深水网箱养殖海区重金属元素铅、镉离子的含量测定

深水网箱养殖海区重金属元素铅、镉离子的含量测定 目录 中英文摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 2.实验部分„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 2.1 镉的测定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 采样图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 2.2 铅的测定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 3. 结果讨论与分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„.14 3.1 对海水中镉的分布状况的分析„„„„„„„„„14 3.2 对海水中铅的分布状况的分析„„„„„„„„„15 4.结论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16 5.参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 6.综述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 7.外文翻译„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„22 译文1„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„22 原文 少年中国说原文俱舍论原文大医精诚原文注音大学原文和译文对照归藏易原文 1„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„31 译文2„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„43 原文2„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„44 1 深水网箱养殖海区重金属元素铅、镉离子的含量测定 励杰 (浙江海洋学院 海洋技术～浙江 舟山 316004) [摘要]:本文采用双硫腙分光光度法测定深水网箱养殖海区重金属元素铅、镉离子的含量。 水样直接取自深水网箱养殖海区及其周围，具有较强针对性;该方法原理简单，但操作步骤 较复杂，本身检出限要求较高，尽管测定结果不够理想，但各点相对值对研究海水网箱养殖 区域中重金属元素铅和镉离子的含量及其分布具有一定的参考价值。 [关键词]:铅?镉?双硫腙分光光度法?深水网箱养殖海区 Quantitative measurement of the heavy metal element ions Plumbum, Cadmium in sea region of deep water cultivation cage breed aquatics Li Jie (Zhejiang Ocean University Marine Technique Profession Zhoushan Zhejiang 316004) [abstract] The concentrations of heavy metal ions such as plumbum, cadmium in sea regions of deep water cultivation cage breed aquatics are determined by dipeptide sulphur hydrazone spectrophotography in the thesis. The samples of water are collected directly from sea regions of deep water cultivation cage breed aquatics and nearby, which possesses stronger pertinence; The principles of the method is simple, but it is inconvenient to operate, and its detection limits demanded are high. In spite of the unideal results, the relative data gained at each site is useful to the information available on concentrations and distributions of heavy metal ions such as plumbum ,cadmium in sea regions of deep water cultivation cage breed aquatics. [key words]plumbum;cadmium;dipeptide sulphur hydrazone;deep water cultivation cage 2 1 前言 铅和镉是海洋中普遍存在的重金属元素,随在海洋污染的日趋严重,这两个元素的离子在 [1]海水中的浓度不断增加,对各种生物造成不同程度的影响。