[發明專利]一種水體不同分子量溶解性有機碳與重金屬絡合度評價方法

在審

• 申請號: 202010964920.0
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112179856A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 蒲曉;高靜;張王虎;董雪;王新瑤;王子康;劉訓良;張瑞寧
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/64;G01N27/00
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 於林峰

本發明屬于環境監測領域中的分析方法，具體涉及一種水體中溶解性有機物與金屬離子絡合度的評價方法。本發明通過平衡滲析模擬實驗來觀測水體中不同分子量溶解性有機碳與重金屬絡合后結合態金屬濃度變化，通過原子吸收光譜測定平衡溶液中總金屬離子濃度，通過離子電極測定自由態金屬離子濃度，則可以快速得到水體中DOC與重金屬的絡合程度，通過熒光光譜法測定水體中組分的熒光峰強度的變化，可較快分析水體中DOC在不同分子量下具體組分與重金屬絡合后導致熒光猝滅的變化信息，針對大量檢測具有更好的準確率。

技術領域

本發明屬于環境監測領域中的分析方法，具體涉及一種水體中溶解性有機物與金屬離子絡合度的評價方法。

背景技術

重金屬具有穩定性、生物毒性及生物積累性，水系中重金屬不僅存在于水體中，大部分進入水體的重金屬在吸附、絮凝、沉淀等因子作用下富集于沉積物中。在水體中，溶解性有機碳（DOC）被認為是控制重金屬遷移轉化和歸趨的主要因素之一。由于重金屬污染跟其形態具有密切關系，故重金屬與DOC的絡合程度不僅可以用來反映重金屬與DOC結合的能力，還可以用來簡單評估存在于DOC-重金屬絡合物之中結合態重金屬的潛在毒性大小。因此，評估DOC與重金屬絡合度對水體水質保護來說具有重要意義。

目前研究DOC不同分子量和重金屬離子絡合作用的研究方法很多，常見的方法有離子交換、平衡滲析、離子選擇電極、紫外吸收光譜、三維熒光光譜技術和紅外光譜技術等。這些技術都可以通過化學計量學方法，定量化研究DOC配體與金屬離子之間的相互關系，如計算二者的穩定常數以及配體的絡合容量等。其中平衡滲析和離子電極法所需實驗裝置簡單、分子量可選擇、成本低并且使用方便，原子吸收光譜可以快速測定溶液中金屬離子濃度，使用熒光光譜法結合平行因子分析可較快獲得DOC具體組分的變化等信息，這些技術雖然都有各自的優勢之處，但是檢測的方面都較為單一，得到的實驗數據也較為片面，準確率低，因此在面對檢測水體中復雜的組分，這幾種方法結合使用可更為全面的獲取水體不同分子量溶解性有機碳與重金屬絡合程度的信息，而不用進行復雜計算。

發明內容

本發明所要解決的實際問題是：針對目前檢測方法操作復雜，檢測方向單一，速度慢的問題，提供一種水體中不同分子量溶解性有機碳與重金屬絡合程度的評價方法，通過平衡滲析模擬實驗來觀測水體中不同分子量溶解性有機碳與重金屬絡合后結合態金屬濃度變化，通過有機物與重金屬共存的水體中污染物的源與匯，來評價水體中水質的變化和對人體健康的影響。

為實現上述目的，本發明提供的溶解性有機碳與重金屬絡合程度的評價方法，其具體步驟為：

（1）選取不同分子量的生物膜滲透袋(Spectra/Por CE，Fisher Scientific)在去離子水中浸泡30min以去除原先滲透袋上的保護液中的疊氮化鈉；

（2）在燒杯中加入400 mL的重金屬離子質量濃度為2 mg/L重金屬硫酸鹽溶液作為外部溶液；

（3）在滲透袋全部浸入外部溶液前，在袋中加入10mL提取的DOC溶液作為內部溶液，然后用自帶夾子將其密封，最后將燒杯密封防止外部溶液蒸發；

（4）將盛有外部溶液和內部溶液的燒杯置于恒溫箱中，時間持續12～15d，用磁力攪拌棒不斷攪拌外部溶液使其達到充分均勻，所述恒溫箱的溫度為3～4℃；

（5）從恒溫箱中取出燒杯中的外部溶液，用原子吸收光譜測定重金屬總濃度，使用離子電極測量燒杯中外部溶液中自由態重金屬離子濃度，每個分子段所含總重金屬的多少減去滲透平衡后離子電極所測得的自由態重金屬含量即可得到不同分子量段DOC中所含的結合態重金屬的含量；利用這些結合態重金屬含量變化來評價水中不同分子量DOC與重金屬絡合度；即某分子段結合態重金屬含量越高，該分子段DOC與重金屬絡合程度越大；

（6）從恒溫箱中取出燒杯中的外部溶液，用熒光光譜法檢測每個燒杯中外部溶液中的DOC光譜，結合平行因子法即可推斷和進一步檢驗在各分子段DOC被重金屬猝滅的具體組分和程度。