【正文】 應(yīng)用地球化學(xué)21(2006)1335 1346使用修改后的BCR連續(xù)提取法從新加坡的沿海海洋沉積物中的金屬形態(tài)分析 Dang the Cuong a,b,*, jeffreyphilip Obbard a,b,新加坡國(guó)立大學(xué),4工程驅(qū)動(dòng)新加坡117576,新加坡、新加坡國(guó)立大學(xué)、肯特嶺路14,新加坡119223,新加坡摘要 已經(jīng)確定了新加坡兩個(gè)沿海地區(qū)(西北部的克蘭芝,東北部的德光島)的海洋沉積物中重金屬(鎘、鉻、銅、鎳、鉛和鋅)的化學(xué)形態(tài)，該過(guò)程使用了最新的三步連續(xù)提取法,就像歐洲共同體參考局描述的那樣（1999）。為了獲得質(zhì)量平衡,采取了第四步驟,即使用微波輔助酸消化過(guò)程對(duì)殘?jiān)M(jìn)行消化和分析。在克蘭芝地區(qū)沉積物中，除了鉛以外的所有金屬的總含量比德光島地區(qū)要多。在克蘭芝地區(qū)，除了鎘以外的所有的金屬移動(dòng)性和生物適應(yīng)性更強(qiáng)，在該地區(qū)金屬存以酸可溶片段存在的比例(最不穩(wěn)定的片段)更高?？颂m芝地區(qū)沉積物中,所研究的重金屬的流動(dòng)性依次為 鎘鎳鋅 銅鉛鉻，而德光島地區(qū)沉積物中鎘、鎳、鉛和鉻呈現(xiàn)了相同的流動(dòng)性順序，銅和鋅的順序則顛倒了（銅鋅）。發(fā)鉻和鎳在兩個(gè)地區(qū)沉積物剩余餾分中的比例都是最高的，克蘭芝比例地區(qū)分別為：%、%、%，德光島地區(qū)分別為：%、%、%，這意味著這些金屬與沉積物是緊密結(jié)合在一起的。結(jié)果與西班牙巴塞羅那的發(fā)現(xiàn)一致，關(guān)于海洋沉積物中的鉻和鎳，那兒報(bào)告了類似的結(jié)果。4 個(gè)步驟的和(酸溶解+還原+氧化+殘余)與總含量完全一致,這意味著結(jié)合石墨爐原子吸收光譜法分析方法的微波萃取的過(guò)程的精確度得到了保證。2006 年Elsevier 公司。保留一切權(quán)利。1. 引言 重金屬污染是一個(gè)嚴(yán)重的和普遍的環(huán)境問(wèn)題，由于這些污染物的持久性和非生物降解性能引起的。(Florence, 1982。 Tokaliog?lu et al., 2000。Yuan et al., 2004).沉積物是海洋環(huán)境中的重金屬的主要儲(chǔ)存庫(kù)和來(lái)源，并且在潛在的有害金屬的運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。至目前為止，強(qiáng)酸性消化已廣泛應(yīng)用于測(cè)定沉積物中重金屬總量，特別是新加坡地區(qū)。然而，這種方法在環(huán)境影響評(píng)估時(shí)由于有高估暴露風(fēng)險(xiǎn)的潛力，可能會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)。采用連續(xù)提取技術(shù)分析環(huán)境介質(zhì)中的重金屬形態(tài)提供了一個(gè)更現(xiàn)實(shí)的對(duì)實(shí)際環(huán)境的影響的估計(jì)。此過(guò)程的原理是基于使用特定溶劑的材料在不同的理化餾分中對(duì)重金屬的選擇性萃取(BruderHubscher et al., 2002)。這些程序已被廣泛用于確定在一定范圍內(nèi)環(huán)境介質(zhì)中的重金屬具體的化學(xué)形式的，包括沉積物(Martin et al., 1998。 Stephens et al., 2001。 Steve et al.,2001。 Tu168。zen, 2003。 GuevaraRiba et al., 2004。 Yuan et al., 2004),土壤(Davidson et al., 1998。 Mossop and Davidson, 2003。 Ferna180。ndez et al., 2004)，和廢料(Alonso et al., 2002。 BruderHubscher et al., 2002).在使用各種提取試劑和實(shí)驗(yàn)條件下的可用的技術(shù)的范圍之中，5 步驟(Tessier et al.,1979)和6個(gè)步驟(Kersten and Fo168。 rstner, 1986)是最廣泛使用的順序提取程序。這些程序已被一些研究人員(Rauret et al., 1989。 Borovec et al., 1993。 Campanella et al., 1995。 Zdenek, 1996。 Gomez Ariza et al., 2000)修改，以優(yōu)化與沉積物的特性有關(guān)的重金屬的提取順序或者區(qū)分在可氧化餾分中兩種金屬的組分（含有的有機(jī)物質(zhì)和含有的硫化物）。