金属化合物的形态测定
水体中汞及其形态检测方法的研究进展
Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2021, 11(2), 243-251Published Online April 2021 in Hans. /journal/aephttps:///10.12677/aep.2021.112025水体中汞及其形态检测方法的研究进展赵健，张林楠*，宋青岳，姜杰沈阳工业大学环境与化学工程学院，辽宁沈阳收稿日期：2021年3月8日；录用日期：2021年4月9日；发布日期：2021年4月16日摘要汞是一种对人类、动物、植物和自然环境均存在危害的金属，对动物和人类的心血管系统、血液系统、肺系统、肾脏系统、免疫系统、神经系统、内分泌系统、生殖系统和胚胎系统均存在毒性影响，因此对水体中的汞及其形态及时地测定是非常必要的。
本文综述了几种测定汞的前处理方法，列举了其原理和应用，并介绍了汞测定中的检测方法，总结了其检测原理及优缺点等，为测定水体中的汞及其形态的科研人员提供了理论参考。
关键词汞，前处理方法，检测方法Research Progress on the Detection Method of Mercury and Its Species in WaterJian Zhao, Linnan Zhang*, Qingyue Song, Jie JiangSchool of Environmental Chemistry and Engineering, Shenyang University of Technology, Shenyang LiaoningReceived: Mar. 8th, 2021; accepted: Apr. 9th, 2021; published: Apr. 16th, 2021AbstractMercury is a kind of metal which is harmful to human beings, animals, plants and natural envi-ronment, and it has toxic effects on cardiovascular system, blood system, lung, kidney system, immune system, nervous system, endocrine system, reproductive system and embryos system of animal and human; therefore, it is very necessary to determine the mercury and species in water timely. In this paper, several pretreatment methods for the determination of mercury are re-*通讯作者。
重金属检测方法
2.3 大气颗粒物中重金属的检测方法 方法对比
原子吸收法虽然广泛应用于大气颗粒物中微量和痕 量金属成分的测定, 但每次只能测定单一元素而不能做到 对同一份溶液中多元素的同时测定，而且操作繁琐费时 , 灵敏度相对较低。 电感耦合等离子体发射法及电感耦合等离子体质谱 具有灵敏度高，准确性好，分析速度快，能进行多元素 同时测定的优点，在大气颗粒物研究中, 显示出巨大的优 越性，已成为大气颗粒物研究的一个重要分析手段。 电化学形态分析方法以其特有的优势适应现代分析 简单快速、灵敏度高的要求, 尤其适于现场实时检测. 现 在的电化学分析方法在灵敏度方面已能基本满足大部分 实际样品的测定需要
生物传感器类别 线性范围/( μmol /L)
酶生物传感器 ( 葡萄糖氧化酶) 微生物传感器 细胞生物传感器 细菌生物传感器 DNA 生物传感器 免疫生物传感器 Cd2+ : 10-6～ 1000 Pb2+: 10-4 ～ 0.0125 Hg2+: 2.5 ～22.5 Cu2+: 0.16 ～1.6
1.3 电感藕合等离子体法
：电感藕合等离体原子发射光谱( ICP- AES)
高频感应电流产生的高温将反应气加热、电离, 利用 元素发出的特征谱线进行测定谱线强度与重金属量成正 比。ICP- AES 灵敏度高,干扰小, 线性宽, 可同时或顺序测 定多种金属元素（Cd、Hg）。
