全国铅污染监测与控制治理技术交流研讨会.docx

全国铅污染监测与控制治理技术交流研讨会 l OPMS法测定中国北部湾海水中的Pb 钱碧华1，孙炯辉1，梁榕源2，黄水英1，王蕴1，刘晓艳1， 郭建青1，丘灿荣1，蔡明刚1，3 l厦门大学海洋与环境学院海洋学系，厦门361005 2厦门市环境保护监测中心站，厦门361004 3厦f-J：k学亚热带海洋研究所，厦门361005 摘要：于2006年78月开展了中国北部湾的海水中重金属环境质量调查，并采用ICP-MS方法分析 了该半封闭海湾海水中Pb的含量。研究结果表明，北部湾夏季表层海水中Pb含量介于040l-97 ggL 之间，平均值为093 ggL，基本符合国家一类水质标准；Pb的分布总体呈现出沿岸向外海逐渐升高的趋 势，主要受到沿岸输入和湾内环流的影响。此外，部分站位表层海水中Pb含量偏高，近年来该海域Pb 水平的升高应引起重视。 关键词：ICP-NtS；Pb：含量；分布；海水；北部湾 1引言 作为一种毒性较大的生物非必需重金属元素，Pb在海洋中广泛、长期存在。其不仅危害海洋环境质 量，降低初级生产力，而且对海洋生物具有累积和放大等生物毒性效应，并能通过食物链并最终影响人类 健康：1训。 因此，对天然海水中Pb的测定方法的研究就具有较重要的现实意义。但由于开放海域水体中Pb含量 较低，且海水的基体成分较复杂，使得直接测定Pb的浓度比较困难。为了达到提高灵敏度及消除基体干 扰的目的，一般要进行预分离富集，后者主要包括溶剂萃取、共沉淀、离子交换等哺1。其中用得最多的是 溶剂萃取法，但该法缺点亦十分明显，例如采用手工操作，不仅费时，费试剂，而且操作较繁琐，重现性 差等等。有关Pb的测定方法方面，目前采用较多的主要有原子吸收光谱法嘲、原子荧光法H、分光光度法 1及电化学分析方法n们等。上述方法各有优缺点，目前，ICP-MS方法的使用越来越普及，其简便快捷， 具有无需萃取浓缩，检出限低，灵敏度高，线性好，且能同时分析多种元素等优点u。 北部湾水产资源十分丰富，是重要的渔业水域之一。随着北部湾沿海地区的经济开发，沿海工矿企业 日益发展，海上油气田的勘探开采，海上运输日趋繁忙，已对该海湾环境质量及海洋生物资源构成一定的 影响u剐。为进一步了解北部湾水体中Pb水平的现状，本研究于2006年78月开展了该海域表层水体中 Pb含量与分布的调查，并对其污染水平和来源进行了初步分析。 2采样与方法 21调查海域 通讯作者基金项目：国家自然科学基金(40306012)、福建省重点科技项目(2005Y021)、福建省海洋 与渔业局科技项目(0051K37004，K47011)，厦门大学青年科技创新基金(Y(舢09) 第一作者：钱碧华(1980-)，女，硕士研究生，目前主要开展海洋环境化学等方面的研究 北部湾是南海西北部的一十半封闭海湾，其北接广西壮旗自治区，西邻越南，东至雷州半岛与海南海 南岛。北部湾面积约12 93万kf，平均水深40 m，最深达lOO。北部湾地处热带和亚热带，冬季多东 北风，海面气温约20，湾外海水沿湾东倒北上，湾内水体则顺湾西南侧南下遂形成逆时针环流；夏 季多西南风，海面气温高选30湾内海流则形成一相反的顺时针环流。 阖b。 4j厂。 一蕊珂 _ ， 帕j i。 f ”、 。 f ”t、 一毫 1 * 1* * 10 图1中国北部湾Pb含量的调查区域 Fi91The study arofPbcontentintkBeibuOu垃China 22样品的采簋 于2806年78月对琼州海峡和南海岛三亚以西的北部湾水域和海南岛南部水域(即17。224 1 105 jii0。E，如图l所示)开展海洋环境质量调盎，样品的采集、贮运均按海洋监测规范j有关规定 进行o”。样品所需的聚乙烯采样瓶、水样瓶、聚乙烯过滤器及0 45 u mNuclepore滤膜等均需在(1+3) 硝酸中浸泡数日用超纯水清洗干净后，再用聚乙烯袋包装好后特用。 采样时，用洁净的500mL聚乙烯小口瓶采集表层海水，并于船上实验室洁净台上用预处理好的0 45 umNuclepore滤膜过滤。弃去过澹后的前50mL海水后，其杂海水注250mL聚乙烯样品瓶，用超纯肼吼 固定后，密封、冷藏、避光保存，带回实验室后，使用Agilent 7500i型ICP-MS分析测定。 23海水中Pb水平的评价方法 研究海域表层海水中Pb的污染状况利用单园子评价法进行评估。海承水质标准(GB30971997)的 一娄标准中Pb的瞬值为1JIgL。其计算公式如下： l,r=CuSj 其中： I。一i点位j项污染物的质量指数： Cui点位J项污染物的实测浓度平均值； s，一j项污染物的评价标准限值。 