土壤是陆地生态系统的重要组成要素,土壤重金属元素通过土壤迁移至植物体,不仅影响植物对营养元素的吸收和运移,干扰新陈代谢,影响植物生长和繁殖,而且经由食物链影响动物和人体健康。比如居住地表层土壤中的铅对人群,特别是对儿童健康构成威胁,影响儿童智力发育、骨骼生长可导致人体生理、生物化学、行为功能紊乱等危害。土壤重金属总量虽能反映土壤重金属富集程度,但重金属生物可利用性、生物毒性更大程度上取决于生物有效量。假设土壤环境质量标准多以土壤元素总量为标准,假设土壤重金属质量有的生物有效性。由于形态组成不同,等量重金属所表现出的环境生物效应差异很大,采用总量很难科学评价土壤铅污染水平,所以生物有效量逐渐成为土壤污染评价与风险预测的重要依据。
手持式土壤重金属污染分析仪原理产品说明
智能系统土壤重金属检测仪EDXpert™ 手持XRF分析仪是一款设计直观和用户友好型系统,电源为7.2 Vdc Li-电池。EDXpert™ XRF分析仪与我们竞争对手区分开的优势在于,该分析仪单元已经校正供精确测量用, 直接从盒子中取出即可,无需频繁校准。该设计消除了不JZ校准(人为错误)对测量结果造成影响)。较佳质量和合理市场价格使得我们的EDXpert™手持XRF分析仪在市场上非常有吸引力,是优选设备 。常规使用条件下,便携式EDXpert™ XRF分析仪可运行8小时,之后需要充电。 EDXpert™ XRF 分析仪运行采用高电压40 kV (可设置达 50 kV), 检测元素范围Cl~ U。轻量元素备选检测范围是 Mg~ U。EDXpert™ XRF 分析仪由Hewlett- Packard iPAQ PDA 控制,为系统提供了高灵活性和分析性。 PDA 有一个高分辨率的4-英寸触摸屏,可随PDA技术进步而更新。合理价格,备选实验室台架可使EDXpert™ XRF分析仪用作实验室XRF分析仪, 当与我们台式EDXpert™ 软件仪器使用时, 立刻有效变为一款台式光谱仪。
手持式土壤重金属污染分析仪原理
该系统的主要应用领域是有害物分析,设备性能超出了RoHS 和CPSIA 法规的要求(检出限达到 (ppm) 水准)。另外满足法规的是为"现场便携式xrf分析仪" ,土壤检测中 ,可提供土壤和沉积物现场RCRA 金属 (以及非RCRA金属)。EDXpert™ XRF是一款具备实验室分析精度的现场便携式X射线荧光光谱仪,能够快速从土壤和沉积物中同时检测出多达几十种元素的含量,其中包括所有的8种美国资源保护和回收法(RCRA)规定的金属元素(As, Se, Ba, Cd, Cr, Ag, Hg, Pb)。(土壤重金属速测仪)采用了x-射线管技术 (非放射性),软件功能简单,易于操作,实时PDA触摸屏读数。用户回到实验室后,结果可轻松传输到电脑以便长久储存,分析和生成报告使用。手持型XRF分析仪包括软件包、备用电池、耐用携带箱以及质保等。这不仅仅是低成本备选;该设备为高精度、高灵活性系统,为诸多的便携测量应用提供解决方案。适合环境介质要求:土壤及相关类似松散(颗粒状)样品检测模式;该系列产品被各国的环保署(EPA)、加拿大、美国各州及各大城市的环保和健康部门、环境问题咨询公司以及的大学和研究机构所广泛采用。
土壤重金属分析仪技术参数
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标准元素检测范围 | Cl (Z=17) to U (Z=92) |
备选轻量元素 | Mg (Z=12) ~ S (Z=16) |
电池操作时间 | 可达 8小时 |
尺寸 | 242 mm (L) x 230 mm (H) x 78 mm (W) & 1.3kg |
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X-线检测器 | W 阳极, 40 kV ***大 (50 kV ***大备选), 100uAmp ***大备选Ag 阳极,轻量元素分析5过滤器位置 |
检测类型 | 固态硅-针-二极管,热电子冷却 (备选SDD) |
活跃区 | 6 mm2 (备选 25 mm2) |
能量分辨率 | <165 eV , 5.9 keV Mn Ka line (<140 eV :SDD) |
脉冲处理器 反堆积: 脉冲形状选择器: | 数字脉冲处理器,基于80MHz DSP 0.02 -38” /min /0.5-400 mm/min 21.65” / 550mm |
