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BCR
连续提取法分析土壤中重金属的形态
?
1
、重金属形态
?
2
、重金属形态研究方法及发展历程
?
3
、本实验的目的
?
4
、实验原理
?
5
、实验步骤
?
6
、数据处理
1.
重金属形态
?
重金属形态是指重金属的价态、化
合态、结合态、和结构态四
个方面，即某一重金属元素在环境中以某种离子或分子存在的
实际形式。
?
重金属进入土壤后，通过溶解、沉
淀、凝聚、络合吸附等各种
作用，形成不同的化学形态，并表现出不同的活性。
?
元素活动性、迁
移路径、生物有效性及毒性等主要取决于其形
态
,
而不是总量。故形态分析是上述研究及污染防治等的关键
2
、重金属形态研究方法及发展历程
?
自
Chester
等
(1967)
和
Tessier
等
(1979)
的开创性研究以来
,
元素形态一直是地球和环境科学研究的一大热点。
?
在研究过程中
,
建立了矿物相分析、
数理统计、
物理分级和化学
物相分析等形态分析方法。
?
由于自
然体系的复杂性
,
目前对元素形态进行精确研究是很困
难
,
甚至是不可能的。
?
在诸多方法中
,
化学物相分析中的连续提取
(
或
逐级提取）
(Sequential extraction)
技术具操作简便、适用性强、蕴涵
信息丰富等优点，得到了广泛应用。
逐级提取
(SEE)
技术的发展历程
?
60
～<
/p>
70
年代（酝酿期）
?
以
Chester
和
Hughes(1967)
为代表
的一些海洋化学家尝试用
一种或几种化学试剂溶蚀海洋沉积物
,
将其分成可溶态和残留
态两部分
,
进而达到研究微量元素存在形态的目的。
?
70
年代末（形成期）
?
在前人研究的基础上
,Tessier
et
al.
(1979)
用不同溶蚀能力
的化学试剂
,
对海洋沉积物进行连续溶蚀和分离操作
,
将其分成
若干个
“
操作上
”
定义的地球化学相
,
建立了
Tessier
流程。
?
80
年
代
(
发展期
)
?
不同学者在对
Tessier
流程改
进的基础上
,
先后提出了
20
多
种逐级提取流程。其中
,
< br>影响较大的逐级提取流程有
Salomons
流程
(1984)
、
Forstner
流程
(1985)
、
Rauret
et
al
流程
(1989)
等。
?
90
年代
(
成熟期
)
?
为获得通用的标准流程及其参照物
,
由
BCR
等主办的以
“
沉积物
和土壤中的逐级提取
”
(1992)
、
“
环境风险性评价中淋滤
< br>/
提取
测试的协和化
”
(1994)
和
“
敏感生态系统保护中的环境分析化
学
”
(1998)
等为主题的欧洲系列研讨会先后召开
,
并分别出版
了研究专刊。
?
Ure et al.
(1993)
在
Forstner (1985)
等流程的基础上
,
提
出
了
Ure
流程
,
后经
Quevauviller
et
al.
(1997
,1998)
修改
,
成为
B
CR
标准流程
,
并产生了相应的参照
物
(CRM 601)
。
?
BCR
为欧洲共同体参考物机构
(
European
Community
Bureau
of
Reference)
的
简
称
,
是
现
在
欧
盟
标
< br>准
测
量
和
测
试
机
构
(
Standards Measurements and Testing Programme
,
缩写为
SM &T)
的前身。
?
Rauret
et
al.
(1999)
等对该流程作了改进
,
形成了改进的
BCR
流程
,
成为欧洲新标准
,
并产
生了相应的参照物
(CRM 701)
。同
时
,Hall et al.
(1996 ,1999)
在
Chao (1984)
和
Kersten et
al.
(1989)
研究的基础上
,
提出了
GSC
标准流程。
?
GSC
为加拿大地质调查局
(
The
Geological
Survey
of
Canada)
的简称
?
2000
年以后（完善期）
?
在《
Trends in Analytical
Chemistry
》
(2000
年
)
上总
结了
90
年代元素形态分析结果
,
系统探讨了元素形态分析在
分析化学中的作用、
分析方法可靠性等一些关键问题
,
并倡导了
欧洲微量元素形态主题网
———“
形态
21
”
工程。之后
,
一些研
究者还探
讨了土壤样品采集和预处理方法的标准化和参照物制
备等问题
4
、实验原理
?
土壤重金属的形态分析是指用各种
提取剂对土壤重金属的各个
形态进行连续提取，进而采用一定的方法测量其各形态含量。
?
连续提
取通常依次采用中性、弱酸性、中酸性、强酸性提取剂
对土壤重金属进行提取，同时随着
提取步骤的深入，提取条件
也不断加强。
?
顺序提取模拟各种可能的自然的及
人为的环境条件变化，合理
使用一系列选择性试剂，按照由弱到强的原则，连续溶解不同
吸收痕量元素的矿物相。把原来单一分析元素全量的评价指标
变
成为元素各形态的分析量，从而提高了评价质量。
土壤重金属
形态分析方法中共有的或是比较重要的形态的定义如下：
?
可交换态重金属：
是指吸附在土、
腐殖质及其他成分上的金属，