方 法
：电感藕合等离子体质谱( ICP- MS) 分析技术
2.2 水体重金属检测技术现状
激光诱导击穿光谱法
定义：激光诱导等离子体( LIBS) 技术是基于高功率激光 与物质相互作用, 产生瞬态等离子体, 对等离子体 的发射光谱进行研究, 达到对样品的定性与定量分 的一种光谱技术。 优点：1. 无须对样品预先处理，时间短 2.且可对多种成分同时进行分析 3 可以实现对微量污染物的快速、无接触和在线 探测 4.灵敏度高
硒的形态分析方法概述及其在生物有效性研究中的应用
硒的形态分析方法概述及其在生物有效性研究中的应用摘要：硒的形态研究是了解环境中硒的毒性、生物可利用性、迁移和生物地球化学循环等方面的基础。
本文总结了环境样品中硒形态的研究方法，及其形态分析在生物有效性研究中的应用。
关键词：硒；形态分析；方法；生物有效性；应用1前言硒位于第六主族, 是一种准金属元素。
地壳中硒的丰度仅为0.05-0.09 µg/g, 但由于人为因素与自然因素的影响使硒在自然界中分布日益广泛, 一般大气、水、土壤中硒水平为µg/g-ng/g级。
一定条件下, 各种形态的硒类化合物可相互转化。
有报道以葡萄糖作为外加碳源, 研究天然水体中亚硒酸钠通过微生物反应转化为单质硒和挥发态硒(如二甲基硒、二甲基二硒) 的实验。
1957年，Schwar首先证明硒作为谷胱甘肽过氧化物酶的活性中心, 是人体必需的微量元素。
近年来, 适量的硒摄入水平与癌症、心血管病、糖尿病、白内障、老年痴呆症等各种疾病的密切相关性日益引起人们的重视。
我们在贫硒地区通过口服亚硒酸钠来治疗预防克山病、大骨节病。
硒作为多种重金属元素(如Cd、Hg等)的天然解毒剂、可拮抗环境中多种有害物质的毒性。
硒化合物的生理、生物活性，及其在环境中的迁移转化规律，同硒存在的化学形态及不同化学形态下硒的浓度水平直接相关。
硒分析方法在研究生命科学、环境科学、材料科学等领域均具重要意义。
1 环境中硒的存在形式硒存在形式的早期研究主要集中于矿床学、矿物学和环境地球化学。
朱建明等[1]于2003年对已发现的107种硒矿物进行了总结和归类，概述了表生环境中硒的存在形式。
环境中硒主要以无机和有机硒形式存在(表1)[2-4,5]，不同硒形态间会因pH、Eh和生物作用(如甲基化)等因素的影响而发生转变，其中pH-Eh是主要的影响因素。
图1给出了常温常压下不同形态硒稳定存在的pH-Eh范围。
表一环境中主要的硒化合物[2,5]Table 1 The major selenium compounds in the environment硒化合物化学式存在条件无机硒硒化氢(-Ⅱa) H2Se b气体，不稳定，水中易分解成Se0硒氢化物(-Ⅱ) Se2-还原环境，金属硒化物，土壤中元素硒(0) Se0还原环境稳定存在，水中不溶解亚硒酸盐(Ⅳ) SeO32-弱氧化条件，易溶解，如土壤或大气颗粒偏亚硒酸盐(Ⅳ) HSeO32-酸性或中性条件，易还原，如土壤中二氧化硒(Ⅳ) SeO2化石燃料燃烧放出的气体，易溶于水硒酸盐(Ⅵ) SeO42-弱氧化条件，易还原，易为植物利用硒酸根(Ⅵ) SeO42-，HSeO4-一般土壤环境有机硒二甲基硒化物(DMSe) (CH3)2Se b土壤中微生物、细菌形成的挥发组分二甲基二硒化物(DMDSe) (CH3)2Se2b植物形成的挥发组分二甲基硒砜(CH3)2SeO2b DMSe的前期还原挥发产物，由代谢形成三甲基硒(CH3)3Se+动物代谢产物，以尿形式排放注：a表示无机硒化合物中硒的价态；b表示该硒化合物具有挥发性。
土壤中重金属的形态分析实验报告
1概述本文主要介绍了土壤中重金属的形态。
重金属是指原子序数大于20的元素，在自然界丰富存在，最常见的有铅、镉、铬、锌、铁、锡等，任何环境都可能出现其中某种类型的重金属元素。
重金属(大多为有毒元素)有4种形态：溶解态、游离态、无机化合物态和有机物态。
溶解态是指重金属溶于水中的形态，它们可以在溶液中易于移动，容易进入生物体，并可能造成轻微的有毒作用，而且对生物致病性也很强。
而游离态是指重金属被释放到气体当中，在空气中可以流动，也会影响生物体的生长和发育。
无机化合物态是重金属与其他元素化合，形成了无机复合物，它们比溶解态和游离态要稳定，不易进入生物体，也不易对生物产生有毒影响。
