元素形態分析及其在環境保護中的應用

尹洧

[摘 要] 元素不同形態造成其化學、生物效應差別很大，決定它們在生態環境中和生物體內化學行為，表現出不同化學、生物效應及在環境中的遷移特征，研究元素形態對于了解環境生態和人體健康具有重大意義。元素形態分析比傳統元素總量分析更邁出一大步，進入了一個更深層次，使人們面對環境中各種元素更擴大了視野，更清楚元素形態特征和遷移規律，也更有助于人們采用更合理方法減少或消除環境中污染物，保證生態環境可持續性發展。

[關鍵詞] 元素形態分析；環境保護；生態環境；環境監測；儀器分析

中圖分類號：O657 文獻標識碼：A 文章編號：2095-5200（2014）03-014-06

[Abstract] Because of different forms there is great differences between the chemical and biological effects of the elements which bio-chemical behavior in the ecological environment shows different chemical and biological effects and migration features in the environment. It is very important to study elemental forms for understanding the ecological environment and human health. Elemental form analysis takes a big step into a deeper level than traditional total elemental analysis. It widens peoples sight of facing various elements in the environment， makes clearer of form features and migration rules of the elements， and helps people adopt a more rational approach to reduce or eliminate environmental pollutants to ensure sustainable development of ecological environment.

[Key words] element of speciation analysis；environmental protection；ecological environment；environmental monitoring；instrumental analysis

1 概述

元素不同形態造成其化學、生物效應差別很大，決定它們在生態環境中和生物體內化學行為，表現出不同化學、生物效應及在環境中遷移特征，研究元素形態對于了解環境生態和人體健康具有重大意義。一般認為元素化學形態是指元素以某種離子或分子存在形式，包括狀態（state）、形式（form）和物種（species）[1]。形態分析是指確定某種組分在所研究系統中具體存在形式及其分布，包括三個方面：①元素價態分析：確定變價元素在被分析樣品中以何種價態存在，或幾種價態共存，確定各種價態含量分布。②化學形態分析：確定元素在被分析樣品中存在物種形式。元素存在物質形式可以是游離態，結合態（離子型結合態、共價結合態、絡合配位態、超分子結合態等）與不同結構態。③賦存狀態分析：確定元素存在物相，溶解態和非溶解態，膠態和非膠態，，吸附態，可交換態等。

污染物在環境中遷移、轉化、歸宿，常常并不取決于污染物總濃度，而是取決于其化學形態[2]。如在森林土壤中，Pb2+很少因降水作用被淋溶而遷移，因而以Pb總量來研究土壤中Pb遷移行為就顯得片面。又如，土壤中As3+比As5+易溶，更易遷移；以甲基化或烷基化形式存在金屬，揮發性增加，提高了金屬遷移到大氣中可能性；在天然水正常pH條件下，Al 以Al（OH）3膠體形態存在，對水生生物是無毒，但在一定條件下能轉化為可溶性Al（OH）2+形態，Al（OH）2+就可與魚鰓粘液發生反應，阻礙必須O2、Na、K通過生物膜正常轉移，造成魚類死亡。

元素不同形態，化學、生物效應和毒性差別很大，決定它們在生態環境中和生物體內化學行為，表現出不同化學、生物效應。如鉻（VI）毒性比鉻（Ⅲ）毒性大100倍；有機汞毒性遠超過無機汞，烷基汞毒性又比芳香基汞毒性大；水體中不同化學形態砷毒性強弱各異，AsH3>亞砷酸鹽>As2O3（俗稱砒霜）>砷酸鹽>五價胂酸>砷化合物>砷，而砷甜菜堿和砷膽堿相對來說是非毒性。海洋中海生生物蝸牛、貽貝、珠蚌、骨螺能將87%～100%有毒無機砷經過一甲基胂和二甲基胂轉化為無毒砷甜菜堿[3]。元素硒毒性很小，而亞硒酸鈉、硒酸鈉很大，硒化氫毒性最大。銻化合物毒性大小順序為Sb0>Sb（Ⅲ）>Sb（Ⅴ），有機銻化合物毒性一般較無機銻小。

