乙醇介质制备载炭泡塑及其在地质样品金测定中的应用

载炭泡塑相较于无负载泡塑,可有效提高泡塑对金的吸附能力,但现有制备载炭泡塑的方法制备效率不高。为了缩短制备载炭泡塑的时间,提高制备效率,本文采用活性炭-乙醇溶液制备载炭泡塑,通过优化制备条件,包括负载介质的种类、试剂浓度、浸泡时间,使得制备100个载炭泡塑的时间可以控制在30 min之内,并结合ICP-OES建立了测定地质样品中金的方法。实验结果表明:该方法的振荡时间可以缩短至20 min。金的质量浓度在0～100. 00μg/mL范围内与光谱强度呈良好的线性关系,相关系数为0. 9997,方法检出限(3σ)为0. 0066μg/g,测定结果相对标准偏差为0. 81%～2. 11%(n=10)。该方法经4个国家标准物质验证,准确度与精密度良好,能够满足地质样品中金的分析测试要求。     

流动注射-火焰原子吸收光谱法测定地质样品中的常量金

样品经室温烧至650℃高温后灼烧保持1.5 h,用浓王水溶解。用泡塑分两次吸附富集样品中的常量金,将富集同一样品中金的两块泡塑置于盛有10 mL 10 g/L硫脲溶液的玻璃试管中,沸水浴保持20 min,使金释放出来,所得溶液应用原子吸收分光光度计采用流动注射测定。对仪器的测定条件进行了优化比较。方法检出限(3σ)为0.022μg/g,精密度(RSD,n=11)小于8.0%,测定范围为0.05～60μg/g。经国家金矿石分析标准物质验证,其测定值与标准值基本一致。     

载炭泡塑吸附-电感耦合等离子体发射光谱法测定金矿石的金量

载炭泡塑吸附法对金有良好的吸附性能,但只能用于抽滤吸附不能振荡吸附,分析手续繁杂。本文以载炭泡塑振荡吸附-电感耦合等离子体发射光谱法测定金矿石的金量。样品在650℃高温灼烧2 h,用50%王水和10%氯化铁加热溶解,溶液冷却后加入5%高锰酸钾氧化,用中密度规格的载炭泡塑两次振荡吸附溶液中的金,然后于580℃高温灼烧后以50%王水溶解灰分,直接用ICP-OES测定金量。方法检出限(3σ)为0.002μg/g,精密度(RSD,n=11)小于3.7%。本方法对金的吸附率大于99.9%,测定范围为0.01~90μg/g,对不同类型金矿石的适应性强,解决了以往泡塑吸附法吸附率较低、标准系列与样品需同时预处理的问题,对低含量和高含量样品均有较高的准确度。     

泡沫塑料在金的分析与测试中的应用

聚氨酯泡沫塑料是一种多孔性软质弹性物质。关于泡塑吸附机理的解释,国内外提出了不少假说,主要有:物理吸附观点,溶剂萃取观点和离子交换观点。由于泡塑结构的复杂性,在不同介质中,能够显示不同的作用,其机理也不相同。泡塑吸附金通常在王水介质中进行,吸附金的最佳酸度范围为10—20％。泡塑吸附金采用静态法和动态法。静态法适用于微量和痕量金的富集分离,动态法适用于各种类型样品中金的测定,二者的吸附率均在95％以上。 泡塑吸附富集分离金已广泛用于各种地质样品中金的分析与测定。     

用载炭泡塑吸附原子吸收法测定地质样品中金

为达到简便、快速、准确测Au的目的，以泡塑为载体负载一定量的活性炭制成载炭泡塑，研究标准回收、酸度、流速及干扰试验结果，制定用载炭泡塑吸附，火焰原子吸收法测定地质样品中Au的实验方法，对部级含Au标样进行精度分析，并将测定外检样品的结果与活性炭富集及泡塑吸附法的测定结果做对照，表明该法具有较好的精密度和准确度，检出限为0.1ug/g，适合地质样品中Au的测定。     