有机物态是将重金属与有机物结合在一起，它们比溶解态的毒性要弱，但有时会因其它物质的作用而发挥毒性作用。
2实验目的本实验的目的是分析土壤中重金属的形态，以便更好地控制重金属的污染。
此外，本实验也旨在更好地了解重金属的形态具有怎样的毒性，以准确分析重金属对生物的有毒作用。
3实验方法本实验以土壤为样品，使用X射线荧光表征法（XRF）和石墨炉原子吸收光谱法（GFAS）测定其中重金属各形态分布及比例，以及各重金属单位磷酸盐形态汞浓度，以百分比表示。
由于XRF测试只能测量有机物形态的重金属，GFAS测试只能测量无机物形态的重金属，因此XRF和GFAS结合使用，以及结合样品的化学分析结果，更准确地测定土壤中重金属的分布及比例。
4实验结果经上述实验测试，研究人员得出结论，土壤中各重金属的比例如下：铅：溶解态48.8%；无机化合物态28.2%；有机物态14.5%；游离态8.5%。
镉：溶解态41.2%；无机化合物态27.5%；有机物态48.3%；游离态3.0%。
铬：溶解态20.2%；无机化合物态30.7%；有机物态37.7%；游离态11.4%。
锌：溶解态15.3%；无机化合物态31.6%；有机物态41.2%；游离态12.0%。
铁：溶解态26.7%；无机化合物态39.3%；有机物态27.2%；游离态7.0%。
高纯金属技术及应用
高纯金属技术及应用高纯金属材料概述1.1高纯金属材料的定义金属材料的纯度是相对于杂质而言的。
广义上杂质包括化学杂质（元素）和物理杂质（晶体缺陷）。
但是，只有当金属材料纯度极高时，物理杂质的概念才是有意义的。
因此生产上一般仍旧以化学杂质的含量作为评价金属材料纯度的标准，即以主金属材料减去杂质总含量的百分数表示，常用N(nine 的第一个字母)代表，如99.9999%写为6N，99.99999%写为7N。
此外，半导体材料还用载流子浓度（atom/cm3）和低温迁移率（cm2V-1S-1）表示纯度，金属材料用剩余电阻率RRR和纯度级R(Reinheitgrad)表示纯度，其中RRR=ｐ298k/ｐ4.2k( 式中ｐ为金属材料在常温和液氦温度4.2 k以下的电阻值)，R=﹣[lg(100-W)]（式中W为主体金属材料含量，如某金属材料为99.999%，则R=﹣[lg(100-99.999)]=3）。
国际上关于纯度的定义尚无统一标准，实际上“高纯”只有相对含义，是目前技术上所能达到的标准。
随着提纯技术和检测水平的提高，金属材料的纯度在不断提高，例如，过去高纯金属材料的杂质为ppm级（百万分之几），而超纯半导体材料的杂质达ppb级（十亿分之几），并逐步发展到ppt级（一万亿分之几）。
同时，各个金属材料的提纯难度不尽相同，如半导体材料中硅、锗称9N上为高纯，而难熔金属材料达6N以属于超高纯。
高纯金属主要用于电子化工材料和特殊合金材料,随着大规模集成电路的发展，计算机等电子、电器制品市场的迅速扩展，高纯金属的市场需要量不断增长，高纯金属是一种制备高纯试剂及标样配置的基体材料，同时还可应用于制备磁记录材料、磁传感器材料、光电材料和集成电路、氢化催化、大规模集成电路、原子反应堆保护材料、生物材料、航空发动机、低膨胀合金等高技术领域。
随着高新技术的发展，多种金属已作为高新技术的战略物资，并要求将其提纯至非常高的纯度，高纯、超高纯金属的制备、特性及应用在现代材料科学和工程领域中属于新型的不断增长的领域。
有机锡化合物的检测方法和研究进展
2 原子吸收光谱法
原子吸收光谱法分为火焰原子吸收光谱法 (FAAS)和石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)。
在用火焰原子吸收光谱法测定锡时可用空气一
乙炔火焰，如车间空气中的锡及其化合物用此 法，但因其易形成很难离解的氧化物，灵敏度 较低。用富燃还原性火焰，可使锡的灵敏度高 些。采用一氧化氮一乙炔火焰，灵敏度较高， 在286．6 rim波长处测定锡，灵敏度约为1 mg·L一，稳定性也较好，一般用此吸收线测 定锡。
3 氢化物发生一原子荧光光谱法
氢化物发生一原子荧光光谱法(HG-AFS) 是测定锡的高灵敏度分析方法之一，利 用锡在酸性介质中和硼氢化钾作用下， 生成锡的氢化物，并由载气带人原子化 器中进行原子化。在特定锡空心阴极照 射下，基态锡原子被激发至高能态，再 去活化回到基态时，发射出特征波长的 荧光，其荧光强度与锡的含量成正比。
