环监报告究极版.doc

沉积物中重金属离子含量的综合监测 一、实验目的和要求： 湖泊是重要的多功能地表水资源，具有灌溉、防洪、航运、养殖等功能，对调节气候、维持生态平衡有着重要的生态功能。底泥作为湖泊生态环境的重要组成部分，在湖泊水体环境中具有特殊的重要性。一方面，底泥可以吸附水体中的污染物，降低水质污染程度，一旦条件发生变化，污染物会重新释放出来，影响上覆水体的水质；另一方面，底泥又是底栖生物的主要生活场所和食物来源，其中的污染物质可直接或间接地对水生生物产生致毒致害作用，并通过生物富集、食物链放大等过程进一步影响陆地生物和人类。 湖泊底泥的污染会妨碍了湖泊功能的正常发挥，因此，弄清底泥污染机理对恢复湖泊生态环境有重要意义。重金属是环境研究中重要的研究对象，底泥在水环境具有重要作用，在研究水相中的重金属污染状况时，必须对水体底泥的重金属污染状况进行同步采样分析。重金属元素研究对象包括Fe、Mn、Hg、Cd、Zn、Cu、Cr、As、Ni、Se、Co、Ni等。 实验目的： ①检测校园内爱晚湖湖水质量，判断湖水底泥是否被污染及污染情况，探寻及分析重金属元素来源。 ②根据布点采样原则，选择适宜的方法进行布点，确定采样地点，掌握测定土样中金属元素的采样和检测方法。 ③根据土样中重金属检测结果，确定湖泊底泥中重金属含量，描述湖泊底泥及湖水质量。 ④掌握原子吸收分光光度原理及测定铅﹑铜﹑铬﹑镉﹑锌的技术。 二、实验原理： 1、底泥样品的采集 底泥指水体沉积物。为了研究排入水体的污染物在底泥中的积累、分布、转化和迁移的规律，需要采集底泥样品。 水中底泥和沉积物采集的办法主要有两种：一种是直接挖掘的办法，这种方法适用于大量样品的采集，或者是一般需求样品的采 集。在无法采到很深的河、海、湖底泥的情况下，亦可采用沿岸边直接挖掘的方法。但是采集的样品极易相互混淆，当挖掘机打开时,一些不粘的泥土组分容易流走，这时可以采用自制的工具采集。另一种是用类似岩心提取器的采集装置，适用于采样量较大而 不相互混淆的样品，用这种装置采集的样品，同时也可以反映沉积 物不同深度层面的情况。使用金属采样装置，需要内衬塑料内套以防止金属沾污。由于实验条件的限制，本实验采用直接挖掘的方式。 水的流量和流速直接影响沉积物沉积的速度、厚度和颗粒级配及其变化规律。受控制水体或受污染水域的沉积状况与自然条件下的不同。底泥采样要考虑自然因素，也要考虑人为因素。湖泊（或水库）的底泥采样 在进、出湖泊的水道上应设置控制断面进行采样。尤其在废水进入湖泊的主要入口附近，须增加采样点。 2、微波炉加热分解法 微波炉加热分解法是以被分解的土样及酸的混合液作为发热体，从内部进行加热使试样受到分解的方法。目前报导的微波加热分解试样的方法，有常压敞口分解和仅用厚壁聚四氟乙烯容器的密闭式分解法，也有密闭加压分解法。这种方法以聚四氟乙烯密闭容器作内筒，以能透过微波的材料如高强度聚合物树脂或聚丙烯树脂作外筒，在该密封系统内分解试样能达到良好的分解效果。微波加热分解也可分为开放系统和密闭系统两种。开放系统可分解多量试样，且可直接和流动系统相组合实现自动化，但由于要排出酸蒸气，所以分解时使用酸量较大，易受外环境污染，挥发性元素易造成损失，费时间且难以分解多数试样。密闭系统的优点较多，酸蒸气不会逸出，仅用少量酸即可，在分解少量试样时十分有效，不受外部环境的污染。在分解试样时不用观察及特殊操作，由于压力高，所以分解试样很快，不会受外筒金属的污染(因为用树脂做外筒)。可同时分解大批量试样。其缺点是需要专门的分解器具，不能分解量大的试样，如果疏忽会有发生爆炸的危险。在进行土样的微波分解时，无论使用开放系统或密闭系统，一般使用HNO3-HCl-HF-HCl04、HN03-HF-HCl04、HN03-HCl-HF-H202、HN03-HF-H202 等体系。当不使用HF 时(限于测定常量元素且称样量小于0.1 g)，可将分解试样的溶液适当稀释后直接测定。若使用HF 或HCl04 对待测微量元素有干扰时，可将试样分解液蒸至近干，酸化后稀释定容。 3、原子吸收分光光度法 原子吸收分光光度法是以测量气态基态原子外层电子对特征电磁辐射的吸收为基础的分析方法。 当基态原子受外界能量激发时，其外层电子会吸收特定能量的电磁辐射跃迁到不同的激发态，各种元素的原子结构和外层电子排布不同，所能吸收的光量子不同，因而具有一系列特定波长的吸收谱线，称为吸收光谱。电子从基态跃迁到激发态时要吸收一定频率的辐射，它再跃回基态时，则发射出同样频率的辐射，所对应的谱线称为共振线。电子在基态与激发态之间跃迁产生的谱线称为第一共振线，是该元素最强的谱线。这种共振线称为元素的特征谱线，对大多数元素来说也是最灵敏的谱线。在原子吸收光谱法中，就是利用处于基态的待测原子蒸汽对从光源发