田口方法用于地质样品中痕量超痕量金三种分析方法的对比

目前测定地质样品痕量、超痕量金常用的三种方法是活性炭吸附富集-发射光谱法、泡塑吸附富集-石墨炉原子吸收光谱法、活性炭吸附富集-电感耦合等离子体质谱法,这三种方法的检出限在0.1~0.3ng/g之间,由于矿石矿物的组成非常复杂,因此在有效富集和分离的基础上,采用合适的分析手段,能够对地质样品提供满意的分析结果。为保证试样要求的灵敏度和准确性,分析方法的选择需求应根据具体试样情况和实验室条件而定。根据田口玄一博士在测量工程学中提出的信噪比(S/N)能测量系统抗干扰能力,评价测量系统的稳健性和可靠性这一观点,本文利用田口测量质量控制理论,评价地质样品中痕量、超痕量金常用的上述三种分析测试方法,对这三种分析方法三个金标准物质的测试数据进行分类处理,计算S/N值和相对标准不确定度,通过比较三者的S/N值和相对标准不确定度值,确定更为可靠的测试体系。分析结果表明,对于地质样品中痕量金(含量大于1 ng/g)的测试,三种分析方法均能够满足要求;对于超痕量金(含量小于1 ng/g)的测试,活性炭吸附富集-电感耦合等离子体质谱法是较好的测试方案。     

甲基异丁基酮负载泡塑富集-原子吸收法测定金

用甲基异丁基酮(MIBK)负载泡塑从5%～25%的王水介质中吸附富集金,经2%硫脲～1%盐酸解脱,以原子吸收法测定.金的回收率大于99.8%,方法用于含金地质样品的分析时,效果较泡塑吸附好.用火焰原子吸收法测定w(Au)为19.40×10-6的金标样,验证分离富集方法的可靠性.结果其平均值为19.32×10-6,相对标准偏差(RSD)为1.15%(n=11).     

莫尔盐容量法测定岩石矿物中微量金

本文用作者合成的新试剂——钒金试剂做指示剂莫尔盐容量法测定微量金,终点突跃明显,操作简便,测定金范围宽。岩石矿物经磷酸——王水溶样,聚氨酯泡塑富集分离后测金较王水溶样回收完全。测金范围在0.0003—100g/t。试样测定的变动系数在21.6—1.62％范围。     

二苯硫脲泡塑富集-原子吸收光谱法连续测定化探样品中金和银

传统的发射光谱、化学光谱、泡塑富集分离-原子吸收光谱法测定化探样品中的金和银,分析结果不稳定,效率低。本研究提出用50%的王水分解化探样品,负载二苯硫脲泡塑吸附金银,石墨炉和火焰原子吸收光谱法对金和银进行联合测定。在二苯硫脲浓度、吸附酸度、吸附温度、振荡时间等优化的实验条件下,金和银的回收率分别达到97.9%和98.8%,检出限为0.25 ng/g和0.038μg/g,准确度(RE,n=9)为2.0%～14.0%和7.7%～13.3%,精密度(RSD,n=9)为3.1%～12.4%和5.1%～13.2%。经国家标准物质分析验证,测定值与标准值基本相符。该方法实现了在同一份溶液中同时测定金和银,与现行的石墨炉原子吸收光谱测定金、发射光谱测定银的方法相比,称样量达到10 g,样品的代表性显著增加,提高了准确度和精密度,简化了金银分析的程序,化学试剂用量少,分析成本低。     

甲基异丁基酮负载泡塑富集—原子吸收测定岩矿中痕量金银铊镉

研究了多种负载泡塑对Au、Ag、Ti、Cd的富集行为。提出了在HCI-KI-抗坏血酸介质中用甲基异丁基酮(MIBK)负载泡塑同时萃取,然后用2％硫脲-1％HCl解脱的富集方法,并采用火焰原子吸收连续测定地质样品中痕量Au、Ag、Tl和Cd,方法的测定下限(μg/g)分别为:0.2g、0.05、0.20和0.04。     

三峡库区澎溪河消落带土壤中重金属形态分布与迁移特征研究

消落带是水域与陆地的过渡地带,对水环境有着至关重要的影响。本文以三峡库区消落带面积最大的澎溪河流域作为研究区域,采集消落带土壤及其沿岸土壤样品,分析重金属形态分布特征,并使用地质累积指数法和风险评价准则(RAC)对重金属污染程度及生态风险进行评价。研究表明,消落带土壤中Pb、Cu、Cr、Cd、Zn和Ni平均含量分别为68.70、36.96、55.10、0.68、108.26、31.68 mg/kg,污染程度依次为CdPbZnCuNiCr,以Cd和Pb污染较为突出,普遍高于长江干流土壤,远高于重庆地区土壤。Cd的RAC值为20.62%,呈中等环境风险;其形态稳定性最差,以可还原态和酸提取态为主。Pb、Cu、Cr、Zn、Ni的RAC值为5.45%~10.0%,环境风险较低;且均以残渣态为主,占总量的54.69%~83.05%。以消落带沿岸土壤为对照,消落带形成后土壤中各重金属总量均有不同程度升高,且不同重金属在其增量部分的形态存在差异,Cr和Ni的增量部分以残渣态为主,Cd、Pb、Zn的增量以非残渣态为主。研究发现,由于受到水域与陆地污染源的双重影响,澎溪河流域重金属具有由沿岸向消落带沉积富集的趋势。     