重金屬在土壤和沉積物中，可以交換態、碳酸鹽結合態、鐵錳氧化物結合態、硫化物及有機結合態、殘渣態存在，前三種形態穩定性差，后二者穩定性強，重金屬污染物危害主要來源于穩定性差重金屬形態。污泥中重金屬Hg、Cd、Pb、As經厭氧消化后幾乎全部以穩定形態存在，而Zn、Ni、Cu、Cr經厭氧消化后，其穩定形態含量亦有不同程度增加。

重金屬存在與遷移轉化可導致自然和半自然生態系統（土壤、天然水體、水體沉積物）重金屬污染，對人類、動植物及其他生物體形成持續潛在風險[4]。因此，僅分析污染物總含量還難以正確評估污染物毒性、評價環境質量與闡明污染物遷移轉化規律[5]。

2 元素形態分析特點

近年來，形態分析方法研究發展很快，已成為分析化學中發展最快的研究領域之一 [6]。元素形態分析比總量分析復雜而困難，其具有以下特點：① 樣品復雜性：樣品中不僅多種元素共存，且常常是同一元素中有兩種或多種元素形態共存，甚至多種元素多種形態共存，基體復雜，干擾因素多；② 被測元素形態多，含量低：如汽油中常見四乙基鉛及甲基鉛就有15種之多，環境中常見有機錫化合物及其衍生物多達30多種，其中某些形態含量非常之低。要求分析方法選擇性好，有很強分離能力、很高檢測靈敏度和很低檢出限；③ 樣品成分變動性：元素多種形態共存，處于動態平衡中，受各種因素影響，形態之間易發生相互轉化，這就需要從采樣開始到最終完成各種形態分析全過程中要嚴格控制保存及試驗條件，保證元素形態及其分布不發生變化；④難以獲得元素形態標準物質：很難用標準物質來直接檢驗分析結果可靠性與通過分析標準物質進行溯源；⑤ 試驗條件嚴格性：要獲得可靠和可比分析結果，要求實驗環境潔凈，使用不含被測元素高純試劑，盡量降低空白值，對所用容器進行預處理，消除樣品接觸容器表面活性點。對實驗操作人員技術水平要求高。

3 形態分析方法

在金屬形態分析中，主要利用化學逐級提取技術[7]、化學沉淀技術和濁點萃取技術[8]等進行分離后，再對不同形態金屬進行測定。一般說來，樣品中金屬有機化合物測定需要先采用萃取手段將金屬有機化合物分離，常用固相萃取膜上格林試劑衍生和水相中用NaEt4B衍生，再用固相萃取[9-10]。元素形態分析常用儀器有陽極溶出伏安法、分光光度法、原子吸收法（氫化物發生）、等離子體發射光譜法、原子熒光法、氣相色譜法、液相色譜法、離子色譜法、毛細管電泳法、質譜法及聯用技術等。

