ICP-MS测定海洋沉积物重金属微波消解条件的正交试验优化

准确测定海洋沉积物中重金属元素的含量,对于健康海洋的监测、维护和治理具有重要的指导意义.本文报道了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定海洋沉积物中铜、锌、铅和镉四种元素微波密闭消解条件的正交试验优化结果.运用正交试验法,选取L16(45)正交表,按五因素四水平安排试验,研究不同酸体系和配比下,以及不同微波消解...     

微波消解原子荧光测定沉积物中的汞

本文主要是对沉积物中的汞的测定,在消解过程的探讨,在王水介质下,在微波仪一定条件下消解目标物质,对比同时测定的国家标准物质,得到很好的检测结果,建立了一种用于消解测定沉积物中汞的方法.     

海湾河口沉积物重金属分布特征及形态研究

讨论了河口海湾沉积物重金属的研究方法、重金属的时空分布以及重金属含量随沉积物粒度大小的变化;介绍了沉积物重金属的存在形态、形态研究方法以及形态研究的意义;对我国今后的沉积物重金属研究提出了几点建议。     

近海沉积物重金属研究及环境意义

水体中各种来源的重金属主要在近海快速沉积。一些污染海区沉积物中重金属高度聚集,有形成潜在的化学定时炸弹的可能。从岸向海,沉积物中重金属含量逐渐降低,主要受陆地排污、水动力作用及沉积物粒度的控制和影响。^210Pb、^137Cs同位素测年技术已经成为确定我国近海沉积物重金属区域环境背景值、判定环境的演变趋势的有利工具。环境近海沉积物中重金属的聚集主要与周边地区人类活动有关,其垂向变化反映了沿岸人类活动与自然环境相互作用的历史,是评价环境现状及演变趋势、识别问题区域的重要标志。     

渤海西南部近岸功能区表层沉积物重金属形态分析及环境评价

利用渤海湾和莱州湾近岸六个功能区(港口、养殖区、排污区、黄河口及其湿地)采集的表层沉积物,采用BCR连续提取法对沉积物中几种金属元素(Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd)进行了化学形态分析。形态分析结果表明,Cu、Pb、Zn、Cr、Ni主要以残渣态存在,Cd主要以弱酸溶态存在。基于形态分析结果应用次生相与原生相分布比值法对重金属污染水平进行评价,结果表明,Cd的KRSP最高,Pb次之;各功能区的污染水平依次为徐家铺养殖区垦利养殖区天津港大沽河排污区黄河口及湿地弥河排污区。同时,对这几种金属的总含量进行了测定,并应用Hakanson潜在生态危害指数法对重金属元素潜在生态危害程度进行评价,结果显示:(1)Cd是该区域最主要的生态风险因子,各金属的潜在生态危害程度依次为CdPbNi≥CuCrZn;(2)各功能区潜在生态危害程度为轻微,功能区潜在生态危害整体上为渤海湾大于莱州湾。通过结合这两种方法进行的综合评价,探明了这几种金属在渤海湾和莱州湾近岸功能区表层沉积物中的存在形态、迁移转化程度,预测了其潜在生态危害。     

胶州湾及青岛近海表层沉积物重金属赋存形态研究

2008年11月和2010年11月分别在青岛近海6个站位和胶州湾9个站位采集了表层沉积物样品,应用连续提取法分离和测定其主要成分和重金属的赋存形态。结果表明,易还原态的重金属受铁锰氧化物体系显著影响,其中镍的迁移过程基本受控于该体系,有机结合态的铬和钡迁移变化受有机质一定影响,其他形态重金属主要受外源输入影响。Pb和Cr存在显著富集,相对其他金属污染较明显。Pb的生态风险最高。胶州湾东部,尤其是李村河口附近重金属污染程度和不稳定性都最为明显。     

西北冰洋表层沉积物中重金属的赋存形态研究

用连续提取法对选自西北冰洋的32个表层沉积物进行分析,测定了Cr、Cu、Pb在全样中及其在P1-2、P3、P4、P5中的含量.结果表明随着离岸距离增加,水深加深,Cr、Cu、Pb含量呈增高的趋势.研究区陆架沉积物中Cr、Cu、Pb含量分别为60.66、14.77、16.65μg/g;深海沉积物中Cr、Cu、Pb的含量分别为80.40、41.70、25.62μg/g.元素赋存形态分析表明,Cr、Cu、Pb主要赋存在残渣态,残渣态中三元素的含量平均值分别为64.97、19.67、17.56μg/g,占元素总量的比例分别为93.58%、75.02%和83.76%.三元素在各赋存形态中的含量分布是:Cu为残渣态>有机质和硫化物态>铁锰氧化态>可交换及碳酸盐态;Pb和Cr则为残渣态>铁锰氧化物态>有机质硫化物态>可交换态及碳酸盐态.研究区重金属元素在不同赋存形态中的含量分布与北太平洋深海沉积物中类似.     