4 电化学法
由于电化学分析方法灵敏、快速，仪
器价格低廉，对某些组分选择性高等 优点，有不少用电化学法测定低含量 锡的报道。在硫酸和四氧二炭介质中， 用Sn(IV)DDG(草酸铵联毗啶络合物) 体系测定水、空气中的锡大都测其络 合吸附波，方法的检出限一般在pg·L1 级。
5 电感耦合等离子体发射光谱法和x射 线荧光光谱法
• 本项指令中关注的有机锡化合物包括三丁基锡、三苯 基锡化合物及二丁基锡、二辛基锡化合物，其中前两 者的正式开始限制时间为2010年7月1日，而后两者的 时间则为2012年1月1日。以上四种有机锡化合物被广 泛地应用于消费品中，例如鞋的内底，袜子和运动衣 的抗菌整理，聚氨酯泡沫生产过程中的添加剂，PVC 生产过程中的稳定剂或硅橡胶生产过程中的催化剂等。
重金属检测方法
选择合适的化合物与 重金属离子结合，获 得一定的空间结构， 产生反应原性;
将与重金属离子结 合的化合物连接到 载体蛋白上，产生 免疫原性。
其中选择适合与重金属离子结合的化合物是 能否制备出特异性抗体的关键。
2.新型方法
2.1 酶分析方法 2.2 免疫分析方法 2.3 生物传感器
二、 具体应用
土壤 • 重金属检测具体方法 水体 • 重金属检测技术现状 大气 • 颗粒物中重金属的检测方法 固废 • 监测方法的现状
1.1原子吸收光谱法（AAS）
这种方法根据蒸气相中被测元素的基态原子对 其原子共振辐射的吸收强度来测定试样中被测元素 的含量。AAS具有检出限低，灵敏度高。火焰原子 吸收法的检出限可达到ppb级，石墨炉原子吸收法 的检出限可达到μg/L，甚至更低。此外还有分析精 度好、分析速度快、应用范围广（可测定的元素达 70多个）、仪器较简单，操作方便等优点，原子吸 收光谱法的不足之处是多元素同时测定尚有困难。
HNO3、HCl、HF、HClO4
优级纯
2.1 土壤中重金属监测
（4） 消解方法
称取样品 加酸微波消解 加高氯酸，加热赶酸 冷却、过滤，ICP-AES分析
2.2 水体重金属检测技术现状
小结
重金属的分析检测是水体重金属污染监督和治 理的前提和依据。水体重金属检测面临的情况:
(1) 需要及时知道污染情况，以便迅速制定相应 的处理对策，因此人们越来越迫切需要在线、实时 、现场的分析手段。
可以
可以
七十多种
八十多种
几十种
几到几十
几十到几百 几到十几
环境监测-第三版-奚旦立-第二章-课后答案
5、水样在分析测定之前为什么要预处理？预处理包 括那些内容？ 环境水样所含的组分复杂，并且多数污染组分 含量低，存在形态各异，所以在分析测定之前需要预 处理 ，使欲测组分适合测定方法要求的形态、浓度 并消除共存组分的干扰。 水样的消解：当测定含有机物水样的无机元素时， 需进行水样的消解，目的是破坏有机物，溶解悬浮性 固体，将各种价态的无机元素氧化成单一的高价态。 消解后的水样应清澈、透明、无沉淀。 富集与分离：水样中的待测组分低于测定方法的 下限时，必须进行富集或浓缩；共存组分的干扰时， 必须采取分离或掩蔽措施。
18、试比较分光光度法和原子吸收分光光度法 的原理、仪器主要组成部分及测定对象的主要 不同之处？
原理的不同：被测元素与显色剂生成有色物质， 再用分光光度仪测吸光度；而原子吸收分光光度法是 被测元素原子化后，吸收来自光源的特征光，测其吸 光度。 仪器的不同：原子化系统、吸收池的不同。 测定对象的不同：金属、非金属、有机物均可测 定；而原子吸收分光光度法主要是金属元素的测定。
6、现有一废水样品，经初步分析含有微量 汞、铜、铅和痕量酚，欲测定这些组分的含 量，试设计一个预处理方案。 预处理方案：
取一份水样，加适量的硫酸和5%的高锰酸钾溶液， 混均加热煮沸、冷却，滴加盐酸羟胺溶液破坏过量 的高锰酸钾，加适量的EDTA掩蔽铜等共存离子的干 扰，再加入双硫腙试剂，可以测定汞。 另取一份水样，加硫酸和硝酸溶液消解后，分成 几份，分别加新亚铜灵试剂，用分光光度法测铜的 含量；加双硫腙试剂用分光光度法测铅的含量。 另取一份水样，在酸性条件下进行常压蒸馏，蒸 馏液用氨基安替吡林分光光度法测定酚。
19、简述用原子吸收分光光度法测定砷的原理。 与火焰原子吸收分光光度法有何不同？ 原理见p86.
