田佩宁,王震,张润祺,张闯闯,周其文,赵玉杰.基于LDHs-DGT的环境中活性态Cr原位提取检测方法研究[J].农业环境科学学报,2023,42(10):2371-2382. |
基于LDHs-DGT的环境中活性态Cr原位提取检测方法研究 |
LDHs-DGT based in-situ extraction and detection of labile Cr in environment |
投稿时间:2023-04-09 |
DOI:10.11654/jaes.2023-0270 |
中文关键词: Cr 活性态 检测技术 梯度扩散薄膜(DGT) 动态监测 |
英文关键词: chromium labile detection technology diffusive gradients in thin-films(DGT) dynamic monitoring |
基金项目:西藏自治区地方标准制修订项目(XZ-NYHJBZ-202205) |
作者 | 单位 | E-mail | 田佩宁 | 农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部农产品质量安全环境因子控制重点实验室, 天津 300191 | | 王震 | 农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部农产品质量安全环境因子控制重点实验室, 天津 300191 | | 张润祺 | 农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部农产品质量安全环境因子控制重点实验室, 天津 300191 | | 张闯闯 | 农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部农产品质量安全环境因子控制重点实验室, 天津 300191 | | 周其文 | 农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部农产品质量安全环境因子控制重点实验室, 天津 300191 | caezhouqiwen@126.com | 赵玉杰 | 农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部农产品质量安全环境因子控制重点实验室, 天津 300191 | zhaoyujie@caas.cn |
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中文摘要: |
为原位监测土壤Cr的形态变化,本研究开发了一种以纳米Mg/Al双层氢氧化物(Mg/Al-LDHs)作为结合膜的梯度扩散薄膜(LDHs-DGT)装置,并通过ICP-MS和超痕量六价铬分析仪联用,实现对环境中活性态Cr含量及Cr (Ⅲ)、Cr (Ⅵ)的原位提取、测定。实验结果表明,该装置中LDHs结合膜对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)均有较快的吸附速率,其最大吸附量分别是181.27 μg·cm-2和176.29 μg·cm-2,该装置可在pH为5~8、离子强度小于50 mmol·L-1的环境中对Cr (Ⅲ)和Cr (Ⅵ)实现准确提取,能够有效避免干扰离子对装置的影响,空白背景值为4.9 ng,方法检出限为0.22 ng·mL-1,Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)在扩散膜中的扩散系数分别为(3.58±0.02)×10-6 cm2·s-1和(7.03±0.09)×10-6 cm2·s-1。LDHs-DGT可以高效侦测土壤活性态Cr的时空变化态势,并能对Cr (Ⅲ)和Cr (Ⅵ)的价态变化进行动态监测。 |
英文摘要: |
To monitor the in-situ morphological changes of Cr in soil, a device for diffusive gradient in thin-films(LDHs-DGT)with nano Mg/Al double hydroxides(Mg/Al-LDHs)as the binding film was developed in this study. The in-situ extraction and determination of active Cr content and Cr(Ⅲ)and Cr(Ⅵ)in the environment were realized using ICP-MS and an ultra-trace hexavalent chromium analyzer. Experimental results showed that the LDHs binding membrane in the device had a fast adsorption rate for Cr(Ⅲ)and Cr(Ⅵ), and the maximum adsorption capacities were 181.27 μg · cm-2 and 176.29 μg · cm-2, respectively. The device could accurately extract Cr(Ⅲ)and Cr(Ⅵ)in an environment at a pH of 5~8 and an ionic strength of less than 50 mmol · L-1. It could effectively avoid the influence of interfering ions on the device. The blank background value was 4.9 ng, and the detection limit was 0.22 ng·mL-1. The diffusion coefficients of Cr(Ⅲ)and Cr(Ⅵ)were(3.58±0.02)×10-6 cm2·s-1 and(7.03±0.09)×10-6 cm2·s-1. LDHs-DGT can efficiently detect the temporal and spatial variation of soil active Cr and can dynamically monitor the valence changes of Cr(Ⅲ)and Cr (Ⅵ). |
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