發(fā)布時(shí)間：2020-07-12 14:15

【摘要】：汞作為一種毒性重金屬元素,可通過食物鏈對(duì)水生生物和人類健康造成嚴(yán)重威脅,而硒對(duì)汞的毒性具有明顯的拮抗作用。本論文以天津市淡水養(yǎng)殖資源極為豐富的西青區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中硒和汞為研究對(duì)象,以液相色譜-氫化物發(fā)生-原子熒光(LC-HG-AFS)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、微量熱技術(shù)為分析手段,開展了不同硒、汞形態(tài)在水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)魚—水體—沉積物間的遷移轉(zhuǎn)化和不同硒、汞形態(tài)間的相互作用關(guān)系研究,可為水生生態(tài)系統(tǒng)中汞相關(guān)污染預(yù)防與治理提供指導(dǎo)作用。本研究工作取得了以下主要結(jié)論:(1)采用LC-HG-AFS聯(lián)用技術(shù)開展了水體中四種硒形態(tài)Se(ⅣV)、Se(VⅥ)、SeMet、SeCys及三種汞形態(tài)Hg(Ⅱ)、MeHg、EtHg的同步分析方法研究。結(jié)果表明:無論采用單一色譜分離模式還是多維色譜分離模式,均無法實(shí)現(xiàn)硒汞形態(tài)的有效同步分離,因此在對(duì)水體中硒和汞形態(tài)進(jìn)行分析時(shí),只能采用相應(yīng)方法分別進(jìn)行測(cè)定。(2)采用BT 2.15微量熱儀對(duì)25.0℃下不同硒、汞形態(tài)間相互作用進(jìn)行了研究,并采用FT-IR和LC-HG-AFS對(duì)混合前后的溶液進(jìn)行硒汞形態(tài)分析。結(jié)果表明:不同硒、汞形態(tài)間均存在一定的化學(xué)反應(yīng),且該過程均為吸熱過程。其中,Hg(Ⅱ)和Se(Ⅵ)反應(yīng)熱為14.017 kJ/mol,反應(yīng)產(chǎn)物的FT-IR譜圖上無Hg(Ⅱ)和Se(Ⅵ)的特征峰,但在870.37 cm-1和1090.27 cm-1處出現(xiàn)了兩個(gè)新的振動(dòng)峰;Hg(Ⅱ)和Se(Ⅳ)的反應(yīng)熱僅為1.488 kJ/mol,且其相互作用過程中未出現(xiàn)新的官能團(tuán)(結(jié)構(gòu));Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)與MeHg反應(yīng)機(jī)理相似,紅外譜圖顯示均有新的官能團(tuán)出現(xiàn)。(3)對(duì)天津市西青區(qū)野生及魚塘養(yǎng)殖環(huán)境中水體、沉積物和魚肉中硒和汞形態(tài)及含量進(jìn)行了系統(tǒng)分析測(cè)定。結(jié)果表明:野生區(qū)各介質(zhì)中總硒(TSe)和總汞(THg)含量均高于養(yǎng)殖區(qū)。此外,兩種魚塘水體中TSe濃度均明顯高于THg,沉積物中硒主要以殘?jiān)鼞B(tài)形式存在,而汞主要以可氧化態(tài)形式存在,因而當(dāng)環(huán)境條件改變時(shí),汞更易于從沉積物中釋放到水體導(dǎo)致二次污染。但由于水體和沉積物中TSe與THg的摩爾比均遠(yuǎn)大于1,因此可有效抑制汞的甲基化過程。
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S912
【圖文】：

２．３儀器工作條件逡逑在硒汞形態(tài)同步分析方法研宄過程中，硒和汞形態(tài)均采用ＬＣ－ＨＧ－ＡＦＳ進(jìn)行測(cè)定，逡逑儀器條件見表２－３，形態(tài)分析預(yù)處理系統(tǒng)見圖２－１所示。逡逑表２－３邋ＬＣ－ＨＧ－ＡＦＳ分析條件逡逑Ｔａｂｌｅ邋２－３邋Ａｐｐａｒａｔｕｓ邋ｗｏｒｋｉｎｇ邋ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ邋ｏｆ邋ＬＣ－ＨＧ－ＡＦＳ逡逑參數(shù)值逡逑條件邐邐逡逑Ｓｅ邐Ｈｇ逡逑還原劑邐２．０％邋ＫＢＨ４邋＋邋０．５％邋ＫＯＨ邋１．０％邋ＫＢＨ４＋０．５％邋ＫＯＨ逡逑預(yù)還原劑邐ｌ％ＫＩ＋ｌ％ＫＯＨ逡逑載流邐６．０％邋ＨＮ０３邐５．０％邐ＨＮ０３逡逑流速，／（ｍＬ／ｍｉｎ）邐１．０邐１．０逡逑進(jìn)樣體積，４ｉＬ邐１００邐１００逡逑燈電流，／ｍＡ邐１２０邐３０逡逑負(fù)高壓，／Ｖ邐３００邐２９０逡逑積分時(shí)間，／ｓ邐１０邐１２逡逑載氣（Ａｒ），／（ｍＬ／ｍｉｎ）邐４００邐４００逡逑屏蔽氣（Ａｒ），／（ｍＬ／ｍｉｎ）邐８００邐８００逡逑樣品邐ｒ￣逡逑

