各类水体中铝监测技术探究进展

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1、各类水体中铝监测技术探究进展　　摘要：本文论述了水体中铝元素的来源，絮凝沉淀剂的使用是水体中铝元素的重要来源。对分光光度法、无火焰原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP/AES）和电感耦合等离子体质谱法（ICP/MS）等检测分析方法进行了探讨，并对其进行了简要的评价。关键词：水体铝监测技术研究进展铝（Aluminium，Al）是地壳中含量最丰富的金属元素，含量为8.3%。在地壳中多以铝硅酸盐、高岭土、粘土等矿物存在于多种岩石、矿物和土壤中。随着工农业的快速发展，铝制品被广泛使用，由于其活泼的化学性质，铝元素在使用过程中会进入到水体，沉淀物易引

2、起引起蛙鱼慢性中毒，当铝的含量高于0.2-0.5mg/L时将致鱼死亡，高于0.5mg/L时也可以使畦鱼致死。铝元素经生物富集后经人类食用后被人体吸收危害人类身体健康。李福成[1]等研究发现，铝元素能损害人的脑细胞。我国《食品添加剂使用标准》（GB2760-2011）中规定，铝的残留量要小于等于100mg/kg。由于生物体可从水体中摄入铝元素，我国很早便开展了对铝元素的监测。一、水体中铝的来源1.自然环境6地壳中的铝元素以铝硅酸盐、高岭土、粘土等矿物存在于多种岩石、矿物和土壤中。由于水体中的化学物质接触发生化学变化，转变成铝离子等进入水体中。2.铝盐混凝剂的使

3、用给水处理中铝盐混凝剂的使用是出厂水中残余铝升高的直接和主要原因。美国供水协会发现，原水中的铝和投加混凝剂所引入的铝在经混凝、沉淀、过滤工序处理后仍有11%残留于出水中。3.工业废水环境水体中的铝来自冶金、石油加工、造纸、罐头和耐火材料、木材加工、防腐剂生产、纺织等工业排放的废水。4.铝建材输配水系统中的混凝土管、陶土管、水泥管等管网材质中含有铝元素，它的溶解直接提高了给水管网末梢出水的残余铝浓度。二、监测分析方法1.络合滴定法样品经溶解稀释中和处理后，加醋酸-醋酸铵缓冲液，加乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L），煮沸3～5分钟，放冷至室温。每1mL

4、乙二胺四醋酸钠滴定液（0.05mol/L）相当于1.349mg的铝，计算，即得，方法适用于硫糖铝中铝的含量测定。62.分光光度法2.1普通分光光度法铝的分光光度法测定报道很多，其中荧光酮类试剂及酸性三苯甲烷染料-表面活性剂体系的研究最为广泛，具有较高的灵敏度。铬天青S（CAS）是测定Al的较好试剂[2]。利用Al（Ⅲ）-铬天青S体系于合金钢、水、氧化铋、镁样品、甘薯、、土豆中Al的测定报道较多，并对该方法进行了诸多改进，使该方法适用于测定各种水体中的铝元素。除了铬天青S试剂之外，近来还有铝试剂、偶氮类试剂及铬黑T、铍试剂等也已用于Al量的测定基于在pH6.1

5、HAc-NH3·H2O缓冲溶中，85℃水中加热5min，铍试剂与Al（Ⅲ）形成红色络合物，λmax为510nm。该方法线性范围为10～20μg/L，已用于水中Al的测定。2.2动力学分光光度法动力分光光度法测定Al检出限较低，可达到ng级水平，灵敏度较高，但选择性多不理想，因而实际应用受到一定限制。李文琦[3]等在碱性介质中，基于Al抑制溴化—65—十六烷基三甲铵（CTMAB）催化结晶紫的褪色反应，建立了抑制-催化褪色分光光度法定痕量Al（Ⅲ）的新方法。该法λmax=590nm、εmax=5.95×106L·mol-1·cm-1，Al量在0.02～1.8μg

6、/L符合比尔定律，方法用于自来水、废水和河水中Al的测定，加标回收率为102.5%～104.0%。62.3固相及析相富集分光光度法固相分光光度法集分离富集、测试于一体，不仅简化了实验过程，更重要的是与相应的溶液光度法相比，灵敏度和选择性有显著的提高，所以自日本学者提出以来，发展很快。3.电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）该方法是以电感耦合等离子矩为激光光源的光谱分析法，具有准确度和精密度高、检出限低、测定快速、线性范围宽、可同时测定多种元素等优点，国外已广泛用于环境样品及掩饰、矿物、金属、废水等样品中数十种元素的测定。电感耦合等离子体焰矩温度可

7、达6000～8000K，当将试样由进样器引入雾化器，并将氩载气带入焰矩时，则试样中组分被原子化、电离、激发，以光的形式发射出能量。不同元素的原子在激发或电离时，发射不同的波长的特征光谱，故根据特征光的的波长可进行定量分析；元素的含量不同时，发射特征光的强弱也不同，据此可进行定量分析。电感耦合等离子体发射光谱法直接测定样品时，通常干扰不会太严重，只有当碱土金属的盐类浓度太高时，才会影响火焰的稳定性。4.电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）6电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS是以等离子体为离子源的一种质谱型元素分析方法，该方法仅适用于元素分析，可用于洁净水，

8、天然水，土壤，沉积物化工产品等环境样品的金属元素和部