不同点：砷被生成砷化氢，由载气带人电热石英 管中而原子化，测其吸光度。而火焰原子吸收分光光 度法是待测元素的溶液喷入火焰炬而原子化，测其吸 光度。 21、用PH电极法测定溶液的PH时，若发生0.002V测 量误差，PH的测量误差是多少？见P92。 计算：0.002*1000/59=0.0339 （PH 单位）
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元素存在的价态
同一元素的价态不同，其毒性差别很大。
如Cr6+/Cr3+ ，单质砷毒性较低，砷化物均有毒，三价砷化物毒 性最大；铝是人们家用餐具的材料，而铝离子能穿过血脑屏障而进 入人的大脑组织，会引起痴呆等严重后果；如铬（VI）的毒性大于 铬（III）。而亚砷酸盐的毒性比砷酸盐大60倍。
其他金属污染物的特点
铜
锌
与OH－、CO32－和Cl－等浓度有关
二价离子状态存在
颗粒物，能强烈的吸附或螯合铜离子，使铜最终 进入底部沉积物中。
可形成可溶性配合物，可被悬浮颗粒物吸附，或 生成化学沉积物向底部沉积物迁移，也可被水生 生物吸附而富集。
铊
镍
一价铊化合物存在
以卤化物、硝酸盐、硫酸盐以及某 些无机和有机配合物的形式溶于水
金属化合物的形态及测定
杭维 2011.3
主要内容
（一）金属元素的毒性 （二）污染物形态的分类方法 （三）天然水中金属元素的形态分析
1.天然水中重金属的形态 2.天然水中重金属形态的测定方法
（一）金属元素的毒性
化学形态是指某一元素在环境中实际存在的离子或分子 形式。 重金属形态是指重金属的价态、化合态、结合态、和结 构态四个方面，即某一重金属元素在环境中以某种离子 或分子存在的实际形式。 重金属进入土壤后，通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附 等各种作用，形成不同的化学形态，并表现出不同的活 性。 元素活动性、迁移路径、生物有效性及毒性等主要取决 于其形态,而不是总量。故形态分析是上述研究及污染防 治等的关键。
（3）铁锰氧化物结合态（S3）：测量浓度向上步离心残渣的 离心管中加入0. 04mol· -1L* BNH4OH· 溶液（25% （v/v L HCl ）CH3COOH）定容）20. 0 ml，水浴保温96 ± 3℃，间歇搅 拌，萃取6 h，3 000 r· - 1 离心30 min，过滤上清液，用去 min 离子水清洗残余物，再离心，倒掉清洗液。试剂空白，原子 吸收测定上层清液中各重金属的浓度。
2.天然水中重金属形态的测定方法 （1）不稳定态与稳定态金属的测定 天然水中的金属通常是被配位的，它们可以和简单 的无机配位基如水、碳酸盐、硫酸盐或卤化物配位， 也可以和有机配位基如氨基酸、羧酸、腐殖酸或丹 宁配位。 对“自由”离子的检测，实际上是检测用这种测定 方法难以同水的配合物相区分的这些配合物。这些 配合物中所含的金属总浓度通常称为“不稳定”金 属浓度。不同分析程序所得出的“不稳定”态所包 含的金属形态是不同的。 样品分析中所用的pH值应尽可能接近原始样品的pH 值。
酸溶态(弱酸提取态,如碳酸盐结合态) 可还原态（如铁锰氧化物态） 可氧化态（如有机态） 残渣态
BCR方法实验步骤
（1）总量：准确称取过100目筛的风干土壤样品0.5000g， 分别加入5mL HNO3 和 2mLHF，微波消解方法同上。用原 子吸收分光光度计测量浓度,表示为C0。