傳統化學分析方法因其檢出限及抗干擾局限性，使應用受到一定限制。應用儀器分析可以更有效地對所研究元素形態進行定性和定量分析，尤其多種儀器聯用技術使其具備了復雜基體中不同形態化合物鑒別與分析能力。色譜分析技術、毛細管電泳技術是目前形態分析應用相對比較廣泛分離技術，它們與流動注射、原子光譜、熒光光譜、ICP-MS等聯用大大提高了分析精度與靈敏度。最常用形態分析技術是高效液相色譜-電感耦合等離子體質譜聯用技術（HPLC-ICP-MS）。毛細管電泳-電感耦合等離子體質譜聯用技術（CE-ICP-MS）也開始受到重視。由于HPLC-ICP-MS和CE-ICP-MS均不能提供化合物分子結構信息，因此在缺少標準物情況下，電噴霧離子質譜（ESI-MS）成為不可缺少形態分析工具。聯用技術結合了樣品中待測元素分離和檢測，在形態分析中更受到人們重視。如生物體中硒、砷和鎘等化學形態分析，從環境降解產物轉移到內源性生物合成金屬（類金屬）化合物[11]。有報道采用單閥雙陽離子交換樹脂柱并聯，雙路采樣逆向洗脫在線分離系統，并與原子吸收導數測量技術相結合，實現在線分離富集火焰原子吸收光譜法同時測定水樣中Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ），其檢出限分別為0.855μg/L和1.71μg/L[12]。有人采用ZrO2和Zr3（PO4）4改性硅膠吸附分離Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ），再采用流動注射-FAAS聯用技術測定其含量[13]。

