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水中污染物形态分析-
Why?
法律标准中规定的对一个环境样品中的污染元素的
最大允许值,都是指的一种元素的总量或总浓度,
而不是针对这种元素的某种化学形式提出的。
例: 《生活饮用水卫生标准》GB5749-85 中
毒理指标(mg/L ):砷0.01;镉0.005;铅0.01;
汞0.001;硒0.01
然而,元素的总浓度在与沉积物的相互作用能力,
它的生物可利用性,以及它的复合毒性方面,并不
能提供任何信息。
1
一种金属形态上的改变也许能够明显的影响它的
毒性。
例:无机汞基本不能透过生物的细胞膜因此毒性很
低,但是有烷基的汞是脂溶性的,因此对水生生
物有极高的毒性。
例:无机砷的毒性大于有机砷,其中三价砷的毒性
是五价砷的60倍,是甲基砷毒性的70倍,而砷甜
菜碱(AsB )和砷胆碱(AsC )则通常被认为毒
性很小或基本无毒性。
为了评估一种元素的环境影响,我们必须对元素
的化学形式有一定的了解,这就是形态分析。
2
Definition of Speciation
1958年Goldbery等人
首先提出了金属存在形态的概念。
[ED Goldberg, J.Mar.Rea Determination of opal in marine sediments,1958]
在这之后国内外学者对其有不同的解释。
Stumn等认为
化学形态是指某一元素在环境中实际存在的
离子或分子形式。
[STUMN W, BRAUNER P A. A chemical speciation[M]//RILEY J P, SKIRROW G. Chemical
Oceanography. New York; Academic Press, 1975, 173-279.]
3
汤鸿霄院士认为
化学形态包括价态、化合态、结合态和结构
态四个方面,分别表现出不同的生物毒性和环境
行为。【汤鸿宵. 1985】
戴树桂先生认为
在实际检测技术中,所谓形态往往是化学形
式和物理分散态的统称。【戴树桂,1992】 “溶解态”
和“颗粒态”的金属元素,其对水生生物的毒性
及物理化学行为均有很大差异。
袁东星认为 化学形态分析是指金属与生物有关
元素的价态和络合态分析。
4
国际纯粹应用化学联合会(IUPAC )
于2000年统一规定了痕量元素形态分析的定义。
(IUPAC Guidelines for Terms ):
Chemical species, 化学形式:一种元素的特有形
式,如:同位素组成,电子或氧化状态,化合物
或分子结构等。
Speciation 形态:一种元素的形态即该元素在一
个体系中特定化学形式的分布。
Speciation analysis 形态分析:识别或定量测量样
品中的一种或多种化学形式的分析工作。
5
Definition of Speciation:
the different physic-chemical forms of an
element which together comprise its total
concentration in a given sample.
组成样品中一种元素总浓度的该元素不同的
物理化学形式。
有两种主要的途径来评估痕量元素的形态:
实验操作和计算机模型。
(experimental measurement and computer modeling)
6
computer
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