[发明专利]一种适用于大气干湿沉降中重金属分析的样品采集及提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于大气干湿沉降中重金属分析的样品采集及提取方法，属于环境保护技术领域。

背景技术

大气干湿沉降是指在自然环境条件下，依靠重力作用或雨雪冲刷沉降到地面的颗粒物。由于大气颗粒物的粒径不同，沉降区域和影响范围不一样，直径大于100μm的粗颗粒通常在源区附近落到地面，而小于2.5μm的细颗粒物（PM_2.5）会随着气流输送到源区1000km远的区域。随着城市化和工业化的不断推进，城市降尘量明显增加，降尘中各种重金属含量也逐渐增加。大气重金属是向生态系统中输入与富集重金属最重要的外源因子之一。据KLOKE的报道，在许多工业发达国家，大气沉降对生态系统中重金属累积贡献率在各种外源输入因子中排列首位。

大气干湿沉降不仅对生态环境产生物理侵害，更严重的是产生化学危害，并可产生二次污染，如土壤中的重金属被植物吸收，进而被动物或人类食用，会对人体造成很大危害。

重金属污染与其他有机化合物的污染不同。不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化，使有害性降低或解除。而重金属具有富集性，很难在环境中降解。并且重金属具有高毒性和持久毒性，一旦进入环境体系就成为永久性潜在的污染物质，能够产生一系列的环境学效应，其长期存在会对环境构成极大地潜在威胁。目前我国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。如随废水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝类体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。重金属有利或有害不仅取决于金属的种类、理化性质，而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态，即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性，使动植物中毒，甚至死亡。金属有机化合物（如有机汞、有机铅、有机砷等）比相应的金属无机化合物毒性要强得多；可溶态的金属又比颗粒态金属的毒性要大；六价铬比三价铬毒性要大等等。

大气干湿沉降样品收集一般分为干沉降样品收集、湿沉降样品收集和总沉降样品收集。收集设备主要有3种，一种是采用中华人民共和国国家标准《环境空气降尘的测定重量法（GB/T15265-94）》里所规定的内径15±0.5cm，高30cm的圆筒形集尘缸；第二种是用干湿沉降仪，仪器中有两个桶分别用来采集干沉降和湿沉降样品；第三种是自制采样设备，根据科学研究的需要，由科技工作者自制的大气干湿沉降样品采集装置。3种收集设备的优缺点和使用范围见表1。

表1三种大气干湿沉降样品收集设备的比较

干沉降样品收集通常是模拟自然情况下颗粒物的干沉降过程对样品进行收集，基于集尘缸收集设备的干沉降收集方法又分为干法收集、湿法收集和玻璃球法收集3种，干法收集是在集尘缸内不加任何介质，大气尘直接沉降在容器内部；湿法收集时在集尘缸内加入一定量的液体--通常为乙二醇C₂H₆O₂；玻璃球法收集是在集尘缸中平铺一层直径为1.2cm的玻璃球。3种收集方法的比较见表2。

表2干法、湿法、玻璃球法3种收集方法的比较

综合以上采样方法的优缺点，大气干湿沉降样品采样采用我国国家标准《环境空气降尘的测定重量法》GB/T15265-94中湿法采样进行。

此方法仅给出了大气降尘总量和降尘中可燃物质的测定方法，并未考虑针对大气降尘中化学组分分析所应采用的提取方法。此方法中的坩埚提取存在以下几方面问题：

（1）坩埚加热提取过程中溶液易迸溅出来，影响化学成分的定量分析。

（2）坩埚加热提取后，颗粒物会附着于坩埚壁上，样品难以取下。

（3）坩埚加热浓缩时间较长，不利于大量样品的快速处理。

（4）坩埚加热将湿沉降样品全部挥发，无法进行湿沉降样品中化学组分分析。

发明内容

1、目的：本发明的目的是提供一种适用于大气干湿沉降中重金属分析的样品采集及提取方法，它克服了现有技术的不足，是一种可靠、易行的大气降尘中重金属样品收集方法。

2、技术方案：本发明一种适用于大气干湿沉降中重金属分析的样品采集及提取方法，其特征在于包括如下的步骤：

步骤一：采样：采用我国国家标准《环境空气降尘的测定重量法》GB/T15265-94中湿法采样进行。

步骤二：样品的收集和保存