以CMC、PAAS、PSS为结合相的薄膜扩散梯度技术富集和检测水中可溶性铅

论文摘要

金属形态决定其生物吸收和生物毒性,采用微量金属总浓度作为其毒性效应和允许浓度的评价标准往往会高估其毒害效应。环境中游离金属浓度与生物吸收和毒性之间有很好的相关关系。确定游离态金属含量,探讨此类形态浓度与生物效应间的定量关系,进而用相对简便和易重复的化学方法取代生物测试方法,根据化学形态分析结果评价环境中微量金属对生物体的毒性日益成为当前形态研究的重要方向。用于区分微量金属形态,预测微量金属毒性有多种方法,本论文采用薄膜梯度扩散技术（DGT）。使用三种不同液态结合相的DGT装置分别测量了实验室合成溶液和自然水体中不稳定铅的浓度,这三种结合相分别为羧甲基纤维素钠（CMC）,聚丙烯酸钠（PAAS）和聚苯乙烯磺酸钠（PSS）水溶液。测定Pb2+在非竞争性水体中的扩散系数和不同条件下的影响因素（pH、温度、离子强度、本体溶液浓度）。分别检测含有不同摩尔比的铅与EDTA和富里酸的溶液发现,DGT能够检测不稳定的铅络合物,并且不同的结合相所检测的铅量有着明显的差别,这就意味着不稳定络合物的检测依赖于DGT结合相的结合能力。通过改变结合相能够确定自然水中配位基的种类,这就使得利用不同结合相的DGT装置检测自然水中的金属化合物的形态成为可能。在室验室条件下,通过对南湖水中铅进行检测也得到相似的结果表明不同结合相具有不同的结合能力的理论。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 预测微量金属毒性方法
• 1.2.1 离子交换法
• 1.2.2 离子选择性电极法
• 1.2.3 电化学伏安法
• 1.2.4 荧光猝灭法
• 1.2.5 薄膜扩散梯度技术
• 1.3 环境中铅污染
• 1.3.1 水体中铅污染物的来源
• 1.3.2 铅在水体中的形态
• 1.3.3 铅及其化合物的毒性
• 1.3.4 含铅废水治理方法
• 1.3.5 水样中铅的分析方法
• 1.4 薄膜扩散梯度技术
• 1.4.1 DGT装置组成
• 1.5 DGT的应用
• 1.6 DGT的优点
• 1.7 DGT技术的发展方向
• 1.8 本课题研究的目的及意义
• 第2章 实验原理
• 2.1 DGT技术的工作原理
• 2.1.1 概述
• 2.1.2 待测物与结合相的相互作用
• 2.1.3 DGT与溶液中可扩散微粒的其它作用形式
• 2.2 扩散边界层和生物污染的影响
• 2.3 选择性测定
• 第3章 实验部分
• 3.1 仪器及试剂
• 3.1.1 实验仪器及装置
• 3.1.2 实验试剂及配置
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 准备实验
• 2+浓度及DGT性能的研究'>3.2.2 DGT技术测量不含竞争性配体合成水中Pb²⁺浓度及DGT性能的研究
• 2+浓度及DGT性能的研究'>3.2.3 DGT技术测量含竞争性配体合成水中Pb²⁺浓度及DGT性能的研究
• 2+浓度'>3.2.4 实验室条件下利用DGT技术测量南湖水中Pb²⁺浓度
• 3.2.5 WXY401型原子吸收光谱仪对铅元素的测量参数
• 第4章 实验结果与讨论
• 4.1 醋酸脂纤维素薄膜的预处理
• 4.2 结合相
• 4.3 结合相浓度优化
• 4.4 DGT技术测量不含竞争性配体合成水中铅离子浓度及DGT性能的研究
• 2+富集的影响'>4.4.1 温度对Pb²⁺富集的影响
• 4.4.2 酸度对富集的影响
• 4.4.3 离子强度对富集的影响
• 4.4.4 扩散边界层（DBL）对富集的影响
• 4.4.5 扩散系数的测量
• 4.4.6 富集倍数及回收率
• 4.4.7 小结
• 4.5 DGT技术测量含竞争配体合成水中铅离子浓度及DGT性能的研究
• 4.5.1 CMC-Pb、PAAS-Pb及PSS-Pb配位数及络合稳定常数的测量
• 2+浓度'>4.5.2 DGT技术测量含有EDTA和富里酸合成溶液中Pb²⁺浓度
• 4.5.3 小结
• 4.6 薄膜扩散梯度（DGT）技术测量南湖水中铅离子浓度
• 2+扩散系数的测量'>4.6.1 南湖水中Pb²⁺扩散系数的测量
• 2+浓度的测量'>4.6.2 南湖水中Pb²⁺浓度的测量
• 4.6.3 小结
• 第5章 总结
• 参考文献
• 致谢