海水中重金属铅的检测方法研究进展

尺海水中重金属铅的检测方法研究进展Adv a n c e s i n d e t e r mi n a t i o n o f l e a d i n s e a wa t e r

苏庆梅，秦

伟

(中国科学院烟台海岸带可持续发展研究所环境化学实验室，山东烟台 2 6 4 0 0 3 )中图分类号： XI 3 2; X 5 0 2 文献标识码： A文章编号： 1 0 0 0— 3 O 9 6 ( 2 O O 9 ) O 6— 0 1 0 5— 0 7

铅( P b )是已知毒性最大的重金属污染物之一，

的划分，除游离重金属离子外，还包括不稳定态和稳

它可通过呼吸以及饮食摄入人体。铅是一种慢性的积累性毒物和潜在的致癌、致突变物质。铅的性质与钙类似，在人体骨骼中能够积蓄，主要损害神经系统、造血器官和肾脏[ 1]。鉴于重金属铅对人体如此严重的生物毒性作用，美国环保总局 ( E P A)将其列

定态、离子态和胶体态、有机态和无机态[ 2¨。不同海域海水中铅的存在形态有较大差别。孙秉一等[ 2测得胶州湾东北部海水中铅以溶解态为主，占总铅的

7 0,其中溶解态铅中又以稳定结合态为主，占溶解态铅的 5 O,海水中以自由金属离子存在的铅只占总铅的 9 。吴国琳等[ 2。]测定厦门近岸表层海水中铅主要以不稳定的无机配合物形式存在，占总铅的一

入内分泌干扰物 (又称环境激素)名单，因此对环境水体中铅的检测具有重要意义。本文简述了海水中铅的含量及其存在形态，评述了原子光谱法、分子光谱法、质谱法及电化学法在海水中铅含量及其形态分析中的应用。

半以上。曹红英等]测得天津近海岸潮间带海水

中溶解态铅质量浓度为 3 . 5 9~6 . 0 9 t￣ g/ L,颗粒态铅质量浓度为 1 . 4 9~2 . 9 5 g/ L,以溶解态铅为主。 Ha r d y等[ 2测得美国切萨皮克湾 ( C h e s a p e a k e B a y ) 海水中溶解态铅质量浓度为 0 . 2 1~1 . 0 0# g/ L,而颗粒态铅为 4 . 7 3￣2 3 . 7 g/ L,颗粒态铅占主导。由于不同的化学形态会强烈地影响重金属的化学性质，

因此研究海水中痕量铅的存在形态，对于了解其地

1 概述海水中铅的含量很低，在大洋表层海水中的质量浓度为 0 . 0 3~1 3 g/ L _ l 2],近岸区由于受陆源排放的影响会使其含量增高。一些文献报道了 1 9 9 8￣2 0 0 6 年中国沿海铅质量浓度为 0 . 0 9￣1 1 . 7 L E 。世界不同海域海水中溶解态铅的质量浓度列于表 1中， 铅质量浓度为 0 . 0 2~2 O . 5# g/ L[ 3叫。海洋有害重金属对海洋生物具有累积和放大的生态毒性效应，

球化学循环、生物活性形式和环境毒性效应有着重要的意义。通常认为，有机物通过与自由重金属离

子结合会降低溶解态重金属的生物利用性。但是，S n c h e z— Ma r i n等最近的研究发现：天然水中的溶解性有机物诸如腐殖酸会增加海洋无脊椎动物对溶解性铅的生物利用性。化学形态分析对于揭示微量元素在环境和生命科学中的迁移、转化规律及其生化作用是非常重要的，因此，金属离子的化学形态分析越来越引起人们的关注，已成为分析化学科学的一

并能降低初级生产力，抑制生物化学活动，对海洋生态系统和环境质量具有多层次影响[ 2。此外，目前

刚开始执行的 Ge o t r a c e s大型国际计划 ( An I n t e r n a—t i o n a l St u dy o f t h e Ma r i ne Bi o ge oc he mi c a l Cy c l e s o f

Tr a c e E l e me n t s a n d T h e i r I s o t o p e s )已将海洋中痕

量重金属元素的分布规律、迁移过程及其在海洋生物地球化学循环过程中所起的作用列为重点研究内 容。可见，海水重金属离子检测方法的研究，不仅可

个研究热点。

为及时快速地开展海洋环境监测和评价提供良好的研究手段，而且可为深入开展海洋生物地球化学循

收稿日期： 2 0 0 8— 1 0— 1 0;修回日期： 2 0 0 8— 1 2— 3 0基金项目：国家 8 6 3计划资助项目 ( 2 0 0 7 AA0 9 Z 1 0 3 );国家自然科学基金项目

