长江和嘉陵江（重庆主城区）水域中总汞的光谱定量分析研究

摘要

汞是生物生长非必需元素，其毒性很强，特别是有机汞易于生物积累，进入环境造成很大危害。三峡大坝蓄水之后，两江重庆段水文情势会发生较大改变，水环境中重金属污染物汞的迁移分布也将随之改变。通过对汞污染物在重庆主城区水域中的分布变化和迁移行为进行分析研究，对重庆市乃至整个三峡库区水环境中汞污染的监测和治理具有重要的理论意义和实用价值。 论文主要通过对分光光度法定量分析水体中汞的研究，建立水相中巯基棉(SCF)富集-聚乙烯醇(PVA)增溶-离子缔合物([HgI<,4>]<'2->-RHB)显色光度法测汞体系，并应用于三峡库区重庆主城区水域中汞污染物的分析。 通过实验室优化显色光度法的分析条件，显色剂罗丹明B与[HgI<,4>]<'2->在聚乙烯醇存在下形成的有色离子缔合物在波长610nm处有最大吸收，其组成比为n(Hg<'2+>)：n(I<'->)：n(RHB)=1：4：2，表观摩尔吸光系数ε=6.02×10<'5>L/(mol·cm)。最佳显色条件为：显色时间10min，显色温度25℃、pH值在3.0～3.5范围内、RHB(显色剂)用量1.5ml；巯基棉(SCF)对汞富集的最佳吸附速度为2.0ml/min，吸附酸度为pH值3～4，吸附效率为97.08％。显色光度法与巯基棉富集分离方法有效结合，提高了体系的选择性和灵敏度。对合成水样的加标回收定量分析表明，富集前后汞回收率分别为100.4％和94.6％，RSD分别为4.25％和7.40％。本法检出下限为0.02μg/L。应用于重庆主城区水域国控点江段中汞含量的定量分析，对比同期原子荧光分析法监测数据，结果吻合较好。 通过对重庆主城区水域进行布点采样，选定嘉陵江段的磁器口、石门大桥、大溪沟，长江江段的珊瑚坝、望龙门、朝天门，以及两江汇合后的弹子石作为采样点。分析结果表明：长江主城区江段汞含量范围0.039-0.04.3μg/L，嘉陵江主城区汞含量范围0.044-0.05μg/L，三峡重庆主城区水域中汞含量平均值0.0453μg/L。嘉陵江和长江主城区水域中汞含量基本上是由上游到下游逐步增加。嘉陵江主城区江段中汞含量要高于长江，两江汇合后的汞含量高于汇合前江水中汞含量。沿江两岸排出的废水所形成的污染带中汞污染物浓度范围0.12-0.16μg/L。汞污染物从污染带25m到100m浓度不断下降，在距污染带200m逐渐达到平衡，浓度稳定在0.05μg/L左右。由于水流较缓，嘉陵江中汞污染物扩散趋势小于长江。总体来看，重庆主城区水域局部江段汞污染超标，特别是排污口附近污染带汞污染较为严重。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1三峡库区重庆段的水环境

1.2三峡工程对重庆段水环境的影响

1.3三峡库区重庆段汞污染现状

1.3.1江水及悬浮物中汞的分布

1.3.2沉积物中汞的分布

1.3.3水生植物及鱼类中汞含量分布

1.4三峡库区重庆段汞污染源分析

1.4.1面源污染的影响

1.4.2城区点源污染

1.4.3汞矿及小金矿开采的影响

1.5汞的环境化学性质及其危害

1.5.1汞的环境化学性质

1.5.2汞的危害

1.6汞的测定方法概述

1.7汞的富集方法概述

1.8本课题研究的目的、意义和内容

2实验部分

2.1实验原理

2.1.1分光光度法测定原理

2.1.2显色剂显色原理及影响因素

2.1.3表面活性剂作用原理

2.1.4巯基棉吸附原理

2.2实验方法

2.2.1汞的测定方法

2.2.2现场采样及样品的保存

2.2.3样品消解方法

2.3实验仪器

2.3.1 Lambda850紫外/可见分光光度计

2.3.2其它主要仪器

2.4实验试剂及配制

2.4.1试剂指标

2.4.2试剂配置

2.4.3 SCF制备以及吸附装置

2.5实验注意事项

2.5.1波长和吸光度的选择问题

2.5.2参比溶液的选择问题

2.5.3汞测定时应注意的问题

2.5.4采样时保护剂的问题

3结果与讨论

3.1显色体系最佳反应条件的确定

3.1.1配合物的吸收光谱

3.1.2显色酸度以及缓冲溶液用量的影响

3.1.3 KI用量的影响

3.1.4 RHB显色液用量的影响

3.1.5表面活性剂的选择及用量的影响

3.1.6最佳反应条件的正交试验

3.1.7最佳反应时间与显色温度

3.2 SCF对汞的富集分离

3.2.1 SCF对汞的吸附速度

3.2.2 SCF对汞的吸附量

3.2.3 SCF对汞吸附酸度的选择

3.2.4汞的洗脱

3.2.5吸附效率

3.2.6共存离子的影响

3.3标准曲线绘制

3.4准确度实验

3.5最低检出浓度

3.6实际样品对比分析实验

3.7本章小结

4实际应用分析

4.1现场采水水样的汞含量的测定

4.2长江、嘉陵江主城区水域汞污染情况初步分析

4.3本章小结

5结论与展望

5.1结论

5.2展望

致 谢

参考文献

附 录