[发明专利]一种利用壳聚糖富集测定水中铅、镉的方法

说明书

技术领域

本发明属于水体检测技术领域，具体涉及一种利用壳聚糖富集测定水中铅、镉的方法。

背景技术

伴随着当代人们生活水平和质量的稳步提升，科技水平的超速发展，人们对各种资源的需求量上升，自然资源的利用率也逐步上升。工业排放的废水中重金属污染也越趋严重，大量的重金属从废水中进入我们的生态循环，重金属不仅可以直接进入大气，水体和土壤，造成直接的环境污染。还能在三者之间相互迁移，造成各环境要素间接的污染。大量铅离子进入人体后，除了极少量的铅离子能够通过人体自身的免疫系统，通过各种排泄方式排泄外，剩下的大部分铅在短时间内溶入血液中，阻碍血液的合成。频发性头痛、肠胃溃疡、四肢无力、困倦、便秘和肌肉疼痛，动脉硬化、肠胃溃疡等症状也是因铅离子污染造成的。镉是一种具有金属光泽的非典型过渡性重金属，位于元素周期表中第五周期第ⅡB族。镉元素是一种生物蓄积性强、毒性持久、具有“三致”作用的剧毒元素。镉通过与酶类巯基结合或替代作用，置换出细胞内酶类系统，降低机体抗氧化酶的活性，使机体清除自由基的能力下降，引起氧化损伤；镉可以占据钙离子通道并进入细胞内，使细胞内钙稳态失衡，也可以在进入细胞前与细胞表面的孤儿受体上的抗原决定簇胞外锌位点结合，干扰细胞代谢；镉能诱导金属硫蛋白的形成，金属硫蛋白参与了镉在机体内的吸收、转运、排泄和蓄积；镉能引起DNA单键断裂，并损害DNA修复系统，导致细胞死亡。

壳聚糖(chitasan,CTS)是甲壳素脱乙酰基产物,由水产加工副产物——虾壳、蟹壳等制备。研究表明,CTS中的氨基是与金属离子结合的最佳活性位点,对金属离子有稳定的配位作用，而乙酰基的增多会降低CTS对重金属的最大结合容量。同时，由于壳聚糖具有生物降解能力、生物相容性、生物活性以及无毒等独特的性能，近年来壳聚糖及其衍生物在水处理领域已得到高度重视和广泛研究。在环境保护中的应用，壳聚糖可作水处理的絮凝剂。如食品工业废水的处理、净化自来水、饮用水的净化、重金属废水的处理。根据科学家长时间的研究，壳聚糖分子链上遍布着大量的游离的羟基基团和氨基基团，而壳聚糖在一些稀酸溶液中其氨基容易质子化（比如说稀硝酸），从而使壳聚糖质子化为带正电荷的可溶性的聚电解质，我们可以判断壳聚糖具有阳离子型絮凝剂的作用。因此壳聚糖是自来水厂净化水的理想絮凝剂，它不但能有效的除去水中的悬浮物和颗粒物，还能除去一些有害的有机物。

随着生活水平的提高，工业废水中的重金属离子排放量也越发的变多，人们的摄入的重金属离子防不胜防，各地重金属离子中毒事件也越发的变多，因而大家日渐关注食物中和各大水源中的重金属离子的含量。申请人确定了壳聚糖富集-原子吸收光谱法测定水中镉铅等微量元素的最佳提取工艺条件，为监测水质提供技术支持。

发明内容

本发明在于提供一种高选择性分离富集-测定水样中微量元素的火焰原子吸收光谱方法。

本发明具体通过以下技术方案实现：

一种利用壳聚糖富集测定水中铅、镉的方法，通过以下步骤完成：

1）壳聚糖分离富集铅、镉离子

称取壳聚糖加入柱中至三分之二处，加入铅或镉溶液收集流出液，离心后取上清液，装入容量瓶中定容；向柱中加入解析剂洗脱被吸附的离子，离心洗脱液取上清液，称取1mL加入10mL的容量瓶中定容，洗脱溶液用于后续原子吸收光谱测定；

2）检测方法

测定仪器：原子吸收分光光度计；测定Pb元素的仪器条件：波长283.3nm，狭缝0.5nm，灯电流2.0mA，燃烧器高度5.0mm，乙炔流量1500mL/min，空气流量5000mL/min；测定Cd元素的仪器条件：波长228.8nm，狭缝0.5nm，灯电流2.0mA，燃烧器高度5.0mm，乙炔流量1500mL/min，空气流量5000mL/min；利用火焰原子吸收光谱法测定步骤（1）所得洗脱液中的铅、镉离子浓度；

3）标准工作曲线的绘制

将10.0mL的铅标准溶液或镉标准溶液按照步骤（1）和步骤（2）进行分离富集和原子吸收光谱测定；在1-25μg/mL浓度范围内，吸光度与样品液中铅离子浓度呈良好的线性关系：A=0.023C+0.013，C为浓度，其单位为μg/mL，线性相关系数R²＝0.9951；在1-6μg/mL浓度范围内，吸光度与样品液中镉离子浓度呈良好的线性关系：A=0.11C+0.152，C为浓度，其单位为μg/mL，线性相关系数R²＝0.9995；

4）待测样中铅、镉含量的测定