為避免多因素干擾，初步確定以５％邋（ｖ／ｖ）乙腈＋１０ｍＭＬ－半胱氨酸＋６０ｍＭ乙酸逡逑銨（ｐＨ＝６．４）為流動(dòng)相，開展同步分離Ｓｅ（ＩＶ）、Ｓｅ（ＶＩ）、ＳｅＭｅｔ、ＳｅＣｙｓ四種硒形態(tài)和逡逑Ｈｇ（ＩＩ）、ＭｅＨｇ、ＥｔＨｇ三種汞形態(tài)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見圖２－２。逡逑３000－＿Ｈｇ邐｜逡逑Ｉ邐Ｉ邋＇ｉ，逡逑Ｂ邋Ｊ．．Ｉ邋．．．．Ｉ邋．．．邋ｊ邋ＳＴＹ邋．．ＴｙＴ－ＴＴ－１，邋．：：－■－逡逑２邋ｉ邋６邐３邐１０邐１２邋１ｉ逡逑＆邋，逡逑ｚ－邋ｅ邋－邐｜邐ｉ逡逑ｆ丨逡逑２０３：邐Ｉ邋｜逡逑［邐Ｍ逡逑１０ｔＬ邋／邋ｖ邐逡逑（ａ）邋ｉ『１１１１１邋ｉ…ｉ邋ｉ…ｉ邋—邋ｉ邋．．．．邋ｉ邋？．：逡逑２邋ｗ邋遍ｓ邐ｗ邐１２逡逑圖２－２邋Ｃｌ８色譜同步分離硒汞形態(tài)色譜圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍｓ邋ｏｆ邋Ｓｅ邋ａｎｄ邋Ｈｇ邋ｓｐｅｃｉｅｓ邋ｓｅｐａｒａｔｅｄ邋ｂｙ邋Ｃ，８邋ｃｏｌｕｍｎ逡逑由圖２－２可知，三種汞形態(tài)分離良好，然而四種硒形態(tài)只出現(xiàn)兩個(gè)峰，通過進(jìn)行逡逑砸形態(tài)單標(biāo)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，四種硒形態(tài)均出峰，但重疊嚴(yán)重。為實(shí)現(xiàn)同步分離四種硒形態(tài)逡逑和三種汞形態(tài)，重點(diǎn)考察了流動(dòng)相中Ｌ－半胱氨酸、乙酸銨濃度和ｐＨ對(duì)硒形態(tài)分析的逡逑影響。由于目前尚無流動(dòng)相中Ｌ－半胱氨酸對(duì)硒形態(tài)分離影響的相關(guān)研究報(bào)道

圖２－１２陽離子交換色譜分離汞形態(tài)時(shí)Ｌ半膚氨酸對(duì)分離度的影響逡逑Ｆｉｇ．邋２－１２邋Ｅｆｆｅｃｔｓ邋ｏｆ邋Ｌ－ｃｙｓｔｅｉｎｅ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｈｇ邋ｓｐｅｃｉｅｓ邋ｓｅｐａｒａｔｅｄ邋ｂｙ邋ｃａｔｉｏｎ邋ｅｘｃｈａｎｇｅ邋ｃｏｌｕｍｎ逡逑由圖２－１１和圖２－１２可知，Ｌ－半胱氨酸濃度增大會(huì)導(dǎo)致Ｈｇ（ＩＩ）的峰型出現(xiàn)分裂，逡逑且對(duì)曬形態(tài)保留時(shí)間的影響也較為明顯。當(dāng)濃度為５邋ｍＭ時(shí)，ＥｔＨｇ拖尾較為嚴(yán)重，而逡逑硒分離效果較差。綜上，通過對(duì)吡啶、ｐＨ和Ｌ－半胱氨酸進(jìn)行優(yōu)化，陽離子交換色譜逡逑分離模式仍無法實(shí)現(xiàn)硒汞形態(tài)的有效分離。逡逑２．４．４反相色譜與陽離子交換色譜串聯(lián)分離模式逡逑由于采用單一色譜分離模式不能實(shí)現(xiàn)硒汞形態(tài)的有效分離，因此考慮使用多維色逡逑譜方法，即將樣品在第一根色譜柱的洗脫液依次注入后續(xù)的色譜柱進(jìn)行分離的色譜柱逡逑聯(lián)用技術(shù)。實(shí)驗(yàn)考察了將反相色譜與陽離子交換色譜串聯(lián)時(shí)對(duì)硒汞形態(tài)的分離效果。逡逑對(duì)于汞形態(tài)而言，反相色譜柱和陽離子交換色譜柱均可實(shí)現(xiàn)三種汞形態(tài)的分離，分離逡逑度良好，但存在的問題是陽離子色譜分離模式下ＥｔＨｇ峰拖尾嚴(yán)重。對(duì)于硒形態(tài)而言，逡逑反相色譜分離模式下四種硒形態(tài)均出峰，但部分重疊，陽離子交換色譜分離模式下，逡逑Ｓｅ（ＩＶ）和ＳｅＭｅｔ分離度較差。鑒于此

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2752074