珠江口伶仃洋沉积物中重金属元素分布、赋存形态及来源分析

2011年对珠江口伶仃洋31个点位表层沉积物中主要的重金属Cr、Ni、Cu、Pb、Zn、Cd和As含量、分布特征及来源因素进行了研究。采用了BCR提取法分析各种重金属赋存形态,并依据各种重金属的形态特征进行了因子分析,了解其分布的控制因素。结果表明:伶仃洋沉积物重金属分布特征为从西北向东南逐渐减小,各元素在伶仃洋西线沿岸的浓度普遍高于东线沿岸区域,研究区西滩北段区域成为重金属高值区。伶仃洋Cr、As、Ni主要以残渣态存在,Pb主要以可还原态存在,Cd主要以酸提取态存在,而Cu、Zn在各形态中比较分散。各重金属非残渣态比重Cd为最高,As为最低,各元素非残渣态在平面上的分布与总量分布模式基本一致,所以,伶仃洋海域通过总量来确定区域重金属污染情况在一定程度上是可靠的。因子分析结果表明,伶仃洋重金属主要为人为污染物的排放(包括工业废水、生活污水等),其次为流域自然风化产物的输入。     

小麦岛附近海域表层沉积物重金属 分布特征及环境评价

利用等离子质谱仪（ICP-MS） 对青岛市小麦岛附近海域28 个表层沉积物中重金属元素Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni 的含量进行了测定,平均值分别为17.9 mg·kg-1、56.5 mg·kg-1、29.8 mg·kg-1、0.12 mg·kg-1、61.1 mg·kg-1、26.5 mg·kg-1。各重 金属元素的空间分布趋势较为一致,低值主要分布在研究区的中部,高值主要分布在研究区两侧,沉积物粒度是影响其分布 的重要因子。潜在生态风险危害评价结果表明,所有站位的单个重金属参数Eri 全部低于40,生态综合风险指数（RI）均不 超过150,研究区整体为轻微生态风险水平。综合地质累积指数和沉积物质量基准评价结果,除Pb、Cr和Ni 受人类活动影 响明显,其他元素在底质沉积物中基本不构成污染。底质沉积物中的重金属累积尚未对附近海域的生态环境构成不良影响, 小麦岛周围海域生态环境状况良好。     

福建东山湾八尺门海域水体及沉积物中的重金属污染评价

本研究分析了2013年10月东山湾八尺门海域表层海水和沉积物中重金属Zn、Cu、Pb、Cd含量,并基于多种方法进行评价。结果显示,研究海域表层海水中重金属含量符合《海水水质标准》第一类标准,重金属污染指数法评价显示污染风险较低。沉积物中Pb、Cd、Zn含量均符合《海洋沉积物质量》第一类标准,整体污染水平较低;潜在生态风险指数大小顺序为：Cd>Cu>Pb>Zn,沉积物重金属污染整体情况良好,但个别站位的Cd的潜在生态风险指数超过40,应加以关注;地累积指数评价法显示总体污染情况较轻,其地累积指数平均值大小依次为Zn>Cu>Pb>Cd。纵观1990年至2013年的研究结果,东山湾水体中重金属含量总体呈先升高后降低的趋势;与同期相比,东山湾水体中的重金属含量与福建其他海域相差不大,而沉积物中重金属含量比其他海域稍高。     

舟山近岸海域沉积物中钒的测定和风险浅评

海洋环境中经常检测到钒（V）的存在,钒在沉积物中大量吸附,且难以降解,威胁海洋生物安全,因此需要对海洋沉积物中的钒进行监测。本文优化了海洋沉积物中钒的检测方法,确定采用HNO3+HF+HClO4体系微波消解处理样品效果最佳,在优化仪器条件,改进方法后,检出限为0.72 μg/L,精密度RSD＜6%,加标回收率为90.1%~107.4%,能满足海洋沉积物中钒的分析测定需求。采用优化后的方法对舟山近岸海域沉积物中的钒进行调查测定,结果表明该地区沉积物中钒含量丰富,浓度为112.87~166.25 mg/kg。评估沉积物中钒的潜在生态风险,结果显示钒的生态风险处于中等风险水平。     