4 元素形態分析在環境保護中應用

4.1 水和廢水

在水環境監測中，Cr（Ⅵ）測定是元素形態分析一個突出例子，一方面Cr（Ⅵ）毒性比Cr（Ⅲ）毒性大100倍，另一方面，顯色劑二苯碳酰二肼對Cr（Ⅵ）具有專屬特征顯色反應，故在我國第一批環境監測標準方法中就將此列為標準方法[14]，方法檢出限為0.0004mg/L，實驗室室內RSD為0.6%，實驗室間總RSD為2.1%，質控樣品實驗室間RSD為4%，電鍍廢水RSD為2.8%，制革廢水RSD為4.9%。固體廢物中六價鉻監測方法基本上也如此[15]。秦德元等[16]采用C18固相萃取柱（SPE）對純凈水和自來水進行富集，先用5mL甲醇和5mL去離子水活化SPE柱，再用5mL0.05%二乙基二硫代氨基甲酸鈉（DDTC）溶液改性，然后通過一定體積待測水樣富集，再用1～2mL洗脫液（5%硫脲+0.5%HCl）將富集在SPE柱上汞洗脫分別測定Hg2+和甲基汞MeHg，其加標回收率分別為80.3%和84.5%。Hongmei Jiang等[17]用雙硫腙為絡合劑，單滴微萃取與ETAAS聯用測定天然水中Cd和Pb，檢出限分別是2和90 pg/mL，測定0.5ng/mL Cd 和10 ng/mL Pb，RSD（n=5）分別是11%和12.8%。萃取10 min，富集倍數分別是118和90，檢出限（3s）分別是2 pg/mL和90pg/mL。分析了自來水、 雨水、河水、水庫水和湖水，加標回收率為93%～107%，分析環境水標準物質（GSBZ 50009-88），其測定值與標準值相符。R.E.Rivas等[18]采用分散液-液微萃取分離ETAAS測定水樣中無機As（III，V）和Sb（III，V），在pH 1條件下，As（II）和Sb（Ⅲ）與吡咯烷二硫代氨基甲酸銨（APDC）絡合物萃入混合CCl4（萃取劑）和CH3OH（分散劑） 形成細滴內，As（V）、Sb（V） 與APDC不反應留在水相，離心分相后，測定有機相中As（Ⅲ）和 Sb（Ⅲ）。 用硫代硫酸鈉還原As（V）和Sb（V），測定總無機As和Sb，As（V）和Sb（V）由差值計算。測定As（Ⅲ）和 Sb（Ⅲ）檢出限分別是0.01和0.05?g/L，富集倍數是115，RSD是 2.9%～4.5%。方法已用于瓶裝水、自來水和海水中無機As和Sb 測定。A.Bidari等[19]快速注入含乙醇分散劑、CCl4萃取劑和APDC鰲合劑到含硒水樣內，離心分相后， 分散在溶液中CCl4細珠和萃取Se–APDC 絡合物沉積在錐形管底部，富集在沉積相分析物用銥改進熱解石墨管原子吸收光譜法測定。硒酸鹽濃度由硒酸鹽還原到亞硒酸鹽前后濃度差值計算得到。檢出限（3s）為0.05μg/L，測定2.00μg/L硒 RSD（n=10）是4.5%，在自來水、河水和海水樣中加標2.00μg/L回收率分別是106%， 96%和98%。祝旭初等[20]采用濁點萃取-GFAAS法測定水中Cr形態。在酸性條件下，二乙基二硫代氨基甲酸鈉（DDTC）能與Cr（Ⅵ）絡合，不與Cr（Ⅲ）絡合，在Triton X-114溶液中，加熱至其濁點溫度時，溶液分為兩相，Cr（Ⅵ）- DDTC絡合物進入非離子表面活性劑相，Cr（Ⅲ）留在水相，便實現了Cr（Ⅵ） 與Cr（Ⅲ）分離，再用石墨爐原子吸收光譜法測定水中不同形態Cr。韋昌金等[21]采用離子交換色譜-氫化物發生雙通道原子熒光法同時測定地下水中4種形態砷：As（Ⅲ）、As（Ⅴ）、MMA（一甲基胂）、DMA（二甲基胂），先將地下水用0.45μm濾膜過濾，再取一定體積加入硫脲和抗壞血酸混合液，稀釋后搖勻放置，用HG-AFS測定總As，過濾后水樣，用IC-HG-AFS測定不同形態砷。