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一探前沿|環(huán)境研究期刊，哪些技術(shù)備受青睞？重金屬分析篇（下）

閱讀：422 發(fā)布時間：2021-1-13

一探前沿|環(huán)境研究期刊，哪些技術(shù)備受青睞？重金屬分析篇(下)

關(guān)注我們，更多干貨和驚喜好禮

上一期，我們介紹了環(huán)境研究中元素形態(tài)變化、環(huán)境治理中的營養(yǎng)元素，有毒有害元素的變化等多個重金屬分析方向的進(jìn)展與前沿技術(shù)，本期我們同樣以環(huán)境研究類期刊Environmental Science & Technology近3年的文章為例，一探環(huán)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(fā)展以及納米產(chǎn)品的大量普及，納米顆粒的環(huán)境行為、生態(tài)毒性、與人類健康的關(guān)系等都逐漸成為國內(nèi)外研究學(xué)者關(guān)注的焦點之一。

1 創(chuàng)新技術(shù)，突破環(huán)境中nanoparticle 分析極限

【前沿方向：水質(zhì)】

【前沿方向：nanoparticle】

【創(chuàng)新技術(shù)：ICP-OES / HR-ICPMS】

前沿概覽

分析技術(shù)的局限性導(dǎo)致測量到的納米顆粒（NPs）濃度比環(huán)境中預(yù)期NPs濃度高幾個數(shù)量級。為了突破該局限性，來自法國的研究團(tuán)隊提出了將非傳統(tǒng)的穩(wěn)定同位素示蹤與HRICP-MS結(jié)合的方法，進(jìn)行NP分析，并在量子點條件下對該方法進(jìn)行了評價：通過合成多同位素標(biāo)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(zhì)（河流，河口和海水）中的遷移。其結(jié)果驗證了不同濃度下穩(wěn)定同位素標(biāo)記的ENPs在大多數(shù)地表水環(huán)境中的行為和毒性。

2 ICP-MS 助力探索納米硫化鋅在有機(jī)固廢中的變化

【前沿方向：固廢】

【前沿方向：nanoparticle】

【創(chuàng)新技術(shù)：ICP-MS】

前沿概覽

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(nóng)用地的有機(jī)廢棄物（OWs）中。OW中鋅的形態(tài)是了解其在土壤中遷移轉(zhuǎn)化、評估OW農(nóng)業(yè)循環(huán)相關(guān)風(fēng)險的關(guān)鍵參數(shù)。法國研究團(tuán)隊研究了OW處理對Zn形態(tài)的影響，以及在厭氧條件下OW中形成的納米ZnS的化學(xué)不穩(wěn)定性。

3 ICP-OES 助力納米零價鐵顆粒吸附研究

【前沿方向：nanoparticle】

【創(chuàng)新技術(shù)：ICP-OES】

前沿概覽

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(jìn)行了研究。結(jié)果表明，nZVI的注入可以降低地下水中PFAA的濃度，其表面化學(xué)隨老化而變化。

4 ICP-OES，助力零價鐵納米顆粒轉(zhuǎn)化機(jī)制研究

【前沿方向：nanoparticle】

【創(chuàng)新技術(shù)：ICP-OES】

前沿概覽

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(zhuǎn)化。數(shù)據(jù)結(jié)果為黃瓜中兩個潛在的nZVI轉(zhuǎn)化機(jī)制奠定了研究基礎(chǔ)：（1）與低分子量有機(jī)酸配體的相互作用以及（2）礦物質(zhì)的溶解-沉淀。

5 ICPMS-探索大氣PM與健康潛在關(guān)系

【前沿方向：大氣】

【前沿方向：環(huán)境與健康】

【關(guān)鍵技術(shù)：ICPMS】

前沿概覽

顆粒物（PM）的源解析研究將化學(xué)成分與排放源聯(lián)系起來，而健康風(fēng)險分析則將健康結(jié)果與化學(xué)成分聯(lián)系起來。然而將排放源與環(huán)境測量中的健康風(fēng)險聯(lián)系起來的研究很少。研究者對微粒痕量元素進(jìn)行了深入研究。在北京冬季測量PM2.5中的元素，嚴(yán)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(guān)。Pb，Mn，Cd，As，Sr，Co，V，Cu和Ni主要以生物可利用形態(tài)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(guān)排放等因素。在低污染天，與交通有關(guān)的排放占被測元素總質(zhì)量的65％。但是，在嚴(yán)重污染天中，煤炭燃燒占主導(dǎo)地位（58％）。通過結(jié)合特定元素的健康風(fēng)險分析的研究發(fā)現(xiàn)，與交通有關(guān)的排放在低污染天主要是由微粒痕量元素引起的健康風(fēng)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(jié)

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(zhì)譜再到磁質(zhì)譜，全線無機(jī)產(chǎn)品全面支持Nanoparticle環(huán)境研究不斷深入。