水中污染物形态分析-.pdf

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