在12min內4種形態As便可得到很好分離，其最小檢出量分別為As（Ⅲ）0.020ng，As（Ⅴ）0.166 ng，MMA0.045 ng，DMA0.043 ng，RSD（n=6）均小于3%。Ji Ying SONG等[22]在pH 5，在2 mo1/L NaC1存在下，60℃加熱水樣30 min，Hg2+與雙硫腙形成穩定絡合物，用0.5% Triton X-100濁點萃取絡合物，以4000 r/min離心10 min分相，富集倍數是20。冷卻后分離富膠束相中殘留水相，用含0.1 mo1/L硝酸乙醇溶液減小粘度，加入1.5%（v/v）抗泡劑Antifoam 204，用0.05% NaBH4-0.05%（m/v）NaOH發生汞蒸氣，測定檢出限是0.038?g/mL，RSD（n=11）為4.8%，線性范圍是0.05-100?g/L，加標回收率是97.4%～100.2%。1000倍K+、Na+，500倍Ca2+、Mg2+、Al3+，20倍Cd2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+、Mn2+不干擾測定。方炳華等[23]在pH 3.5和40℃加熱15min，以0.8g/L吡咯烷基二硫代甲酸銨（APDC）絡合Cr（VI），用0.05% Triton X-114 濁點萃取，富集倍數為20。以4000 r/min離心15 min分相，在冰浴中冷卻至接近0℃，使富表面活性劑相變成粘滯液相，棄去水相，用含0.1 mol/L HNO3甲醇溶液定容至0.5 mL，降低富膠束相粘度，溶液直接進入石墨爐原子吸收分光光度計測定鉻（VI）。富集10 mL環境水樣，測定鉻（VI）檢測限（3s）為0.021g/L，測定5.0?g/L鉻（Ⅵ），RSD（n=10）為2.1%。線線性范圍為0～10.0 ?g/L。加一滴Na2S2O8溶液，在水浴中加熱煮沸10 min，把Cr（Ⅲ） 氧化到Cr（VI），測定總鉻。分析國家標準環境標準樣品GSBZ50027-94 Cr（VI），測定值與標準值相符。測定自來水、飲用水、湖水中Cr加標回收率是97.8%～102.0%。大量K+、Na+、Ba2+、Ca2+、Mg2+、Al3+、Cl-、NO3-、SO42-對鉻（VI）測定沒有干擾。袁玲玲等[24]采用GC-MS方法監測青島海濱海水中有機錫污染狀況，對有機錫測定衍生化條件進行了優化，取標準工作溶液，加入緩沖溶液和NaEt4B溶液進行衍生化反應，正己烷萃取，取上層有機相進行GC-MS分析。海水水樣先加入鹽酸和NaDDTC溶液，再用CH2Cl2分兩次萃取，合并有機相，真空旋轉蒸發至約1mL，加入10 mL甲醇，繼續真空旋轉蒸發至無溶劑蒸出為止，將剩余溶液轉移至棕色反應瓶中，再按工作溶液分析方法處理。在GC-MS聯用技術中，SIM離子定性，每種有機錫選擇三組離子，每組離子豐度比值輔助定性。100mL人工海水分別添加1mg/L和0.1mg/L有機錫混合標液，回收率分別為76.31%～105.02%和76.63%～102.29%，RSD分別為1.259%～5.610%和3.637%～12.553%。伯英等[25]采用ICP-MS和ICP-AES分析典型地砷區域內蒙古河套地區地下水、地表水和自來水中砷含量和形態，研究該地區水中砷分布狀況，用于污染特征比較和源解析。于振花等[26]應用HPLC-ICP-MS聯用同時檢測海產品中5種有機錫：三甲基氯化錫（TMT）、二丁基氯化錫（DBT）、三丁基氯化錫（TBT）、二苯基氯化錫（DPhT）和三苯基氯化錫（TPhT），采用Agilent TC-C18柱，流動相為乙腈：水：乙酸=65：23：12（V/V），0.05%三乙胺，pH 3.0，流速為0.4mL/min，混合標液線性關系良好，檢出限均小于0.5μg/L。

