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正文內(nèi)容

關(guān)于水中重金屬含量測(cè)定的設(shè)計(jì)研究(完整版)

  

【正文】 ,受江西德興銅礦開采的影響,目前其沉積物中Pb、Cu、Zn、Cr、bin、Cd、Hg含量均高于正常土壤背景值。游離態(tài)銅離子對(duì)人體的危害要比配合態(tài)銅大得多。重金屬一般以天然濃度廣泛存在于自然界中,但由于人類對(duì)重金屬的開采、冶煉、加工及商業(yè)制造活動(dòng)日益增多,造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進(jìn)入大氣、水、土壤中,引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。這些重金屬包括汽車用柴油、熒光燈管、恒溫器中的汞,特種玻璃、涂料、農(nóng)藥中的砷和鉛,等等。測(cè)定結(jié)果為北京自來水中銅的含量符合標(biāo)準(zhǔn);河水,湖水中銅的含量較高,應(yīng)加強(qiáng)治理。如日本的水俁病和痛痛病分別由汞污染和鎘污染所引起。但是,凡事都有一個(gè)量的問題,任何東西一旦超過正常的量,它必然給環(huán)境或人體造成不良影響。 全國(guó)范圍綜述影響水質(zhì)的重金屬元素很多,而水體沉積物中的重金屬的含量又受到多種因素的影響。南四湖位于山東省西南,是南陽(yáng)、獨(dú)山、昭陽(yáng)、微山四湖的總稱,是山東省最大的淺水型淡水湖泊,底質(zhì)中重金屬污染物主要是Cr、Hg。這些支流的污染主要來源于支流地區(qū)的化工、造紙、印染、電鍍等以排放重金屬污水為主的企業(yè),污染的支流仍會(huì)影響到長(zhǎng)江整個(gè)流域水質(zhì),并由生物食物鏈富集,從而可能進(jìn)入人體,造成極大危害。在市區(qū)范圍內(nèi)主要有清河、壩河、通惠河、涼水河等條排水河道均屬北運(yùn)河水系及其30余條較大支流, 主要河道總長(zhǎng)度約360千米, 總流域面積約1266平方千米。安定門橋一帶骯臟的護(hù)城河涼水河邊垃圾成堆亮馬河香河園附近的河面上到處漂著垃圾雍和宮旁的護(hù)城河臭氣熏天 水中重金屬污染的測(cè)定方法1 原子吸收光譜法(AAS):原子吸收光譜法是本世紀(jì)50年代中期出現(xiàn)并在以后逐漸發(fā)展起來的一種新型的儀器分析方法,這種方法根據(jù)蒸氣相中被測(cè)元素的基態(tài)原子對(duì)其原子共振輻射的吸收強(qiáng)度來測(cè)定試樣中被測(cè)元素的含量。同時(shí)由于ICP2MS 具有很好的準(zhǔn)確性和精密度, 可作為參照方法來衡量新的檢測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確性。缺點(diǎn):電極具有一定壽命,使用一段時(shí)問后,電極會(huì)老化。讓不同頻率的光(入射光強(qiáng)度為I0υ)通過待測(cè)元素的原子蒸汽,則有一部分光將被吸收,其透光強(qiáng)度與原子蒸汽的寬度(即火焰的寬度)的關(guān)系,同有色溶液吸收入射光的情況類似,遵從Lembert定律:A=lg(I0υ/Iυ)=KυL其中:Kυ為吸光系數(shù),所以有:Iυ= I0υ)3. 積分吸收與峰值吸收在原子吸收分析中,常將原子蒸汽所吸收的全部能量稱為積分吸收,即吸收線下所包括的整個(gè)面積。即:以銳線光源(能發(fā)射半寬度很窄的發(fā)射線的光源)來測(cè)量譜線的峰值吸收,并以峰值吸收值來代表吸收線的積分值。因此,多數(shù)元素的Nj/N0都較小(1%),所以,在火焰中激發(fā)態(tài)的原子數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于基態(tài)原子數(shù),故而可以用N0代替吸收發(fā)射線的原子總數(shù)。兩電極密封于充有低壓惰性氣體的帶有石英窗的玻璃殼內(nèi)。如:燈的自蝕現(xiàn)象、內(nèi)充氣體消耗過快;放電不正常,光強(qiáng)不穩(wěn)定等。