高分辨電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定珊瑚中鉛的同位素組成研究.pdf

1、由于工業(yè)的快速發(fā)展，鉛已成為環(huán)境中分布最廣的污染物之一，汽車尾氣的排放、煤的燃燒、廢棄物的焚燒，還有工業(yè)“三廢”的排放等都是鉛在環(huán)境中重要的來源。由于天然物質(zhì)中Pb同位素的組成不受化學(xué)或物理過程的影響，即不同礦石來源的鉛具有不同的“指紋特征”，環(huán)境中的Pb可根據(jù)其特定的同位素比值--“指紋特征”追溯其來源。珊瑚，因?yàn)榫哂信c樹木類似的年輪，被認(rèn)為是記錄熱帶海洋歷史環(huán)境中鉛變化的極佳載體。因此，通過測(cè)定不同年份的珊瑚中鉛的同位素比值，可以追

2、溯歷史時(shí)期海洋環(huán)境中鉛的來源，解釋人類的活動(dòng)對(duì)環(huán)境造成的影響。
　　 珊瑚礁主要由珊瑚蟲的骨骼形成，其中碳酸鈣和碳酸鎂的含量高達(dá)95％，而一些痕量重金屬元素的含量極低(如Pb：0-1μg/g)，難以采用常規(guī)的儀器方法直接測(cè)定這些高基體樣品中的痕量重金屬元素，需要采取適當(dāng)?shù)臉悠贩蛛x富集技術(shù)進(jìn)行前處理。同時(shí)，由于珊瑚文石晶格中的Pb才能真正反映其特定年份的污染狀況，因此必須對(duì)珊瑚進(jìn)行一定步驟的清洗才能保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。本論文通過

3、方法比較和實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化，篩選出了一種準(zhǔn)確可靠的制備珊瑚樣品的清洗方法和分離富集Pb的樣品前處理技術(shù)，為開展珊瑚中Pb同位素比值的長(zhǎng)時(shí)間序列的研究來重建海洋環(huán)境中Pb的污染狀況、追溯污染的來源提供了一種可靠的分析技術(shù)和方法。得出的結(jié)論主要如下：
　　 (1)建立了使用HR-ICP-MS準(zhǔn)確測(cè)定Pb同位素比值的方法。通過對(duì)不同校正方法的對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)使用外標(biāo)能夠最大程度地校正HR-ICP-MS在測(cè)定過程中發(fā)生的質(zhì)量歧視，此種方法測(cè)

4、定Pb同位素比值的準(zhǔn)確度誤差<0.015％，精密度RSD為0.04％-0.1％。
　　 (2)基體效應(yīng)對(duì)痕量元素的準(zhǔn)確測(cè)定（含量測(cè)定和同位素比值）帶來很大困難。內(nèi)標(biāo)元素Rh在一定程度上可以校正Pb含量測(cè)定時(shí)發(fā)生的質(zhì)量歧視，但校正能力有限。準(zhǔn)確測(cè)定珊瑚中Pb同位素比值必須將高基體Ca與痕量元素Pb有效分離，使基體的抑制效應(yīng)減少到最低或不受其影響，以確保測(cè)定結(jié)果的可靠性。
　　 (3)建立了海南橙黃濱珊瑚(porites l

5、utea）樣品制備方法，即通過MQ水清洗、0.02mol/L HN03清洗、氧化清洗和還原清洗后，最終獲得珊瑚文石晶格態(tài)的樣品，Pb/Ca為15nmol/mol。
　　 (4)在自制微型離子交換柱的基礎(chǔ)上，篩選并建立了陰離子交換樹脂AG1-X8分離富集珊瑚中痕量元素Pb的前處理方法，即對(duì)前人三種洗脫劑(6mol/LHC1、含0.5mol/L HN03的0.25mol/L HBr、MQ水)和本實(shí)驗(yàn)設(shè)想的0.5mol/LHN03進(jìn)行