4.2 大氣和廢氣

呂玄文等[27]采用連續化學浸提萃取法，提取大氣顆粒物（TSP）樣品中重金屬元素Cu、Pb和Zn形態，火焰原子吸收光譜法測定其含量，以研究TSP中元素化學形態及其遷移情況。實驗中，將采集TSP濾膜稱重后，對角取樣1/4，剪成碎片后，按Tessier五步法提取重金屬五種賦存形態：可交換態、碳酸鹽結合態、鐵錳氧化物結合態、有機結合態、殘渣態，獲得理想結果，還同時分析了TSP經酸雨和湖水浸泡24h后重金屬形態。陳琳等[28]用中流量大氣采樣器每天8h采集長沙市4個采樣點夏季大氣樣品，利用重量法測定TSP濃度，按照BCR連續提取法對TSP進行分級提取，經消解后，再用原子吸收法測定其中重金屬Cu、Zn、Mn、Pb和Cd含量，利用污染因子對重金屬元素可保持能力進行評價，并利用因子分析方法（PCA）分析TSP中重金屬元素主要來源。結果顯示，TSP中重金屬元素濃度大小次序為：Zn >Pb>Cu>Mn>Cd，從形態分布來看，有63.35%～89.0%Cu主要存在于可氧化態，而Mn在這一形態中分布最少，元素Zn、Cd則主要分布在弱酸提取態中，分別占了70%和35%，Pb主要分布在殘渣態中，占24%～43%，由污染因子計算可知，Cu、Zn比Mn、Pb有著更高遷移性。趙鎖志等[29]采用Tessier連續提取法對呼和浩特市不同區域9個大氣降塵樣品中Cd賦存形態進行了研究，結果表明，各形態含量在總Cd中所占比例大小次序為：鐵錳氧化物結合態>殘渣態>碳酸鹽結合態>強有機結合態>可交換態，大氣降塵Cd5種形態占總Cd平均質量分數分別為：鐵錳氧化物結合態31.80%，殘渣態24.42%，碳酸鹽結合態19.04%，強有機結合態14.61%，可交換態10.13%，鐵錳氧化物結合態為主要存在形態，鐵錳氧化物結合態、有機結合態、殘渣態這三種形態Cd生物有效性很低，但當環境改變時可能發生Cd釋放。汽油和煤燃燒、工廠排放廢氣很可能加大城市大氣降塵中Cd含量。曾建榮等[30]結合XANES[31]（同步輻射X射線近邊吸收結構）和IC（離子色譜）技術定量分析大氣顆粒物中硫含量及其形態分布，先通過硫K邊XANES分析得到樣品中硫元素價態分布，從而得各價態硫相對含量（原子數比值），再用IC技術測量其中可溶性SO42–絕對含量，近似得到+6價S絕對含量，最后反推出S元素總含量及各個價態分布。結果表明，上海沿海地區大氣顆粒物PM2.5中含硫化合物主要為SO42– （約90%），還有少量磺酸類物質（4.8%–6.5%）和有機硫化物（0%–6.8%）等，硫元素總含量為3.60–6.38μg/m3。磺酸類物質普遍存在于PM2.5顆粒物中。郭玉文等[32]應用ICP-AES分析垃圾焚燒過程產生飛灰中重金屬化學形態，對采集飛灰用五步法連續提取七種重金屬各賦存態，除個別重金屬在接近檢出限時RSD相對較大之外，其余RSD均小于3%，加標回收率為85.7%～100.63%，分析結果表明，在飛灰中Zn和Pb含量較高，Cd、Cu、Mn、Pb、和Zn以碳酸鹽結合態為主要形態，易進入環境，而Cr和Ni鐵錳氧化物結合態最多，相對比較穩定。