⒉燃燒器常用的預(yù)混合型燃燒器。故在保證待測(cè)元素充分離解成基態(tài)原子的前提下,低溫度火焰比高溫火焰具有更高的測(cè)定靈敏度。貧焰性AirC2H2火焰:燃助比(Q燃~Q助)小于1:6,火焰燃燒高度低,燃燒充分,溫度較高,但該火焰能產(chǎn)生原子吸收的區(qū)域很窄,火焰屬氧化性,僅適于Ag、Cu、Co、Pb及堿土金屬等元素的測(cè)定。所以一般應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,來調(diào)節(jié)合適的狹縫寬度并使之與單色器G相匹配。因?yàn)槲站€變寬常常導(dǎo)致吸收線輪廓不對(duì)稱,這樣,吸收線與發(fā)射線的中心頻率就不重合,因而吸收減少,標(biāo)準(zhǔn)曲線向下彎曲。C0 (A0 Ax)實(shí)際工作中,多采用作圖法。所以,必須了解產(chǎn)生干擾的可能的原因,以便采取措施使干擾對(duì)測(cè)定的影響最小。不過,這樣的干擾可借助于調(diào)節(jié)狹縫的寬度的辦法來控制。在一定的條件下,就會(huì)發(fā)生干擾。所以,背景吸收(分子吸收)主要是由于在火焰或無火焰原子化器中形成分子或較大的質(zhì)點(diǎn),因此,在待測(cè)元素吸收共振線的同時(shí),會(huì)因?yàn)檫@些物質(zhì)對(duì)共振線的吸收或散射而使部分共振線損失,產(chǎn)生誤差。因?yàn)檫@種干擾對(duì)試樣中的各元素的影響是相似的。在火焰中,當(dāng)外界條件相當(dāng)時(shí),部分基態(tài)原子會(huì)推動(dòng)一個(gè)或幾個(gè)電子而變成離子,不發(fā)生原子吸收現(xiàn)象,從而使吸收強(qiáng)度減弱,對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響。重金屬污染是水環(huán)境污染的一個(gè)重要方面。2 實(shí)驗(yàn)儀器WFX110原子吸收分光光度計(jì)銅空心陰極燈乙炔鋼瓶容量瓶(100ml *5)電子分析天平真空抽濾泵真空干燥箱3 實(shí)驗(yàn)步驟 水樣采集(1)北京不同區(qū)域自來水:順義,大興,通州,豐臺(tái),海淀,朝陽(yáng)。例如:在待測(cè)組分的濃度較高時(shí),即使共振線不受干擾,也不宜選擇元素的靈敏線作分析線用。 火焰的確定對(duì)裝配有火焰原子化器的光度計(jì)來說,火焰選擇的是否恰當(dāng),直接關(guān)系到待測(cè)元素的原子化效率,即基態(tài)原子的數(shù)目。所以,測(cè)定時(shí)應(yīng)根據(jù)待測(cè)元素的性質(zhì),仔細(xì)調(diào)節(jié)燃燒器的高度,使光束從N0最大的火焰區(qū)穿過,以獲得最佳的靈敏度。g/l)亮馬橋南十里居河段東八間望京醫(yī)院河段黃崗子孫河昆玉河紅廟護(hù)城河雍和宮河段通惠河壩河酒仙橋河段亦莊工業(yè)區(qū)亦莊橡膠廠大興黃村南二環(huán)右安門河段豐臺(tái)京小河洋橋河段(2)采集水樣地點(diǎn)及其分析亮馬橋從圖中可以看出采集地點(diǎn)毗鄰加油站,醫(yī)院,且在在其附近有東風(fēng)制藥廠,由此我們可以推斷出其水質(zhì)的特點(diǎn):含有大量醫(yī)院用廢水,藥廠廢水,加油站污染水。通惠河 采集點(diǎn)附近毗鄰兩條汽車主干道及三家汽車修理廠,汽車尾氣所引起的水污染和汽車修理廠所產(chǎn)生的廢水是主要污染。g/l)1234數(shù)據(jù)記錄地點(diǎn)ABS濃度(181。各城區(qū)公園湖水水質(zhì)并不理想在今后我們應(yīng)在增大這方面的治理力度的同時(shí)加強(qiáng)我們自身的環(huán)保意識(shí)?!伴L(zhǎng)風(fēng)破浪會(huì)有時(shí),直掛云帆濟(jì)滄海。 火焰原子吸收光譜法測(cè)定廢水中的重金屬離子[J]?!?】羅天雄,周建平,劉世。中國(guó)土壤與肥料,2009年,1:2125。