3实验部分31仪器和试剂 仪器：Agilent 7500i型ICPMS： 试剂：标准试剂购自环保总局标准样品研究所，内标物购自国家钢铁材料测试中心；海水中微量元素 标样购自国家海洋局第二海洋研究所；HNOa使用屯子级；使用Mi l l ipore去离子水系统制备的去离子水配 制所有标准溶液。 32仪器条件 调频发射功率：1300 w；等离子体气流速：150 Lmin；载气流速：12 Lmin；雾化室温度：2C； 氧化物指标：05；双电荷指标：1。 33海水的预处理 海水经045um微孔滤膜抽滤，用HNO。酸化使海水pH2，后用去离子水稀释5倍。 34工作曲线 由于海水的基体非常复杂，本实验采用加标法来降低海水基体干扰：用标准溶液配制成混标，再在已 稀释的酸化海水中加入一定量的混标配制成工作曲线系列，并在标准中加入20船L的金来消除汞的记忆 效应。工作曲线的相关系数为0。9995。 35内标 用Sc、Ge、In、Bi作内标物，所有的空白、标准溶液及测试样品中均在线加入内标，其浓度为1000 I-tgL。 36方法准确度 按本方法，对海水标准水样(国家海洋局第二海洋研究所，GBW 080040)进行了分析，其相对标准偏 差(RSD)为128，表明本方法的准确度较高(表1)。 表1海水标准中Pb的测定结果(n=3) Tab1 The results of the analysis of the lead in the seawater standard(n=3) 4结果和讨论 41北部湾表层海水中Pb的含量 表2列出了研究海域及国内主要相关海域水体中Pb的含量范围。北部湾39个站位的表层海水中Pb 含量为040、197 ggL，平均值为101 UgL。石雅君等(1999)n43报道了我国渤海湾海水中Pb含量平 均值为426 BgL，明显高于本研究海域，说明目前北部湾周围工业污染相对仍较轻。廉雪琼等(2001) n报道广西近岸海域海水中Pb含量范围为0133 ItgL之间。此外，对海南岛附近三亚湾和海口湾海 水中Pb调查表明，二者的含量分别为029201崛Ln州和O94“236斗gLu玎。可以看出，与其邻近的上 述沿岸海域相比，北部湾海水中Pb含量略低，但已较为接近，说明北部湾海水中Pb的含量受沿岸水体和 陆源污染的影响较大，且呈逐渐上升的趋势。 表2国内相关海域中表层海水溶解态Pb的含量 Tab2 Contents of Pb in the surface seawaters from some sea areaChina 单位：ttgL 另一方面，子涛(2003)沁报道了南海海域Pb含量为0006O2799L，平均值为0058 ggL。蒲 家彬等(1995)n91报道了Pb的大洋背景值为0001。00599L。可见研究海域表层水中Pb的含量显著高 于边缘海及大洋海水。 42北部湾海水中Pb的质量评价 研究海域表层海水中Pb的质量指数为040、197，其中在海南岛南部海域及西北侧海域均出现较明 显的超标现象，另外一些近岸站位表层海水中Pb的含量也超过海水一类标准。总体来看，研究海域表层 海水一定程度上受到了Pb的污染，站位超标率达到308，但超标幅度不大，最大超标幅度为197。 43北部湾表层海水中Pb的分布 图2为研究海域海水中Pb的水平分布图。在沿岸区域，Pb的分布基本表现出近岸高、远岸低的趋势。 但就总体分布趋势而言，最高值出现在海南岛南部海域的H14站；低值在涠洲岛西南海域的B15站；Pb 高值区多出现于湾中部及外湾海域，内湾海域反而含量较低。这说明北部湾表层海水中Pb的分布不仅受 到人为活动及陆源输入的影响，有可能很大程度上还受到环流及水团运移口叫等过程的作用。 5、结论 本研究于2006年78月开展了中国北部湾表层海水中Pb的含量与分布调查。研究采用ICP-MS法测 定海水中痕量Pb，具有分析简单快速、准确度高、灵敏度高且能同时测定多种元素等优点。 研究结果表明，北部湾夏季表层海水中Pb含量介于040197 ggL之间，平均值为O93 ggL，基 本符合国家一类水质标准；但部分站位表层海水中Pb含量偏高，近年来该海域Pb水平的升高应引起重视。 表层海水中Pb的分布总体呈现出沿岸向外海逐渐升高的趋势，其分布主要受到陆源输入和湾内环流的影 响。 参考文献 【l】张正斌，陈镇东，刘莲生等海洋化学原理及应用M】北京：海洋出版社。1999：144-152 【2】GiordanoR，Arata P，Ciaralli L et a1Heavy metals in mussels and fish from Italian coastal watemJ Marine Polludon Bulletin199I，22(1)：1014 【3】Schroeder，HAThetrace elements and 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