[发明专利]测定稻田土壤溶液生物有效性Hg(II)的DGT富集膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种测定稻田土壤溶液生物有效性Hg(II)的DGT富集膜及其制备方法，材料包括：吸附Hg(II)的结合材料为改性的纳米巯基金属双层氢氧化物，支撑材料为改性琼脂凝胶、分散剂为乙醇，将上述材料按照比例要求置于80℃超纯水中充分混匀后注入温度为60℃的玻璃板槽直至封口，平放冷却至温度25℃取出，制成富集Hg(II)的DGT膜。本发明的富集膜材料能高效、快速的富集Hg(II)，且在加入5ml浓盐酸或1M硝酸后30min内能完全溶解，克服了以往吸附Hg(II)的DGT富集膜消解不完全，实验室制备复杂，对Hg(II)吸附性能弱、购买困难等缺点。

技术领域

本发明涉及一种稻田土壤溶液中二价汞生物有效态的测定方法，特别涉及一种有效态二价汞的结合材料纳米SH-MMHs做成的富集膜的梯度扩散薄膜技术测定到稻田土壤溶液中有效二价汞的方法。

背景技术

稻田土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性、不可降解和不可逆转性的特点，过量的重金属一旦进入稻田土壤，不仅影响作物的生长、产量和品质，还会被作物吸收通过食物链和生物放大效应危害人体健康。稻米是超过六成中国人的主食，而现在稻米的重金属污染日渐浮出水面。环保部门估算，全国每年因重金属污染的粮食高达1200万吨，造成的直接经济损失超过200亿元。如在我国水稻产量占水稻总产量约81％的12个地区的产稻区采集样品进行检测，发现广东、江西、湖北、湖南、贵州和江苏共有11％的稻米样品总汞含量超过国家限量规定的20μg/kg。因此，稻田重金属污染成为危及粮食安全的潜在杀手，加快受污染稻田的修复工作刻不容缓。

众多研究结果表明，仅以重金属总量不能表明该元素在稻田土壤中的赋存状态、迁移能力以及植物吸收的有效性，更不能准确评估稻田土壤重金属的潜在环境风险和人体健康风险。从土壤化学的观点看，它不仅包括水溶态、酸溶态、鳌合态和吸附态，而且应包括能在短期内释放为植物可吸收利用的某些形态，如某些易分解的有机态，某些易风化的矿物态等。这些形态受土壤的物理、化学、生物的性质影响而处于动态平衡，正是这种动态的平衡决定了稻田土壤中重金属元素的生物有效性。因此稻田土壤中汞的迁移性很大程度上取决于其赋存形态，并决定了其毒性程度和生物对其的吸收利用，即生物有效性。

DGT(diffusive gradients in thin films，梯度扩散薄膜技术)是近十几年快速发展起来的一种用于水体、沉积物和土壤中有效态(非稳态)重金属原位富集的方法。它主要以菲克(Fick)扩散第一定律为其理论基础，通过对在特定时间内穿过特定厚度的扩散膜的多种金属离子进行定量化测量计算而同时获得准确的各种离子浓度。与其他传统的形态分析技术相比，该技术可以有效地测定自然界中重金属生物有效态，能更好的反映生物体所吸收的重金属含量。而DGT在测定稻田土壤溶液生物有效态二价汞的应用方面还处于起步阶段，目前还没有商业化产品，仅有少数国内外研究者开展了初步的探索研究。我们将DGT技术应用于测定稻田土壤溶液生物有效态二价汞的含量是一个新的突破，并且使用纳米SH-MMHs做富集膜，能够百分百消解完全，克服了传统DGT吸附膜溶解不完全，实验室制备复杂，对Hg(II)吸附性能弱等缺点，有利于DGT在国内大面积的推广和使用。

发明内容

本发明目的在于提供一种以纳米SH-MMHs为富集膜的梯度扩散薄膜技术测定稻田土壤中二价汞的方法，能够解决现有DGT技术消解不完全，实验室制备复杂，对Hg(II)吸附性能弱、没有商业化购买困难等缺点。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：一种原位测定稻田土壤溶液中二价汞的方法，材料组成为：二价汞结合材料纳米SH-MMHs、改进的琼脂凝胶、乙醇。将上述材料置于加热超纯水中混匀，加入高硅玻璃平板槽，封口后冷却至25℃取出，制成DGT富集膜。