污泥中重金属的形态提取-BCR三态提取法

复杂体系分离分析结课报告 污泥中重金属的形态提取—BCR三态提取法

污泥中重金属的形态提取——BCR三态提取法摘要污泥中重金属的形态分析成为评估重金属可迁移性及生物可利用性的有效方式。围绕其形态提取，西方研究者提出了多种提取方法。BCR三态提取法逐渐被各国研究者接受，并在实际应用中的到推广。这也为不同地域污泥重金属毒性评估提供了一个统一的标准。关键词污泥重金属形态提取BCR三态提取法评估引言自1857年英国伦敦建立世界第一个污水处理厂以来，世界上污水处理业快速发展而不断产生新的废弃物一污泥，同时污泥的处理也成为政府管理中的一项重要问题。目前，国内外应用比较广泛的污泥处理方式主要有4种，分别为填埋处理，填海处理，焚烧处理和土地利用。各国在四种处理方式所占处理总量的比例不同。污泥填埋处理是意大利、荷兰和德国对污泥的主要处理方式。污泥填海处理的方法简单，不用花费大量能源，却可污染海洋，会导致全球环境问题，此方法目前已受到限制。污泥的焚烧处理可以最大量地减少污泥体积，但设备和运行费用昂贵，易造成大气污染问题。而污泥的土地利用能够实现其稳定化、无害化、资源化的目的，因此土地利用逐渐为人们所重视。但是要实现污泥的土地利用，首先要检测、评估其重金属毒性。1污泥重金属形态提取现状传统的对重金属的污染分析一般只是测定样品中待测元素的总量或总浓度。然而，从20世纪70年代开始，人们认识到重金属的生物毒性和生物有效性不仅与其总量有关，而且更大程度上取决于该元素在环境中存在的化学形态及物理形态[1,2]。因此，人们对环境介质中的重金属研究的侧重点也逐渐集中到确定重金属的形态分布及其影响方面。颗粒物中重金属的形态分析是从土壤科学研究发展起来的，其方法是借用土壤中选择性提取金属的化学试剂逐级提取以确定污泥颗粒物中金属的形态[3]。目前，国内外采用的重金属的形态连续提取技术多种多样，且由于采用的提取试剂以及操作方法的不同，从而也产生了由于缺乏统一标准而使实验数据难以比较状况和结论相差较大等问题。聚乙烯离心管中冷藏保存待测。3、可氧化态于上一级固相中加入5m130%H2O2，置于25℃水浴中lh，再向其中加入5mlH2O2仇再置于85oC水浴中lh，水浴蒸发至近干，然后加入25ml1mo/LNH4Ac，室温下振荡16h，4000r/min下离心20min，上清液经0.45微米醋酸纤维滤膜过滤后储存于15ml聚乙烯离心管中冷藏保存待测。4、残渣态将上一步处理后的残渣风干后，采取重金属总量提取的同样操作。通过以上各步不同提取剂的提取，就把每一种重金属分成四种不同的存在形态。前文已经说过，重金属的可迁移性和生物毒性，不仅与其总量有关，更大程度上取决于其存在形态。每一种存在形态的可迁移性和生物毒性不同，其顺序由强到弱依次是：酸溶/可交换态>可还原态>可氧化态>残渣态。一种重金属的可交换态、可还原态和可氧化态百分比大而且含量高时，一般被认为对环境的潜在风险性大。而如果一种重金属总含量高，但主要以残渣态存在时，则说明该重金属并不会对环境造成太大的风险。关于重金属对重金属潜在风险性的评估，是使用三态提取的各种重金属的含量数据，更多的是使用数学、统计学和化学计量学及计算机技术的知识，通过数据的纵向、横向及各种模型拟合，得出对某一地区受重金属污染潜在风险的综合评价。4展望污泥中各种成分含量复杂，并且不同类型、不同处理方式得到的污泥中重金属形态含量分布也不同。BCR三态连续提取法作为一种简单有效的常规分析方法，适用于大多数土样的测定。该方法已成功的运用于土壤、沉积物、城市污泥等不同样品的重金属的元素形态分析研究，但是对于某些特殊的污泥样品，需要使用改进的BCR提取方法。污泥的资源化利用越来越受到人们的重视，其毒性评估方法也日趋正规。在BCR形态提取法的基础上，研究者们通过新技术和新仪器的使用，定会探讨出更为准确、方便、有效的提取方法。参考文献[1]Hsu，J.H.，Lo，S.L..Chetniealandspectroseopicanalysisoforganicmattertransformationsduringcompostingofpigmanure[J].Environ.Pollut.，1999，104(2):189一196.[2]单孝全，王仲文.形态分析与生物可给性[J].分析试验室，2001，20(6):103-108[3]王晓蓉.环境化学[M].南京:南京大学出版社，1993:273-281.[4]TessierA，CompbellPGC，BissonM.SequentialExtractionprocedureforthespeciationofParticulateTraceMetals[J].AnalytiealChemistry，1979，51(7):844-850.[5]ForstnerU.MetalPollutioninAquaticEnvironment(SecondEdition)[M].Berlin:SpringerVerlag，1981.[6]]GambrellR.P.TraceandToxicMetalsinWetland-ARe-view[J].JournalofEnvironmentQuality，1994，(23):883-819.[7]ShumanLM.FractionationMethodforsoilMicroelements[J].SoilSeienee，1985，140(l):11-22.[8]吴少尉，池泉，陈文武等.土壤中硒的形态连续浸提方法的研究IJ].土壤，2004，36(l):92-95.[9]MartensDA，SuarezDL.SeleniumSpeciationofsoilsedimentdeterminationwithsequentialextraetionsandhydridegenerationatomicabsorptionspectrophotometry[J].EnvironSciTechnol，1997，31:133-139.[10]邵涛，刘真.油污染土壤重金属赋存形态和生物有效性研究[J].中国环境科学，2000，20(1):57-61.[11]王晓蓉.环境化学[M].南京:南京大学出版社，1993:273-281.[12]GemmaRauret.ExtrationProceduresforthedetenninationofheavymetalsincontaminatedSoilandsediment[J].Talanta,1998，46(3):449-455.[13]钱进，王子健，单孝全.土壤中微量金属元素的植物可给性研究进展lJ1，环境科学，1995，16(6):73一75.[14]MarguiE.，SalvadoV,Queralt1,etal..ComParisonofthree-stagesequentialextractionandToxieitycharacteristicleachingteststoevaluatemetalmobilityinminingwastes[J].AnalytieaChimicaActa，2004，524:151-159.[15]AFernandezAlbores,BPerezCid,EFernandezGomezetal.ComparisonbetweenSequentialExtraetionProceduresand