固体聚合膜电解浓集法测量天然水中低含量氚的化学淬灭效应研究

固体聚合膜电解浓集法是浓缩氚含量较低(1 Bq/m~3)的天然水样的常用方法,但因水样自身含有杂质离子或电解装置聚合膜带入杂质进入浓集液,使浓集液偏酸性,在测量过程中易产生化学淬灭效应,导致氚的测量值偏低。本文研究了水样自身存在的杂质离子和聚合膜上残留的杂质离子、样品溶液的pH值及其电导率所产生的化学淬灭效应的影响,实验表明,为减少化学淬灭效应,提高测量低含量氚的准确性,需保证水样溶液呈中性,电导率≤1μS/cm,同时避免杂质沉积在聚合膜上。如果水样溶液的pH值偏酸性、电导率大于1μS/cm,可采用酸碱混合型离子交换树脂去除水样中自身的杂质;对于聚合膜引入的杂质,可在电解后的水样中加入微量氨水将其pH值调节至中性。     

包头市典型工业区表层土壤中重金属污染状况及其潜在生态风险研究

为了解包头市典型工业企业对其所在地土壤中重金属含量的影响及污染现状,利用相关性系数对其表层土壤中7种重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Mn、Ni)来源进行研究,并采用内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数对其污染状况进行评价。结果表明,7种重金属含量平均值均高于内蒙古土壤背景值,其中Cd、Mn、Ni超标率已达100%,而Cu、Pb、Zn的超标率分别为97%、93%和93%,只有Cr超标率较低(53%),污染程度依次为CdPbCuNiZnMnCr,其中Pb和Cd为重度污染,Cu、Zn、Ni为中度污染,Cr、Mn为轻度污染;Cu、Zn、Cr、Mn、Ni可能同时来自工业生产和交通运输两个源,而Pb和Cd除上述来源外,燃煤烟气的排放有较大贡献。潜在生态危害依次为CdPbCuNiCrZnMn,其中Cd的潜在生态风险最大,应予以高度重视,其他金属的风险均为轻微。     

武水河上游区域土壤重金属污染风险及来源分析

生态功能区在涵养水源、保持水土、维系生物多样性等方面具有重要的作用。本文以位于南岭生态功能区的流域——武水流域为研究对象,采集流域上游交通运输用地、采矿用地、工业用地、耕地及林地5种土地利用类型土壤样品,分析7种重金属Cd、As、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的含量特征,采用内梅罗综合污染指数评价重金属污染的程度,Hakanson潜在生态风险指数法评价土壤重金属潜在生态风险,并应用主成分分析法探究重金属污染的来源。研究结果显示,武水河上游地区土壤重金属Cd、As、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn平均含量分别为1.28、72.44、54.62、0.27、68.32、72.29和158.42mg/kg,均高于土壤背景值,其中采矿用地土壤重金含量除Hg外均高于其他类型土壤。均值状态下土壤中Cd和As单因子污染指数分别为5.07、3.25,其中采矿用地中Cd单因子污染指数可达13.59;土壤重金属综合污染指数表明,采矿用地污染最为严重,其次是工业用地,林地呈安全状态。潜在生态危害指数评价结果显示,采矿用地和工业用地达到了强生态危害,其他类型土壤为轻微生态危害,而采矿用地土壤中Cd达到极强生态危害,As为强生态危害。土壤重金属来源研究结果表明,As、Cd、Cu和Zn来源于矿山开采及工业活动,Ni和Hg主要来源于成土母质,Pb则来源于交通运输。研究认为:武水流域上游区土壤重金属污染情况较为严重,Cd和As是区内主要的风险因子,主要来源于矿山开采以及工业活动。     