（2）弱酸提取态：准确称取通过100目筛的风干土壤样品 1.0000g置于100mL离心管中，加入40mL 0.1mol/L HAc，放在 恒温振荡器中22℃±5℃下连续震荡16h，然后放入离心机中 3000r/min下离心20min。将离心管中的上清液移入50mL容量瓶 中，用水稀释到刻度，摇匀。用原子吸收分光光度计测量浓度, 表示为C1。
Tessier连续萃取法和BCR方法的比较
Tessier连续萃取法：重金属迁移率表现较好 BCR方法：进行酸相中Cd、Cr、Ni测定时较为可 靠，结果一致性好，稳定性及重现性较好，提取精 度较高，易标准化，不同研究结果具有一定可比性。
两种方法的对应关系如下表示：
Thank you for your attention!
（5）残余态：分别加入10mLHNO3 和 4mLHF, 使酸和样
品充分混合均匀。把装有样品的消解管放进干净的高压消解 罐中，拧上罐盖，进行微波消解。微波消解仪消解系统的最 佳条件 ( 见表 1)。消解后取出消解管，置于智能控温电加热
器上 残渣（S5）：向上步离心残渣的离心管加入混酸
HNO3，HF，HClO4，HCl，其体积分别为8. 0，2. 0，2. 0
，2. 0 ml，水浴保温85 ± 2 ℃，间歇搅拌，消化3 h，3000 r· - 1J9 I" D- }1 N4 L( V离心30 min，过滤上清液，试剂 min 空白，原子吸收测定上层清液中各重金属的浓度。
2、金属也通过食物链（网）进行转移。 可从食物链的一级转到另一级，在此转运过程中还有逐级 浓集放大的作用。金属浓集放大的倍数取决于金属、生物与 环境。
重金属在水环境中的迁移能力和生物效应与其含量和化学形态有关:
(1)水体中的重金属可以通过溶解态随水流动或通过吸附于悬浮物而迁移
(2)最后悬浮物沉积于水底将重金属带入沉积物中。
它可通过化学反应(酸－碱、沉淀、配合及氧化-还原等)达到最稳定的状态； 水中可溶性金属离子可以多种形态存在。 如当 pH低 →pH高时，Fe(Ⅲ)的变化如下 ：
Fe3+→Fe(OH)2+→Fe(OH)2+→Fe2(OH)24+→Fe(OH)3 ↓
所以，形态分析可以判断土壤和水体沉积物中的 金属是天然存在的还是人为污染造成的。
1.天然水中重金属元素的形态
金属污染物主要通过水体进行迁移转化，对水体生物和人 体都会产生影响，而其影响大小取决于金属在水体中的形态。 大致可分为：“自由离子”（包括不稳定金属化合物存在 的量）、以络合物形式存在的量和与一定粒度的颗粒物缔合 的金属数量等。 Batley等将天然水中的痕量金属按元素的物理化学特征 分为四种状态： 第一类：柠檬酸盐、氯化物和硫酸盐之类的物质 第二、四类：主要是吸附在粘土、硅酸盐、有机物和岩屑 等胶态物上的金属离子 第三类：腐殖之类的有机配位基强的金属配合物
离子水清洗残余物，再离心，倒掉清洗液。用试剂空白，原
子吸收测定上层清液中各重金属的浓度。
（2）碳结合态（S2）：将上步离心分离后所得的残渣全部转入一
个100 ml锥形瓶中，加入1. 0mol· - 1 CH3COONa q1溶液（1: 1的 L CH3COOH（调节pH 5. 0）15. 0 ml，萃取5 h，转移到50ml离心管 3000 r· - 1 离心30min，过滤上清液，用去离子水清洗残余物， min 再离心，倒掉清洗液。用试剂空白，原子吸收测定上层清液中各重 金属的浓度。
例如：
元素的存在形态
