浊点萃取在重金属离子形态研究中应用研究——开题研究报告.docVIP

浊点萃取在重金属离子形态研究中的应用研究 论文选题的背景、意义和依据，有关研究的必威体育精装版成果和动态 论文选题的背景 随着世界经济全球化以及现代工业的高速发展，排放的废弃物与日俱增，重金属及其化合物的污染也日益严重。重金属元素很多，在环境污染研究中主要是指有毒性的重金属，其中最引起人们注意的是As、Hg、Pb、Cd、Cr等[1]。 环境中的重金属污染物的毒性与它的种类、理化性质、浓度及存在的价态和形态有关[2]。例如，汞、铅、镉、铬（Ⅵ）及其化合物是对人体健康产生长远影响的有害金属；汞、铅、砷、锡等金属的有机化合物比相应的无机化合物毒性要强得多，在自然和人为活动中释放的汞进入水圈、大气圈和生物圈,在环境中循环,转化成各种化学形式汞及其化合物属于剧毒物质,无机汞通过生物甲基化作用生成毒性强的甲基汞, 烷基汞如甲基汞和乙基汞的流动性高出无机汞至少一个数量级,因而毒性更大, 被动植物吸收,并通过食物链进入人体，更容易在生物体内积累。日本发生的水俣湾事件就是由于人食用了被汞严重污染的海产品而引起的。进入人体的氯化甲基汞70%能被人体吸收,引起中枢神经系统永久性损伤和胎儿水俣病。Pb化合物大都有毒, 有机铅的毒性远比无机铅大, 尤以三甲基铅的毒害作用最大，Pb在环境中的有机形态主要是烷基化合物,如四、三、二烷基铅。汽油在燃烧过程中, Pb会随着汽车尾气直接排放入大气, 污染环境。有机铅进入人体后,会与血红蛋白结合, 造成血液缺氧, 损害人的神经中枢, 造成记忆减退, 引发血压增高及心血管疾病, 严重时可以导致窒息、死亡。微量As对人体是有益的,但As又具有毒性,国际癌症研究机构( IARC, 1980)将As列为致癌因子，不同形态的As具有不同的代谢和致毒机理,以其半致死量(LD50 )计,其毒性依次为: AsH3 As( Ⅲ) As ( Ⅴ) 甲基胂酸(MMA) 二甲基胂酸(DMA )三甲基胂氧( TMAO ) 砷胆碱(AsC) 砷甜菜碱(AsB)。环境中极低含量的有机锡即能对生物产生毒性影响, 它们具有生物积聚能力,又能在环境中持久存在,对生物体造成危害；可溶性金属要比颗粒态金属毒性大；六价铬比三价铬毒性大等等。重金属污染的特点主要有以下四个[2]： 在天然水体中只要有微量重金属即可产生毒性效应，一般重金属产生毒性的范围大约在1-10mg/L之间；毒性较强的金属如汞、镉等产生毒性的质量范围在0.01-0.001mg/L之间。 微生物不仅不能降解重金属，相反地某些重金属可在微生物作用下转化为金属有机物，产生更大的毒性。如汞在甲基钴氨素存在下转化为毒性更大的甲基汞。 生物体对重金属有富集作用，生物从环境中摄取重金属，可以经过食物链进入人体，在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒，危害人体健康； 重金属可通过食物、饮水、呼吸等途径进入人体，从而对人体健康产生不利的影响，有些重金属对人体的积累性危害影响往往需要一二十年才显示出来[1]。 因为元素的行为效应并不仅仅取决于该元素的总量，特定的元素只有在特定的浓度范围和一定的存在形态才能对生命系统和生物体发挥作用。元素形态分析(speciation)概念的提出是现代环境、材料和生命科学等学科的发展需要，仅测量体系中元素的总量已不能满足研究该元素在体系中的生理、毒理作用的需要。依据国际纯粹化学和应用化学联合会(IUPAC)定义：元素的形态是该元素在不同种类化合物中的表现或分布某一元素以特定的分子、电子和原子核结构存在的形式，包括同位素、不同价态、无机化合物、有机络合物、有机金属化合物、大分子络合物等；形态分析是样品中元素的一个或多个化学形态的定性和定量分析活动。 形态分析的主要挑战是样品处理问题，即如何完整无损的将原始样品中存在的各种形态定量分离。最合理的形态分析应该是通过直接探测天然环境中原始样品的在线实时分析(on line，in realtime)[3]—液萃取技术，基于有机形态的汞、铅在环境中含量非常低，我们选择浊点萃取（cloud point extraction, CPE）进行预富集技术。 准确形态分析的主要手段是联用技术（图2） 图 2 HPLC-ICP-MS联用装置示意图 　。 浊点萃取的研究背景：随着科学技术的发展，在进行地质、生物、环境等样品的分析时，经常要求测定ng/mL甚至pg/mL级的痕量元素，而且分析对象也日益复杂多样，存在复杂的基体干扰，因此对分析化学中的分离富集技术提出了更高的要求。萃取法作为痕量元素分离富集的手段，在分析化学中得到了广泛应用。 浊点萃取 概念：浊点现象：在一定的温度范围内，表面活性剂易溶于水成为澄清的溶液，而当温度升高（或降低）一定程度时，溶解度反而减小，会在水溶液中出现混浊、析出、分层的现象。 浊点：溶液由透明变为混浊时的温度称为浊点( clo