為了協(xié)調(diào)用于沉積物分析的各種順序提取程序，由歐洲共同體參考局(Ure et al., 1993)于1992年提出了一個(gè)BCR3步連續(xù)提取法（現(xiàn)在的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試計(jì)劃）。隨后，此程序作為進(jìn)一步協(xié)作研究的結(jié)果已得到改進(jìn)(Rauret et al., 1999。 Sahuquillo et al., 1999)。該方法已驗(yàn)證用沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（BCR701）可以認(rèn)證和指示提取的鎘，鉻，銅，鎳，鉛和鋅的濃度(Rauret et al., 2001).至目前為止，已對(duì)海洋沉積物中的金屬形態(tài)進(jìn)行了研究的只有包括土耳其，印度尼西亞，西班牙和中國(guó)等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家(Kiratli and Ergin, 1996。 Takarina et al., 2004。 Usero et al., 1998。 Morillo et al., 2004。 GuevaraRiba et al., 2004。 Yuan et al., 2004).在新加坡的海洋沉積物中的金屬形態(tài)的數(shù)據(jù)缺乏，在沉積物中總金屬含量方面只有有限的報(bào)道(Goh and Chou,1997。 Wood et al., 1997。 Nayar et al., 2004).在這項(xiàng)研究中，使用修改后的BCR3步連續(xù)提取法分析收集到的來(lái)自新加坡的兩個(gè)沿海地區(qū)的海洋沉積物(Rauret et al., 1999).第四步驟,：（1）確定在新加坡沿海地區(qū)的海洋沉積物中的重金屬污染水平。（2）確定和比較重金屬的化學(xué)形態(tài)，以評(píng)估相對(duì)的流動(dòng)性和生物利用度。（3）評(píng)估來(lái)自其他國(guó)家數(shù)據(jù)類似的報(bào)告中上下文中的金屬含量，流動(dòng)性和生物利用度的數(shù)據(jù)。 2. 材料和方法 研究區(qū)域 沉積物樣品是從新加坡的兩個(gè)沿海地區(qū)收集的（克蘭芝和德光島）在2004年6月和7月之間（見圖1）?？颂m芝坐落在柔佛海峽西，附近的土地掛鉤新加坡之間的圍堤和馬來(lái)西亞。于1924年建立了在柔佛海峽的橫跨堤道，以方便人流以及新加坡和馬來(lái)西亞之間商業(yè)的貨物。其結(jié)果是，水流量在沿海零和細(xì)粒地區(qū)附近的銅鑼灣方法沉積物的沉積。水流沒有強(qiáng)大到足以驅(qū)散污染物遠(yuǎn)離柔海峽的開口端。同時(shí)，德光島，新加坡最大位于離島的匯合處在柔佛海峽和雙溪柔佛河口，新加坡東部和南部的馬來(lái)西亞，水流強(qiáng)，海水充分混合。兩個(gè)采樣點(diǎn)的最大深度分別是，德光島11米。克蘭芝的水鹽度（）往往低于德光島的（22個(gè)百分點(diǎn)），由于降雨徑流和限制克蘭芝海域的水動(dòng)力交換?？偨饘俸亢玩k，鉻，銅，鎳，鉛和鋅的形態(tài)測(cè)定目前還處于在對(duì)沉積物樣品的研究中。 樣品采集和處理 一式三份沉積物樣品分別采自克蘭芝和德光島的海底表面層（1015厘米）。沉積物收集使用抓斗取樣器和一個(gè)有著塑料勺的取樣器。樣品儲(chǔ)存在聚丙烯離心管中，并在進(jìn)行處理和分析前保持在零下20度冷凍室里。在實(shí)驗(yàn)室中，樣品解凍，并進(jìn)行30177。2℃的空氣干燥，然后用杵和錘進(jìn)行篩選（小于63微米）。 在這項(xiàng)研究中設(shè)立“小于63微米”這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，是因?yàn)閺?qiáng)烈的關(guān)聯(lián)分析金屬細(xì)粒沉積物。許多先前的研究已完成連續(xù)提取沉積物中的金屬使用這個(gè)大小的標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算干燥后的樣品中的含水量，是通過(guò)在105177。2度的烘箱中烘至恒重。在這項(xiàng)研究中的數(shù)據(jù)是建立在干重之上的。 試劑 雙倍去離子水（18 MΩ）由一個(gè)供給本研究中使用的ELGA凈水器提供的。超純硝酸（FLuka），氟化氫（Fluka），過(guò)氧化氫（Merck），醋酸銨（Merck），分析純醋酸（Sigma），鹽酸羥胺（Sigma）作為連續(xù)提取配合微波酸消解的輔助試劑。校準(zhǔn)解決方案在不同的稀釋原液（J. T. Baker）的溶劑，這取決于分析的提取物（ mol / L的提取物， mol / L的提取物，以及從步驟4中的硝酸溶液中提取的2％的提取物）。 裝置 一臺(tái)Perkin–Elmer AAnalyst 600石墨爐原子吸收光譜儀（GF