( 4 0 7 7 6 0 5 8 );中国科学院知识创新工程重要方向项目 ( KZ C X2一 Yw一 4 1 0 );山东省科技发展计划项目( 2 0 0 6 G G2 2 0 5 0 3 3 )

环过程和机理、全球气候环境演变机理和预测等基

础性研究方面提供高新技术支撑。海水中的铅有可溶态铅和颗粒态铅之分 (一般以0 . 4 5 m的滤膜过滤分离),目前对溶解态重金属

作者简介：苏庆梅 ( 1 9 8 0一 ),女，硕士研究生，从事环境分析化学研究， E - ma i:q ms u@y i c . a c . a n;秦伟，通信作者，研究员，从事海岸带环境污染物监测研究， E - ma i l:wq i n@y i c . a c . c n

Ma r i n e S c i e n c e s/ Vo 1 . 3 3, No . 6/ 2 0 0 9

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尺表 1世界不同海域海水中溶解态铅的质量浓度表 2海水中铅的主要测定方法

注： ETV.电热蒸发； RTP .室温磷光； F I .流动注射； DP.差不脉

冲； I C P— MS .电感耦合等离子体质谱； F AAS .火焰原子吸收光谱法； AS V.阳极溶出伏安法

2 . 1原子光谱法2 . 1 . 1原子吸收光谱法 ( AAS )AAS法在海水中痕量重金属的测定中有着广泛

的应用。但是，由于海水的高盐度、其他无机化合物的干扰以及高背景吸收，此方法直接用于海水中铅的测定准确性会受到很大影响。为此，人们通过采用各种预富集分离技术，以提高分析方法的选择性和灵敏度。表 3列举了不同的预富集分离技术与AAS联用测定海水中铅的实例。表3 富集技术与原子吸收光谱法联用测定海水中的铅

2海水中重金属铅的检测方法由于海水中铅的含量很低，不同形态铅的含量则更低，所以海水中铅及其形态测定需要极灵敏的分析方法，以提供准确度高的数据用于研究不同形

态铅的生物毒性及其迁移转化和归趋。表 2列举了近期文献报道的用于海水中铅测定的主要分析检测方法，包括原子光谱法、质谱法、溶出伏安法以及发光分析法等技术。目前，我国用于海水中铅测定的标准方法采

用原子吸收法和阳极溶出伏安法l _ 3。1 0 6

注： F AAS .火焰原子吸收光谱法； GF AA S .石墨炉原子吸收光谱法； S P E .固相萃取

AAS法作为一种测定元素的经典方法，与合适

的样品预富集分离技术相结合，将是今后一段时期内测定海水中重金属元素的主要方法； AAS与 GC、

海洋科学/ 2 O 0 9年/第 3 3卷/第 6期

尺HP L C等技术的联用将在铅的形态分析方面发挥重要作用。 .

等[ 5。]研究了在线浓缩富集与二溴对甲偶氮磺分光光度法联用技术用于海水中铅的测定，检出限达 0 . 1 u g/ L。陈国和 1]研究了在弱碱性环境中，在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵 ( C T MAB )存在下，铅与水杨基荧光酮 ( s F )的络合反应，络合产物在 5 8 0 n m处有很强的吸收，据此建立了流动注射胶束增敏分光光度法测定海水中的铅。该法检出限达 1 . 0 3 n g/ L,盐度对实验基本没有影响，只是体系的稳定性还有

2 . 1 . 2原子发射光谱法 ( AE S ) AE S法具有灵敏度高、基体效应小、可同时测定多种元素等特点；电感耦合等离子体 ( I C P )光源的应用，极大地促进了 AE S在环境监测方面的发展应

用。Ka r a mi等[ 4 ]采用在线固相萃取与 I C P— AES联用技术测定水样中的铅等多种金属元素，对铅的检出限达 5 . 5 n g/ L。Ab b a s s e等[ 4采用 8一羟基喹啉作

待进一步提高。

为络合剂、 C 1 8柱作为吸附相，测定了海水中铅的有机络合态及无机不稳定态的含量，并以痕量金属铅的海水标样验证了方法的准确性。AE S的高灵敏度使其在海水中痕量金属的测 …… 此处隐藏：3437字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……