Distribution,enrichment and sources of trace metals in the topsoil in the vicinity of a steel wire plant along the Silk Road economic belt,northwest China

The West Development Program, initiated in 2000 by the central government of China, has attracted huge investments in the arid and semiarid regions of northwest China. As a consequence of this development, environmental pollution and ecological degradation have been widely reported. The Silk Road economic belt proposed by China promotes further economic development in the regions, but rational planning and regular monitoring are essential to minimize any additional negative impacts of the anthropogenic activities. This article reports an investigation on the distribution, enrichment and sources of trace metals in the topsoil in and around the Ningxia Hengli Steel Wire Plant (HSWP) situated along the Silk Road economic belt. The concentrations of Cd, Pb, Cr, Cu, Zn, Ni, Mn, V and Co in the surface soils of the study area vary, respectively, in the following ranges: 0.083–18.600, 21.9–2681.0, 58.0–100.0, 14.6–169.9, 59.0–4207.3, 19.3–40.8, 411–711, 55.2–76.6 and 7.46–25.21 mg/kg. The concentrations of Cd, Pb, Cr, Cu, Zn and Co are significantly higher than their local background values. Pollution levels of these trace metals in the surface soils were assessed using contamination index (C _f ⁱ ), geo-accumulation index (I _geo), modified contamination degree (mC _d) and pollution load index. The potential ecological risks caused by the metal pollution were assessed by means of potential ecological risk factor (E _f ⁱ ) and potential ecological risk index. The Spearman correlation and cluster analysis were applied to determine the contamination sources. The HSWP zone, associated with very high potential ecological risk caused by Pb and Cd, is more seriously contaminated by trace metals than the residential zone. This study indicates that Cd, Pb, Cu, Zn and Co mainly originate from industrial pollution, whereas Cr, Mn, Ni and V result from both industrial activities and natural processes.     

承德伊逊河钒钛磁铁矿小流域土壤重金属地球化学基线及生态风险累积效应

以承德市伊逊河红旗钒钛磁铁矿小流域为例,通过参比元素标准化法、垂向剖面似背景值法确定小流域矿集区土壤12种重金属的地球化学基线,并与不同空间尺度流域的重金属地球化学基线进行对比;采用确定的基线值结合地累积指数法、地统计学、生态风险指数法和GIS叠加法对流域土壤重金属潜在生态风险和累积程度进行了评价。结果表明:钒钛磁铁矿矿致异常元素地球化学基线值具有明显的流域尺度效应,其值随着流域空间尺度的缩小而升高;在已开采矿集区小流域土壤重金属污染生态风险评价时,可选取其上一级流域地球化学基线值作为标准。伊逊河红旗矿集区小流域V、Ti、Co、Ni和Cr元素基线值高于滦河流域,As、Pb、Zn和Cd元素基线值与滦河流域相近,Mn和Hg元素基线值略低于滦河流域,Cu元素基线值略高于滦河流域。表层土壤重金属污染累积程度由强至弱为:Cu>Cr>Ti>Cd>Co>V>Ni>Zn>As>Hg>Mn>Pb;表层土壤重金属综合潜在生态风险指数RI范围为65.89~237.70,总体生态风险水平属低风险水平。深层土壤重金属总体污染累积程度和综合潜在生态风险总体弱于浅层土壤。流域土壤重金属综合潜在生态风险累积程度空间分布与流域地貌特征具有明显的耦合关系,重金属空间迁移主要受水力作用驱动控制,土壤重金属污染来源主要为矿业活动,同时受岩石风化和土壤侵蚀等自然因素影响。     

Geo-environmental study of heavy metals of the agricultural highway soils,NW Jordan

This study investigated the status and distribution patterns of selected heavy metals in roadside soils along Irbid-North Shooneh Highway, Jordan. This highway has experienced a growing number of vehicles that are likely to influence the levels of heavy metals in the surrounding agricultural lands. The average concentrations of Cr, Co, Cd, Cu, Pb, Zn, and Ni were 16.0, 36.0, 11.0, 4.0, 79.0, 122.0, and 60.0 mg/kg, respectively. Cd, Pb, and Co showed average levels that are higher than the average world soil background values. Elevated levels of heavy metals were measured in surface soil layer which decreased with depth, and with distance from the roadway. The contamination factor (CF), pollution load index (PLI), single ecological risk (Ei), potential ecological risk index (PERI), and geo-accumulation index (Igeo) generally indicated that the roadside soils are contaminated with Cd, Pb, and Ni. Heavy metals in soils are of geogenic and anthropogenic origins. Weathering of parent rocks in Wadi Al-Arab catchment is the primary natural source, whereas agrochemicals, vehicle exhausts, degradation of surface wear and paint of vehicles, vehicle wear debris of tire, and brake lining are the main anthropogenic sources of heavy metals.     