MCA | 4096通道 |
数据处理 | 624 MHz PDA |
显示屏 | 高分辨率4英寸彩色触摸屏 |
支持操作系统 | Windows CE/Mobile ,PDA Windows XP/Vista/7 PC |
定量分析算法 | 基本参数经验校准 |
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重金属污染土壤修复技术
土壤作为植物生长的介质,改善其理化性质,降低土壤中的有毒物质含量或使其钝化,这对生产生态健康的农产品是非常重要的。物理修复是根据物理学原理,采取一定的工程措施,使环境中重金属部分彻底去除或转化为无害物质的一类方法。主要有工程措施、电动法、热处理法、玻璃化法等。工程措施主要包括排土、换土、去表土、客土和翻土等措施。汪雅谷等对重金属污染的菜区进行客土改良试验,结果表明,青菜内的重金属残留量平均下降了。但是该方法工程量大,投资高易导致土壤结构破坏、生物活性下降和土壤肥力退化等。电动法是根据离子的电动力学和电渗析原理,在土壤酸性条件下,直流电作用,金属离子流在电解、电迁移、电渗、电泳等的作用下移向阳(阴)极处,然后采用措施从土壤中取出。钱署强等建立了土壤电修复试验装置,并以Cu2+为模拟污染物进行试验研究,以柠檬酸为清洗液,在适宜的操作条件下,土壤中Cu2+的去除率可达89.9%。这种技术目前存在较大的问题是,现场原位修复时,受环境条件影响较大,土壤pH、有机质、渗透性等都影响修复效果,且成本较高。热处理法是将污染土壤加热,使土壤中的挥发性污染物挥发并收集起来进行回收或处理。热处理法工艺简单、技术成熟,但能耗大、操作费用高,仅适用于易挥发的污染物,且回收不良时易造成大气 Hg污染。玻璃化是将污染区进行高温、高压处理,使其中的污染物形成玻璃质材料以降低金属污染物活性的过程。技术工程量大,消耗电能大、费用高昂,但对某些特殊废物如放射性废物非常适用,能从根本上消除重金属污染,并且见效快,因此常用于重金属重污染区修复。
土壤元素生物有效性
土壤元素生物有效态通常指土壤中生物可吸收的元素形态。土壤元素生物有效性是指实验测得的有效量与总量土壤元素生物有效量和总量的比值。土壤元素生物有效性表征公式为:生物有效性=土壤元素化学提取量/土壤元素总量×100。土壤污染物可经呼吸、口腔摄入、皮肤吸收等途径进入人体。土壤一作物、土壤一水、土壤一动物或人体系统中元素迁移富集是土壤重金属污染风险评价与预测的研究ZD。土壤金属元素生物有效性不仅与元素地球化学行为有关。而且受土壤酸碱性、阳离子交换量、氧化还原位、有机质含量、质地、粘土矿物组成、其他元素浓度以及吸附和解吸作用的控制。生物对元素的吸收还与生物种类有关。只有综合考虑土壤元素活化迁移行为、生物毒性、生物可利用性,才能客观评价土壤元素污染程度。例如与重金属镉较易迁移进入作物不同,土壤铅活动迁移能力很弱,作物可食部分及水体中铅浓度一般较低,污染土壤铅浓度常远高于食物和饮水。土壤摄入成为人体铅暴露的重要途径。因而土壤铅污染评价除了考虑土壤一作物、土壤一水体系外,更应注重口一手摄人途径。由此提出了土壤铅生物可给性概念。生物可给性是指从土壤中解吸出来,能溶于胃液。并能被人体吸收进入血液循环系统的潜在毒物组分占总量的比例,即土壤中直接进入人体消化系统并可被人体胃肠道溶解吸收的元素量占总量的比例。现今对金属元素生物有效性和可给性的定义比较混乱,界线不清。医学和药学领域对药物生物有效性的定义是指一次用药剂量到达循环系统的药物原成分的比例,静脉给药的有效性为100%。有人认为土壤金属元素生物有效态是指在一定生理条件下经解吸活化,并迁移进入血液循环系统的那部分元素,即被生命体吸收、迁移至毒性作用部位的潜在有毒物质量。由于土壤元素生物有效性概念的复杂性,美国土壤沉积物中污染物生物有效性委员会倾向于采用“生物有效性过程”概念,包括环境污染物溶解、迁移以及有机生命体吸收的机理,是与土壤沉积物有关的。决定植物和动物化学物质暴露的各种物理、化学和生物的相互作用。广义地讲,生物有效性过程描述了一种化学物质作用于生物界的能力。常以化学提取法、植物吸收试验、微生物和酶活性试验及同位素稀释法等。多种方法研究土壤铅等重金属的生物有效态,以生物吸收量验证实验获得的生物有效量的科学性。活体生物实验以及体外试验是研究土壤铅生物可给性的主要方法。