辽东湾西部海域表层沉积物重金属的含量分布与污染评价

对2009年春、秋两季辽东湾西部海域共25个采样站位4种重金属含量的分布特征进行了研究,并利用潜在生态风险指数法和地质累积指数法对其污染状况进行了评价.结果表明:该海域表层沉积物中Cu、Pb、Zn和Cd平均含量范围分别为8.0~32.1、4.3~56.9、20.0~102.6、0.12~0.34 mg/kg;Cu、Pb、Zn和Cd含量平均值均高于渤海重金属背景值.在该海域表层沉积物重金属单元素平均含量的潜在生态风险指数中,Cd的风险等级已经达到\"中等\",Cu、Pb和Zn的潜在生态风险等级\"较低\";各重金属元素综合潜在生态风险等级属于\"中等\",近岸及河口等海域的生态风险等级相对较高.重金属地质累积指数评价结果显示,Cu和Zn属于0级污染,Pb和Cd属于\"轻度\"污染.因此,作者建议应控制该海域近岸养殖区密度和减少养殖污染.表层沉积物中重金属和TOC含量相关性分析表明:该海域表层沉积物中重金属Cu、Pb和Zn具有一定的同源性,TOC含量对重金属分布具有一定的影响.     

安海湾表层沉积物重金属含量分布特征

根据2014年8月福建安海湾9个站位表层沉积物中6种重金属的含量调查,探讨它们的分布趋势,对重金属含量进行单因子指数评价,同时对该海域污染程度进行潜在生态危害评价.结果表明,该海域表层沉积物中重金属Cu含量范围11.4~123.0μg/g,平均值55.3μg/g;Pb含量范围18.4~39.8μg/g,平均值34.7μg/g;Zn含量范围31.8~173.0μg/g,平均值100.0μg/g;Cd含量范围0.06~0.36μg/g,平均值0.14μg/g;As含量范围4.01~9.60μg/g,平均值6.67μg/g;Hg含量范围0.005~0.115μg/g,平均值0.036μg/g.含量分布呈现从湾顶向湾内及湾口逐渐降低,以AH1站和AH5站为最高值;Pb、Cd、As、Hg含量均符合海洋沉积物质量标准的第一类要求,Cu、Zn含量符合沉积物质量标准第一类要求的站位各占了44.4%和77.8%,各元素之间呈明显正相关.单项潜在生态危害系数CdHgAsCuPbZn,潜在生态危害指数评价AH1站属于强生态危害,AH5站为中等生态危害,余下各站点为轻微生态危害,重金属Cd的潜在生态危害最大.AH1站靠近湾顶陆源排污口,AH5站靠近东石陆源排污口,污染强度较其他站位大很多.安海湾表层沉积环境已受到不同程度的重金属污染,近海工业活动和陆源污染物排放是安海湾重金属污染的主要来源.因而,严格控制入海河流和近海经济活动的重金属污染排放,对保障安海湾沉积物的生态环境至关重要.     

陆架区沉积物中重金属研究的基本方法及其应用

陆架区沉积物接纳了来自河流、大气、生物、火山等各种途径的颗粒物,是重金属汇集的场所,反映了一定时间内的环境变化特征。本文分析了沉积物中重金属的来源,探讨了沉积物中重金属研究的基本方法：总量分析方法、元素赋存形态、归一化法及重金属的生物毒性等。并探讨了目前沉积物中重金属研究仍存在的问题。     

东山湾表层沉积物5种重金属元素含量分布及其与主要环境因子的关系

根据2011年8月福建东山湾12个站位表层沉积物中5种重金属含量调查,探讨了它们的分布趋势、相互关系、影响因素,并运用潜在生态风险指数法对重金属污染进行风险评价.结果表明,该海域表层沉积物中重金属Cu含量变化范围在5.53～22.40 mg/kg之间,平均值为15.10 mg/kg;Pb含量变化范围在28.9～42.6 mg/kg之间,平均值为35.0 mg/kg;Zn含量变化范围在34.8～133.9 mg/kg之间,平均值为95.9 mg/kg;Cd含量变化范围在0.031～0.078 mg/kg之间,平均值为0.059 mg/kg;Cr含量变化范围在19.2～91.8 mg/kg之间,平均值为62.5 mg/kg.重金属含量的分布呈现湾顶（3、11号站）高、湾外（7号站）低的格局;沉积物中有机质对重金属含量的分布起着重要作用;重金属Cu、Zn和Cr的含量随着沉积物粗颗粒组分（63～2 000μm）含量的增大而降低,成负相关关系（p〈0.05）;Cr的含量随着粘土组分（〈1μm）含量的增大而增大,成正相关关系（p〈0.05）.除了湾顶3号站Cr（含量为91.8 mg/kg）以外,其他重金属元素含量均符合《海洋沉积物质量》一类标准;各元素潜在生态危害系数Ei r大小顺序为Cd〉Pb〉Cu〉Cr〉Zn,所有站位重金属潜在生态危害指数RI均远小于90,属低度生态风险,表明东山湾沉积环境基本良好.     