江西師范大學(xué)學(xué)報(bào),2010,1(1):2226?;鹧嬖游展庾V法測(cè)定地下水種重金屬[J]。同安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2007年,2(1):2124?!?】王秋利。就用這話作為這篇論文的一個(gè)結(jié)尾,也是一段生活的結(jié)束。離校日期已日趨漸進(jìn),畢業(yè)論文的完成也隨之進(jìn)入了尾聲。2北京不同區(qū)域河水由表格三及采集點(diǎn)地圖我們可以知道,北京各城區(qū)河水的污染受周邊環(huán)境影響較大,其主要污染源分別為:汽車尾氣所引起的水污染,生活污水,商業(yè)污水,醫(yī)院污水,汽車修理廠所產(chǎn)生的污水,工業(yè)廢水。亦莊工業(yè)區(qū) 采集點(diǎn)毗鄰京津塘高速,附近有大量住宅區(qū)且因在工業(yè)區(qū)內(nèi),所以是汽車尾氣所引起的水污染,生活污水是主要污染。望京醫(yī)院 從圖中我們可以看出采集點(diǎn)毗鄰醫(yī)院,公路及大片住宅區(qū),醫(yī)院污水,汽車尾氣所帶來的水污染,大量生活污水是水質(zhì)污染的主要原因。但還應(yīng)考慮到單色器分辨能力的大小、火焰背景的發(fā)射強(qiáng)弱以及吸收線附近是否有干擾線或非吸收線的存在等。因?yàn)榻M成不同的火焰其最高溫度有著明顯的差異,所以,對(duì)于難離解化合物的元素,應(yīng)選擇溫度較高的火焰如:AirC2HN2OC2H2等。所以,應(yīng)考慮選擇靈敏度較低的元素的共振線作為分析線用。(3)同一地點(diǎn)不同時(shí)間河水:14月壩河酒仙橋河段(4)不同地區(qū)公園湖水:團(tuán)結(jié)湖,什剎海,汪興湖,紅領(lǐng)巾公園,朝陽(yáng)公園對(duì)這些水樣進(jìn)行水的預(yù)處理:抽濾以去除其中的雜質(zhì)。為了控制和治理水體重金屬污染,保護(hù)人類生存環(huán)境,國(guó)內(nèi)外開展了大量的研究工作。堿金屬及堿土金屬的這種干擾現(xiàn)象尤為明顯。由于這種干擾對(duì)試樣中不同的元素的影響各不相同,并隨火焰溫度、狀態(tài)和部位、其它組分的存在、霧滴的大小等條件的變化而變化。當(dāng)然,現(xiàn)代原子吸收分光光度計(jì)中都具有自動(dòng)校正背景吸收的功能。⒉與原子化器有關(guān)的干擾這類干擾主要是由于背景吸收所造成。若此譜線為該元素的非吸收線,則會(huì)使測(cè)定的靈敏度下降;但若為該元素的吸收線,則當(dāng)試液中含有該元素時(shí),就會(huì)使試液產(chǎn)生“假吸收”,使待測(cè)元素的吸光度增加,產(chǎn)生正誤。 光譜干擾及其消除光譜干擾主要產(chǎn)生于光源和原子化器。若原試液中待測(cè)元素的濃度為Cx,則加入標(biāo)準(zhǔn)溶液后的試液濃度依次為:Cx +C0、Cx +2C0、Cx +4C0 ……,相應(yīng)地吸光度得:Ax、A1 、AA3……。 標(biāo)準(zhǔn)加入法在正常情況下,我們并不完全知道待測(cè)試液的確切組成,這樣欲配制組成相似的標(biāo)準(zhǔn)溶液就很難進(jìn)行。從狹縫S2照射出來的光先由光電檢測(cè)器PM(光電倍增管)轉(zhuǎn)換為電訊號(hào),經(jīng)放大器(同步檢波放大器)將訊號(hào)放大后,再傳給對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器(三極管運(yùn)算放大器直流型對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換電路),并根據(jù)Iυ/ I0υ= e KυL將放大后的訊號(hào)轉(zhuǎn)換為光度測(cè)量值,最后在顯示裝置(儀表表頭顯示或數(shù)字顯示)上顯示出來。在實(shí)際工作中,常選用燃助比Q=1:4的中性火焰進(jìn)行測(cè)定,因?yàn)樗?
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