小秦岭太峪水系沉积物重金属污染生态危害评价

以金矿开发影响的黄河二级支流太峪水系沉积物为研究对象,沿河采集16个表层沉积物样品,分层采集垂向剖面10件水库沉积物样品,测定了样品中重金属元素Hg、Pb、Cd、Cr、As、Cu和Zn的含量,采用Hakanson潜在生态指数法和Tomlinson污染负荷指数法评价重金属元素污染程度和潜在生态风险。结果表明,矿业活动是太峪水系沉积物重金属元素污染的主要因素;变异系数、富集系数和最高污染系数均反映Hg、Pb、Cd是太峪水系沉积物的特征污染重金属元素,Cr和As的质量分数接近地区背景值;太峪水系表层沉积物受到重金属元素的极强污染,山区段污染较山外更严重;整个流域的Hg、Pb、Cd具有很强的潜在生态危害,Cr、As、Zn的潜在生态危害轻微;太峪水系沉积物垂向各层沉积物都受到重金属元素的极强污染,生态问题以Hg、Pb、Cd的潜在生态危害为主,其污染和生态危害程度都高于流向上的沉积物。潜在生态危害指数评价突出了不同元素的毒性和危害程度,而污染负荷指数法侧重于样本空间上的污染程度,二者互补使用有利于实际问题的全面评价。     

滦河流域沉积物中重金属分布特征及风险评价

沉积物作为重金属污染物的源和汇,对水环境有着至关重要的影响.为了全面了解滦河沉积物中重金属污染现状,采用电感耦合等离子体质谱法对滦河干支流沉积物中重金属含量进行了测定,分析了其空间分布,并采用潜在生态危害指数法对滦河沉积物进行了评价.结果表明:滦河沉积物中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd 和Pb的平均含量分别为60.40、26.15、48.07、76.42、0.30、25.55 mg/kg,其中Cu和Cd含量高于中国水系沉积物背景值.滦河干流的重金属含量空间分布自上游往下游呈逐渐增加趋势.潜在生态危害指数评价结果表明:不同重金属污染对滦河流域生态风险构成的危害由强至弱依次为:Cd＞Cu ＞Pb＞Cr＞ Zn,其中Cu、Pb、Cr和Zn为低生态危害等级,Cd以中等生态危害等级为主.总体上,滦河沉积物重金属处于中等生态危害等级,干流大黑汀水库和支流瀑河宽域处于强生态危害等级.     

Effects of copper mining on heavy metal contamination in a rice agrosystem in the Xiaojiang River Basin,southwest China

Metallic ore mining causes heavy metal pollution worldwide. However, the fate of heavy metals in agrosystems with long-term contamination has been poorly studied. Dongchuan District (Yunnan, southwest China), located at the middle reaches of the Xiaojiang River, is a well-known 2000-year-old copper mining site. In this work, a survey on soil heavy metal contents was conducted using a handheld X-ray fluorescence instrument to understand the general contamination of heavy metals in the Xiaojiang River Basin. Furthermore, river water, soil, and rice samples at six sites along the fluvial/alluvial fans of the river were collected and analyzed to implement an environmental assessment and an evaluation of irrigated agrosystem. V, Zn, and Cu soil levels (1724, 1047, and 696 mg·kg⁻¹, respectively) far exceeded background levels. The geo-accumulation indexes (I_geo) showed that cultivated soils near the mining sites were polluted by Cd and Cu, followed by Zn, V, Pb, Cr, Ni, and U. The pollution index (Pi) indicated that rice in the area was heavily polluted with Pb, Cr, Cd, Ni, Zn, and Cu. The difference in orders of metal concentrations between the soil and rice heavy metal contamination was related to the proportion of bioavailable heavy metals in the soil. The crop consumption risk assessment showed that the hazard quotient exceeded the safe threshold, indicating a potential carcinogenic risk to consumers. The Nemerow integrated pollution index and health index indicated that the middle of the river (near the mining area) was the heaviest polluted site.