沙埕港多种环境介质中重金属的含量分布及来源分析

通过2013年8月对福建沙埕港海域海水、沉积物及贝类体内重金属进行的调查,结合历史资料对重金属的含量分布及来源进行了讨论和分析.结果表明:沙埕港表层海水中Cu、Cd、Hg和As等溶解态重金属含量整体处于较低水平,但Pb含量在大部分海域略超海水水质一类标准.沉积物中Pb、Cd、Hg和As含量均低于海洋沉积物一类标准,而Cu在上段八尺门海域及中段罗唇溪入海口附近存在超标现象.地积累指数评价表明Pb和Cd处于无污染状态,而Cu、Hg和As 3种重金属在不同区域存在轻微污染.港内八尺门点头镇附近海域采集的2种贝类均存在不同程度的重金属污染.其中缢蛏(Sinonovacula constrzcta)体内重金属污染较轻,而褶牡蛎(Ostrea plicatula)体内重金属污染较重,Cu和Cd污染指数均在10以上.浙闽沿岸流是沙埕港Pb、Cd、Hg和As等重金属的主要来源,而白琳石材加工排放的污水是造成沙埕港上段八尺门浅滩区重金属Cu污染的主要原因.此外,中段罗唇溪入海口附近海域Cu、Pb和Cd含量较高,可能同罗唇港修造船厂的污染排放有关.     

沉积物中重金属的归一化问题——以Al为例

沉积物的来源、粒度和矿物组成是影响重金属在动力沉积过程中的行为的最显著的因素,用某些参考元素（如Ａｌ、Ｌｉ等）归一化的目的是为了减小沉积物中重金属含量的波动,以揭示人文活动（例如污染）的影响。通过对国内一些河流沉积物中重金属的Ａｌ归一化结果的分析,认为在岩石的风化和变质过程中元素与Ａｌ的相对迁移能力的差异和各种生物过程均可使重金属的Ａｌ归一化值产生显著的变化,在某些情况下Ｍ／Ａｌ值并不一定能准确地描述人类活动对沉积物中重金属的影响。Ａｌ归一化仅能部分地校正粒度分布引起的重金属含量的变化,但不能消除矿物组成的影响。     

柘林湾表层沉积物重金属分布及污染初步评价

研究了柘林湾表层沉积物样品中7种重金属元素的质量分数及分布特征,并对其来源进行了分析。结果显示,调查海区Zn的平均质量分数为113.0μg/g±6.5μg/g、Cr为40.1μg/g±8.5μg/g、Mn为837.9μg/g±168.6μg/g、Cu为24.0μg/g±4.3μg/g、Pb为57.7μg/g±11.3μg/g、Ni为24.4μg/g±5.7μg/g、Fe为3.7%±0.4%。重金属主要来源于陆源风化产物,其质量分数反映了粤东地区的地质特点。分别以沉积物质量和香港环保署公布的标准,对柘林湾表层沉积物重金属污染进行了评估,结果表明:只有Pb在部分站位达到中度污染水平,其它重金属元素则只为轻度污染。     

兴化湾表层海水和沉积物中重金属含量的时空变化特征

根据福建兴化湾2006年12月（冬季）和2007年4月（春季）表层海水以及2007年3月表层沉积物的监测资料,分析了该海域表层海水和沉积物中重金属Cu、Pb、zn、Cd、Hg和As含量的时空变化特征,评价了该海域重金属的污染程度．结果表明：冬季,调查海域表层海水中cu、Pb、zn、cd、Hg、As的含量范围分别为〈0．20～2．42、〈0．03～1．08、〈3．1～16．5、〈0．010—0．043、〈0．007～0．170、0．82～4．00肌g／dm’;春季其含量范围分别为0．91～3．80、0．18～3．40、8．7～36．0、〈0．Ol～0．22、〈0．007～0．063、0．63～1．58~g／dm’．这两季表层海水重金属的测值均低于《海水水质标准（GB3097—1997）》第二类标准值,其中春季cu、Pb、zn、cd含量的均值高于冬季,可能与陆源重金属污染物入海的影响有关．兴化湾表层沉积物中cu、Ph、zn、Cd、Hg和As的含量范围分别为7．60～22．oo、22．4～39．1、54．2～114．0、0．045～0．082、0．020～0．066、5．00～10．20mg／kg,均低于《海洋沉积物质量（GB18668_2002）》的第一类标准值．该湾表层海水和沉积物中重金属含量的平面分布特征呈近岸海域较高．此外,对其历年来监测结果的比较表明,兴化湾表层海水和沉积物中cu和Ph含量的多次监测值较接近,但重金属zn含量的监测值存在着波动现象．