金属有机化合物毒性高于相应无机金属化合物 ，单质与化合物也有差别。 如甲基汞>离子汞 ，游离态铜>有机络合铜；
元素的性质和浓度
自身性质决定其毒性强度，存在浓度—生物效应关系。如溶解性金属化合 物易于被生物吸收利用，毒性增大。如Cr 在富氧的水中以Cr2O62- 形态存在，易 溶于水，具有较高的迁移扩散能力。
（4）有机物结合态（S4）：向上步离心残渣的离心管
中加入0. 02 mol· L-1HNO3 3. 0 ml和30% H2O2（HNO3调节 pH 2. 0）5. 0ml，水浴保温85 ± 2 ℃，间歇搅拌，萃取2 h ；再加30% H2O2（HNO3调节pH 2. 0）3. 0 ml，水浴保温
（3）可还原态：向上一步残渣中加入40mL 0.5mol/L 的 NH4OH • HCl, 放在恒温振动器中22℃±5℃下连续震荡16h， 然后放入离心机中3000r/min下离心20min。将离心管中的上清 液移入50mL容量瓶中，用水稀释到刻度，摇匀。用原子吸收 分光光度计测量浓度,表示为C2。 （4）可氧化态：向上一步残渣中加入10mL H2O2(pH值2~3)， 搅拌均匀后室温下静置1h后用水浴加热至85℃±2℃，再加入 10mL H2O2 ，在恒温水浴箱中保持85℃±2℃ 1h. 加入50mL 1mol/L NH4OAc，放在恒温振动器中22℃±5℃下连续震荡16h ，然后3000r/min下离心20min。将上清液移入50mL容量瓶中 ，用水稀释到刻度，摇匀。用原子吸收分光光度计测量浓度, 表示为C3。
，用纯水定容。用原子吸收分光光度计测量浓度,表示为C4.
则C0=C1+C2+C3+C4
Tessier重金属形态分析 (五步连续萃取法)
（1）可交换态（S1）:取经过干燥、过筛的底泥样品1.0g) 于100 ml 锥形瓶中，加入1. 0 mol· - 1MgCl2溶液（ 稀氨水 L 和稀盐酸调节pH 7. 0）15. 0ml，不断振荡下萃取1 h，转移 到50ml离心管3 000 r · -1 离心30min，过滤上清液，用去 min
可被粘土矿物吸附迁移到底部沉积物中
被水中悬浮颗粒物吸附、沉淀和共沉淀，最终迁 移到底部沉积物中，水生生物也可富集镍
铍
取决于水的化学特征
溶解态的Be2+可水解为Be(OH)+、Be3(OH)33+ 难容态的铍主要为BeO和Be(OH)2
环境中金属的迁移与转化
1、金属主要通过水在环境中迁移转运；
金属特定的离子形式确定了金属离子对水体中植物和动物 生命的影响，也影响金属离子在水体中的迁移转化和停留。 例：金属会影响藻类生长——促进作用和抑制作用。金属 可供利用的最直接的形态是以金属离子存在于溶液中的。
种类 镉 存在形态 除硫化镉外，主要为Cd2+ 分 布 吸附于悬浮物和沉积物中，水生生物吸附、富集
汞
铅 砷 铬
Hg2+、Hg(OH)2、CH3Hg+、 CH3Hg 被悬浮物和底质吸附，最终沉降到沉积物中，微 (OH)、CH3HgCl、C6H5Hg+ 生物作用下，转变成剧毒的甲基汞
主要以Pb2+状态存在 H3AsO3、H2AsO3－、H3AsO4、 H3AsO4－、HAsO42－、AsO43－ Cr3+、CrO2－、CrO42－、Cr2O72－ 被悬浮颗粒物和沉积物吸附 被颗粒物吸附、共沉淀而沉积到底部沉积物中 ， 可被甲基化 三价铬多被底泥吸附转入固相，六价铬先被有机 物还原成三价后被悬浮物吸附而沉降至底部颗粒 物中