基于蛋白核小球藻富集-X射线荧光光谱的水体重金属铅快速检测研究

作     者：程方贝贝 甘婷婷 赵南京 殷高方 汪颖 范梦西 CHENG Fang-beibei;GAN Ting-ting;ZHAO Nan-jing;YIN Gao-fang;WANG Ying;FAN Meng-xi

作者机构：中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 合肥学院生物食品与环境学院安徽合肥230601 中国科学技术大学研究生院科学岛分院安徽合肥230026 安徽大学物质科学与信息技术研究院安徽合肥230601 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2023年第43卷第8期

页      面：2500-2506页

核心收录：

学科分类：0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0815[工学-水利工程] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61805254,61875207) 安徽省科技重大专项项目(202003a07020007) 中国科学院仪器设备功能开发技术创新项目(Y93H3g1251)资助 

主　　题：X射线荧光 重金属 铅 快速检测 藻富集 

摘      要：水体重金属铅(Pb)污染对人类健康及水生态环境具有重要影响。为实现水体重金属Pb的现场快速检测,以蛋白核小球藻为吸附剂,开展了基于蛋白核小球藻富集-X射线荧光(XRF)光谱的水体重金属Pb快速检测研究。结果表明:蛋白核小球藻与重金属Pb反应液的pH值为7且反应温度为25℃时,蛋白核小球藻对重金属Pb具有快速高效吸附特性,在反应时间为5 min时对0.0128~0.3535 mg·L^(-1)这一较宽浓度范围内重金属Pb的吸附效率高达92%以上,但对类金属As的吸附效率却低于5%,因此基于蛋白核小球藻的富集作用可以有效避免重金属Pb与类金属As共存时As的Kα最优特征谱峰对XRF光谱测量过程中Pb的Lα最优特征谱峰的干扰与影响;在蛋白核小球藻对重金属Pb的最佳吸附反应条件下,当反应液样品富集量为10 mL时,建立了基于蛋白核小球藻富集-XRF光谱的水体重金属Pb定量检测方法,水体重金属Pb浓度与XRF光谱中Pb的Lα特征谱峰净积分荧光强度间具有良好的线性关系,相关系数r为0.990,检测限为7.2μg·L^(-1),低于我国《地表水环境质量标准(GB 3838—2002)》中Ⅰ类水质标准中重金属Pb的标准限值;采用该方法对合肥市市内派河、匡河、南淝河、四里河及十五里河实际水体水样中重金属Pb进行检测,回收率均在87.84%~115.66%范围内,表明所建立的藻富集与XRF光谱法相结合的水体重金属Pb快速检测方法能够很好地应用于实际水体中重金属Pb的快速分析与检测。该研究为发展水体重金属现场快速监测技术与仪器奠定了方法基础。