4.3 土壤及沉積物

元素形態是生態地球化學調查和評價重要內容之一，是研究元素遷移和轉化等循環規律重要基礎。大量研究表明，重金屬等痕量元素毒性和遷移能力主要取決于它們特定化學形態和結合狀態，我國以歐共體標準局順序提取方案BCR三步提取方案為基礎，結合生態地球化學和評價需求與特點，在順序提取弱酸提取態、可還原態、可氧化態基礎上，增加了殘渣態和水溶態，并對13種微量元素（As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mo、Mn、Ni、Pb、Sb、Se、Zn）測定推薦了ICP-MS、ICP-AES、GFAAS、和AFS儀器分析方法[33]。王亞平等[34]探討了廣泛應用于土壤和沉積物重金屬形態分析Tessier和BCR順序提取方案及其異同處，論述了順序提取方法在地球化學、環境科學、農業科學等方面應用，同時介紹了我國相關標準物質研制現狀。黃光明等[35]將重金屬形態按提取液不同劃分，用0.11mol/L HAc提取弱酸態，0.5 mol/L 鹽酸羥胺提取可還原態，H2O2和1.0 mol/L NH4Ac提取可氧化態，HCl-HNO3-HF-HClO4提取殘渣態，對各種形態重金屬采用ICP-MS、AFS測定。該法適用于Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Mn、Mo、As、Sb、Ni形態分析，其檢出限在0.001～1μg/g之間，RSD<11%。何峰等[36]對比研究了酸、中、石灰性紫色土添加As、Pb后，其形態分配變化和化學、生物有效性特征，實驗結果表明，外源As、Pb分配與原始土樣本底值有著較大差異。從提取能力、生物效應方面比較了幾種浸提效果，其中用0.5N NaHCO3提取As，25%HAc提取Pb，可以較好地表征3種紫色土As、Pb有效量，植物吸收As、Pb與土壤有效量有較好相關，但吸收形態卻因土而異，實驗還證明，As形態分級中，H3BO3可以很好地掩蔽F-對比色影響。王玉等[37]對連云港近海岸海域6個表層沉積物樣品中重金屬Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、Cd含量及賦存形態進行了分析，結果表明，除Pb濃度水平超出國家海洋一類沉積物質量評價標準外，其余重金屬均符合標準要求，沉積物環境總體上處于良好狀態。進一步采用Tessier連續提取法發現，這些重金屬各形態分布存在很大差異，Cu以有機結合態為主，Cr和Ni以殘渣態為主，Pb以鐵錳氧化物結合態為主，Cd以可交換態為主，Zn以非殘渣態為主，以生物有效性和遷移性來綜合評價生物活性，發現該海域Cd生物活性和遷移性最大。曹維鵬等[38]采用五步連續萃取法分析鄱陽湖底泥中重金屬（Cu、Co、Cd、Pb、Ni）形態（AAS法測定），各金屬總量測定RSD小于10%（Cd除外），Cu、Cd、Pb3種元素總量分別是11年前1.8、2.7、1.9倍，各元素生物可用性最高可交換態含量普遍較低，除Cu外，其余4重金屬元素有機結合態均低于20%，Cu、Co、Ni主要存在形態為殘渣態，分別為52.265%、45.278%、74.817%。劉愛菊等[39]采集了孝婦河流域淄博段9個表層沉積物樣品，測定其理化性質、重金屬（Cu、Cr、Pb、Ni）總量及其化學形態，結果顯示，所測得沉積物主要以結晶態為主，其次為可氧化態，可還原態及酸溶態所占比例較低，其中Cu酸溶態占0%～12.8%，遷移性最強，發生復溶可能性最大。潛在生態風險指數法分析表明，這兒沉積物受Cu、Ni污染程度達到中度，存在生態風險相對較大。湯志云等[40]對3個地區土壤連續分級成5個粒級：原土、細沙級、泥沙級、細泥沙級、膠體級，顆粒分析表明，重金屬在土壤中分布不均勻，隨著顆粒粒徑減小，Cu、Cd及有機質濃度有不斷增高趨勢，線性分析顯示，Cu、Cd濃度與有機質濃度顯著相關。形態分析表明，Cd主要以環境高活性形態存在，其次為低活性形態，環境惰性形態僅占極小部分，Cu主要以低環境活性和環境惰性形式存在，高環境活性只占小量。傅金祥等[41]利用Stover連續提取方法對沈陽市北部污水處理廠壓縮污泥進行了重金屬提取，并對污泥中Cu、Zn、Cd、Mn、Ni和Pb形態分布進行分析，結果表明，Cu主要以金屬硫化物形態存在，約占總量90.46%，Zn和Mn主要為碳酸鹽結合態、有機結合態和金屬硫化物，Zn以上三種形態約占總含量99.11%，而Mn有機結合態約占總含量52.89%，Cd和Ni主要以碳酸鹽結合態、金屬硫化物和可交換態存在，Cd碳酸鹽結合態占總含量46.77%，Ni以上三種形態約占其總含量95.02%，Pb以碳酸鹽結合態為主，約占其總含量99.90%。許春雪等[42]提出，湖泊沉積物作為湖泊水體中磷重要蓄積庫，是湖泊流域磷循環重要歸屬，也是湖泊水體內源性磷主要來源，沉積物中極少量穩定磷轉化為活性磷就會造成湖泊水體富營養化。文中介紹了沉積物中無機磷形態分類，評述了歐盟標準局在研制湖泊沉積物磷形態標準物質時比對采用4種提取方法，總結了國內外學者所應用各種形態提取方法和分析測定方法，評述了湖泊沉積物中磷生物、物理、化學釋放機制，提出應加強對沉積物中磷各種形態專屬提取劑及其提取有效性分子表征和檢測，更加細化對沉積物中磷形態分類和創新各種磷形態分析方法，建立沉積物-水體磷遷移、循環和轉化模型。

5 結語

元素形態分析比傳統元素總量分析更邁開了一大步，進入了一個更深層次，使得人們面對環境中各種元素更擴大了視野，更加清楚這些元素形態特征和遷移規律，也更有助于人們采用更合理方法去減少或消除環境中污染物，保證生態環境可持續性發展。

參 考 文 獻

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