基于GC-ICPMS的鉛和汞同時形態(tài)分析的新接口新內(nèi)標(biāo)和新衍生方法研究.pdf

1、重金屬元素對于環(huán)境和生命體具有重要的影響，而隨著經(jīng)濟的發(fā)展，這些元素的使用量也在日益增加，其進(jìn)入環(huán)境和生命體的機會也在增加，它們導(dǎo)致的環(huán)境污染以及中毒事件也時有發(fā)生，并引起了世界各國的廣泛關(guān)注。因此，有關(guān)重/類金屬元素的污染及危害的研究一直是環(huán)境/生命科學(xué)中的重要課題之一。目前有關(guān)重/類金屬污染及其危害的研究已經(jīng)由單一元素含量的測定，逐漸發(fā)展為研究痕量重/類金屬在環(huán)境/生命體中的濃縮與富集，價態(tài)與形態(tài)分析，以及生態(tài)毒理效應(yīng)和生物可利用性

2、的分析。其中，重/類金屬元素的形態(tài)分析以及生態(tài)毒理效應(yīng)更是研究的重點。 本論文針對鉛和汞形態(tài)分析這一研究熱點，主要開展了以下幾個方面的工作研究：1．以氣相色譜—電感耦合等離子體質(zhì)譜為檢測平臺建立了同時進(jìn)行鉛和汞形態(tài)分析的方法。2．合成了氯化三丙基鉛內(nèi)標(biāo)物，并將其應(yīng)用于鉛和汞的形態(tài)分析中，有效的提高了分析的準(zhǔn)確性。3．分析了具有時間分辨能力的樹兜和泥炭沼(時間隧道)樣品中重/類金屬的含量和形態(tài)分布，探討了環(huán)境中物質(zhì)形態(tài)的演變過程。

3、本論文主要包含以下幾個方面的內(nèi)容： 第一章主要對鉛和汞在自然界中的含量和存在形式、污染來源、對自然環(huán)境的影響及對人體的毒性進(jìn)行綜述。闡述元素形態(tài)分析的重要性，解釋了汞形態(tài)分析工作的重要性和實際意義，對汞形態(tài)分析中采用的各種聯(lián)用技術(shù)方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。并提出發(fā)展新的分析方法對環(huán)境中及生物體內(nèi)鉛和汞的總量及形態(tài)進(jìn)行研究的設(shè)想。 第二章主要是發(fā)展了鏈接毛細(xì)管氣相色譜(capillary Gas Chromatography，

4、cGC)電感耦合等離子體質(zhì)譜(Inductive Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICPMS)的熱擴散接口(Thermo Diffusion Interface，TDI)技術(shù)，構(gòu)建了適于鉛和汞形態(tài)分析的cGC—TDI—ICPMS聯(lián)用分析平臺。優(yōu)化了氣相色譜分離、電感耦合等離子體質(zhì)譜的測定和接口溫度等條件，提出以丁基溴化鎂格氏試劑同時衍生無機和有機汞和鉛，使鉛和汞同時形態(tài)分析時間縮短到了7分鐘以內(nèi)，并且分

5、離效率和靈敏度有很大的改善，對于pb2+，Me3Pb+，Me4Pb，Et3Pb+，Et4Pb和Hg2+，MeHg+，EtHg+等形態(tài)的檢出限分別為7.0 pg g-1，0.04 pg g-1，0.07 pg g-1，0.06 pg g-1，0.06 pg g—1，0.2 pg g—1，0.09 pg g—1，0.1 pg g—1。建立穩(wěn)定、高效的樣品前處理方法，嘗試了多種的鰲合試劑的使用和添加量以及pH條件，使鉛和汞的不同形態(tài)的回收率在

6、92.2％—110％之間。 第三章合成了“氯化三丙基鉛”(tri—n—propyl—lead chloride，Pr3PbCl)。建立了以Pr3PbCl作為鉛和汞同時形態(tài)分析的“新內(nèi)標(biāo)物”的cGC—TDI—ICPMS分析方法。該方法可以作為同位素稀釋/同位素內(nèi)標(biāo)校準(zhǔn)方法之外的又一種新選擇。將Pr3PbCl分別加入系列標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測物中，并一起經(jīng)過樣品前處理及分離分析的全過程，校正樣品處理和檢測過程中的“損失/沾污”和“儀器波動”

7、所造成的分析誤差，使方法的精密度和準(zhǔn)確度大為提高。BCR標(biāo)準(zhǔn)參考物BCR463(金槍魚)、BCR580(河口底泥)和NIST1946(湖魚)被用來驗證所建立的鉛和汞形態(tài)分析方法的準(zhǔn)確度，最后將所建立的方法應(yīng)用于實際底泥，樹表皮樣品及海產(chǎn)品中鉛和汞的形態(tài)分析。 第四章應(yīng)用所建立的方法于具有時間分辨能力的泥炭沼(peat bog)和樹兜(tree bark pocket)時間隧道樣品中鉛和汞及其他重/類金屬元素的含量和形態(tài)分析，并結(jié)