一探|環境研究期刊，哪些技術備受青睞？重金屬分析篇（下）

發布日期：2021-01-19 14:16:06 來源：互聯網

一探|環境研究期刊，哪些技術備受青睞？重金屬分析篇(下)

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上一期，我們介紹了環境研究中元素形態變化、環境治理中的營養元素，有毒有害元素的變化等多個重金屬分析方向的進展與技術，本期我們同樣以環境研究類期刊Environmental Science & Technology近3年的文章為例，一探環境研究重點方向之一：顆粒物研究。其中，納米顆粒（Nanoparticle）和微米大氣顆粒物（PM）又為兩大熱點。

Nanoparticle

隨著納米科技的快速發展以及納米產品的大量普及，納米顆粒的環境行為、生態毒性、與人類健康的關系等都逐漸成為國內外研究學者關注的焦點之一。

1 創新技術，突破環境中nanoparticle 分析極限

【方向：水質】

【方向：nanoparticle】

【創新技術：ICP-OES / HR-ICPMS】

概覽

分析技術的局限性導致測量到的納米顆粒（NPs）濃度比環境中預期NPs濃度高幾個數量級。為了突破該局限性，來自法國的研究團隊提出了將非傳統的穩定同位素示蹤與HRICP-MS結合的方法，進行NP分析，并在量子點條件下對該方法進行了評價：通過合成多同位素標記的111Cd77Se/68ZnS量子點，并以極低的濃度（0.1至5000 ppt）模擬了它們在天然地表水基質（河流，河口和海水）中的遷移。其結果驗證了不同濃度下穩定同位素標記的ENPs在大多數地表水環境中的行為和毒性。

2 ICP-MS 助力探索納米硫化鋅在有機固廢中的變化

【方向：固廢】

【方向：nanoparticle】

【創新技術：ICP-MS】

概覽

鋅（Zn）是一種潛在的有毒微量元素，以化肥形式廣泛存在于農用地的有機廢棄物（OWs）中。OW中鋅的形態是了解其在土壤中遷移轉化、評估OW農業循環相關風險的關鍵參數。法國研究團隊研究了OW處理對Zn形態的影響，以及在厭氧條件下OW中形成的納米ZnS的化學不穩定性。

3 ICP-OES 助力納米零價鐵顆粒吸附研究

【方向：nanoparticle】

【創新技術：ICP-OES】

概覽

在厭氧條件下，研究者對全氟烷基酸（PFAAs），特別是全氟辛烷磺酸（PFOS）在新合成的納米級零價鐵（nZVI）以及老化（氧化）的nZVI的吸附進行了研究。結果表明，nZVI的注入可以降低地下水中PFAA的濃度，其表面化學隨老化而變化。

4 ICP-OES，助力零價鐵納米顆粒轉化機制研究

【方向：nanoparticle】

【創新技術：ICP-OES】

概覽

研究人員探究了在水培和土壤條件下，黃瓜中的納米級零價鐵（nZVI）的轉化。數據結果為黃瓜中兩個潛在的nZVI轉化機制奠定了研究基礎：（1）與低分子量有機酸配體的相互作用以及（2）礦物質的溶解-沉淀。

5 ICPMS-探索大氣PM與健康潛在關系

【方向：大氣】

【方向：環境與健康】

【關鍵技術：ICPMS】

概覽

顆粒物（PM）的源解析研究將化學成分與排放源聯系起來，而健康風險分析則將健康結果與化學成分聯系起來。然而將排放源與環境測量中的健康風險聯系起來的研究很少。研究者對微粒痕量元素進行了深入研究。在北京冬季測量PM2.5中的元素，嚴重污染天的14種微量元素的總含量比低污染天高1.3-7.3倍。Fe，Zn和Pb是豐富的元素，與PM污染水平無關。Pb，Mn，Cd，As，Sr，Co，V，Cu和Ni主要以生物可利用形態存在。微粒痕量元素的來源可以分為粉塵，燃油燃燒，燃煤和交通相關排放等因素。在低污染天，與交通有關的排放占被測元素總質量的65％。但是，在嚴重污染天中，煤炭燃燒占主導地位（58％）。通過結合特定元素的健康風險分析的研究發現，與交通有關的排放在低污染天主要是由微粒痕量元素引起的健康風險，而在中度和重度污染天燃煤同樣重要，甚至更為重要。

總結

賽默飛成熟的Nanoparticle分析軟件、超高的分析靈敏度和分辨率，以及從光譜到四極桿質譜再到磁質譜，全線無機產品全面支持Nanoparticle環境研究不斷深入。

IC-ICPMS/IC-ICPMSMS

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延伸閱讀

● 一探|環境研究期刊，哪些技術備受青睞？重金屬分析篇（上）

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參考文獻：

1. Environ. Sci. Technol. 2019, 53, 5, 2586–2594

2. Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 22, 12987–12996

3. Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 11, 6300–6308