量范围内标准工作曲线线性关系良好。并且运用该法,对贵州省万山汞矿、丹寨汞矿、清镇汞污染农田、省农科院和中国科学院地球化学研究所等地大气气态总汞进行了测定。综上所述,原子吸收光谱法在环境监测分析中应用取得了不少成果,但在应用范围上还有待扩大,如在污染物的化学形态研究上尚待深入等。总之,随着环境监测事业的发展,原子吸收光谱法因具有其它方法所不能比拟的优势,必将在环境化学分析中展现广阔的应用前景。参考文献〔1〕龙先鹏.火焰原子吸收分光光度法直接测定水中微量铜、铅、锌、镉〔J〕.化学分析计量,2008,17(1):53-54.〔2〕张美月,李越敏,杜新等.浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定水样中的痕量镉〔J〕.河北大学学报(自然科学版),2009,29(4):407-411.〔3〕陆九韶,覃东立,孙大江等.间接火焰原子吸收光谱法测定水和废水中铝〔J〕.环境保护科学,2008,34(3):111-113.〔4〕高甲友.流动注射在线富集-火焰原子吸收光谱法测定水中痕量镉〔J〕.冶金分析,2007,27(1):61-63.〔5〕陈明丽,邹爱美,仲崇慧等.改性沸石填充柱在线分离富集电热原子吸收法测定水中铬(Ⅵ)及铬的形态分布〔J〕.分析科学学报,2007,23(6):627-630.〔6〕冷家峰,高焰,张怀成等.在线鳌合树脂富集火焰原子吸收光谱法测定天然水体中铜和锌〔J〕.理化检验-化学分册,2005,41(8):556-560.〔7〕刘华琳,赵蕊,韦超等.高效液相色谱-在线消解-氢化物发生原子吸收光谱联用技术〔J〕.分析化学,2005,33(11):1522-1526.〔8〕李勋,戚琦,薛珺等.电化学氢化物发生与原子吸收光谱联用对鲜牛奶中无机砷的形态分析〔J〕.食品研究与开发,2007,28(11):121-123.〔9〕景丽洁,马甲.火焰原子吸收分光光度法测定污染土壤中5种重金属〔J〕.中国土壤与肥料,2009,(1):74-77.〔10〕卢卫.悬浮液进样平台石墨炉原子吸收法测定土壤中痕量汞〔J〕.化学工程与装备,2009,(3):100-101.〔11〕宫青宇.直接固体进样-石墨炉原子吸收法测定土壤中铅含量〔J〕.内蒙古科技与经济,2009,6:69.〔12〕王北洪,马智宏,付伟利.密封高压消解罐消解-原子吸收光谱法测定土壤重金属〔J〕.农业工程学报,2008,24(Supp.2):255-259.〔13〕程滢,张莘民.火焰原子吸收分光光度法测定鱼内脏及河流底泥中的铜〔J〕.环境监测管理与技术,2003,15(2):28-30.〔14〕王畅,谢文兵,刘杰等.流动注射分离-原子吸收光谱法测定底泥中生物可利用态Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ〔)J〕.分析化学,2007,35(3):451-454.〔15〕王霞,张祥志,陈素兰等.冷原子吸收光谱法测定固体废物浸出液中汞〔J〕.光谱实验室,2008,25(5):981-984.〔16〕邹晓春,李红华,徐小作.居住区大气中硒的原子吸收光谱法研究〔J〕.现代预防医学,2004,31(6):879-880.〔17〕邹晓春.石墨炉原子吸收光谱法测定居住区大气中镍〔J〕.职业与健康,2000,16(6):36-37.〔18〕冯新斌,鸿业汤,朱卫国.两次金汞齐-冷原子吸收光谱法测定大气中的微量气态总汞〔J〕.中国环境监测,1997,13(3):9-11.