国内外许多学者认为:以海洋植物作为海洋生态系统中的初级生产者是首先易受环境中重金属离子影响的，铅和镉在海洋植物体内积累,进而对海洋植物正常的生长率，细胞呼吸作用，光合作用，形态等造成不同程度的影响，同时通过食物链传递给其他的生物，是重金属污染的主要路线，重金属对海洋和河口生物毒性作用，表现在这些生物摄入重金属离子进入体内严重影响和干扰了生物的正常生理活动，其中消化系统的吸收是体内重金属的重要来源，重金属在海洋食物链中可以被逐渐 [2]浓缩并迅速传播开来，食物链重要组成部分是鱼、虾、贝幼体及滤食贝类等。 但随着工业污染的加剧，海洋中重金属离子的含量不断增加，不同程度地影响单细胞生物的生理能力也间接的影响其它海洋生物的正常生长发育。 海洋环境的污染问题越来越受到人们的重视。铅作为普遍存在的重金属污染物是其中的一个重要内容。藻类作为海洋生态系统中的初级生产者是首先易受到环境中铅影响的生物。铅在藻体内积累，进而对藻类正常的生长率，细胞的呼吸作用，体积，光合作用强度，形态等造成不同程度的影响，同时通过食物链传递给其他的生物。 因为铅在海洋环境中是长效的，并且容易被海洋生物吸收并在体内积累。实验表明，某 [1]些海洋动物体内铅的浓度比周围海水要高出1400多倍。因此随着海洋中铅的逐年增多，生活在其中的生物体含铅也必然越来越高。 铅对人体的毒害同样是累积性的，在体内主要沉淀在骨骼中，也有少量积累在肝、脑、肾和其他的器官中。当血液含铅超过没毫升80微克时，就会引起中毒。铅还是一种潜在的泌尿系统致癌物质。因此，如果人们过多食用被铅污染的海产品，就难免受到种种损害。 镉是一种银白色有光泽的金属，在矿石中常与锌伴生。自然界中都含有一定量的镉。 全世界每年生产1.5万吨镉，主要用于合金制造，电镀，玻璃，油漆和颜料生产，照相机器材，光电池，陶瓷，原子能反应堆等工业部门。 这些工业部门生产的废气，废水和废渣都含有一定数量的镉。不过，由于生产工艺和“三废”处理程度的不同，镉的含量也不同。例如在我国，有的电镀厂的废水每升含镉0.6毫克，某金属加工厂为每升16毫克，而另一家同类工厂则高达每升420毫克。一些国家还将大量的镉矿渣堆积在海滩上或倾倒在海中，例如英国每年倾倒在泰晤士河口的矿渣就含有6~14吨镉。这使的本就严重的海洋镉污染雪上加霜。 镉一旦进入海洋，就能够被海洋生物大量积累在体内，并越积越多。尤其是那些活动范 [3]围不大的鱼类和贝类更是如此。德国基尔港的贻贝中含镉10~34毫克每公斤。海洋生物的内脏镉含量更是高的惊人，某些海獭的肾，含量高达500毫克/公斤。而在扇贝的肝脏中含量有的竟高达2000毫克/公斤。 镉也具有毒性而且也是积累性的，它在人体中的生物半衰期长达10—30年，主要引起慢性毒作用。海水中特别是养殖区域海水中所含的镉会通过食物途径进入人体。短时间的大量摄入镉会导致死亡，而长期摄入少量的镉，会导致肝损伤，鼻.喉等的慢性炎症。镉在体内积累会干扰细胞的再吸收功能，引起尿钙排泄增加，同时镉可导致肠钙吸收减少和骨细胞钙化，造成钙缺乏，骨质疏松，骨质软化和变形，容易造成骨折。镉中毒对肝脏有很大的损伤。 所以，了解与掌握养殖海域中铅、镉离子的含量，对海水养殖业是至关重要的。 3 本文使用双硫腙分光光度法测定了深水网箱养殖区域的海水中的铅和镉离子的含量。对有毒重金属铅和镉离子在深水网箱养殖区域水体中的含量及分布状况进行了研究，有利于掌握深水网箱养殖区域重金属铅和镉离子污染，从而对其环境质量现状作出正确的评价，也为深水网箱工程的污染防治提供一份可靠的依据。 [4]2 实验部分 2.1 镉的测定 本实验参考GB 17378.4—1998(9.4)中的双硫腙分光光度法测定深水网箱养殖海区的镉离子含量。 检出限:10.5ug/L 测定下限:15.7ug/L 样品中可能产氢氧化物沉淀的金属离子对本法有一定的干扰，增加酒石酸钾钠用量可被清除，当分析过程中出现絮状沉淀时，可以适量增加酒石酸钾钠的用量。 2.1.1 实验原理 在碱性条件下，镉离子与双硫腙反应，生成红色螯合物，该螯合物可被四氯化碳萃取。萃取液于518nm波长处进行光度测定。 2.1.2 试剂及其配置 所用试剂均为分析纯，所用水均为无镉纯水或等效纯水。 2.1.2.1:氢氧化钠溶液400 g/L 称取40 g氢氧化钠(NaOH)置于烧杯中，溶于水稀释至100mL，盛于聚乙烯瓶中。 2.1.2.2.1 盐酸(HCl):ρ=1.18g/mL 2.1.2.2.2 盐酸溶液(1+2): 移取盐酸(2.1.2.2.1)10mL于100mL空试剂瓶中，加水20mL，混匀。 2.1.2.3 四氯化碳(CCl) 4 2.1.2.4 三氯甲烷(CHCl) 3 2.1.2.5 酒石酸溶液:20 g/L 称取12.5 g酒石酸(CHO)，溶于水中，稀释至625mL。 466 2.1.2.6 氢氧化钠—氰化钾甲液 称取40 g氢氧化钠(NaOH)和1 g氰化钾(KCN)，溶于水中稀释至100mL。储存于聚乙烯瓶中。可以稳定1,2月。注意:剧毒。 2.1.2.7氢氧化钠—氰化钾乙液 称取40 g氢氧化钠(NaOH)和0.05 g氰化钾(KCN)，溶于水中稀释至100mL。储存于聚乙烯瓶中。可以稳定1,2月。注意:剧毒。 2.1.2.8.1 氨水(NH?HO) 32 2.1.2.8.2 稀氨水(1+50) 量取5mL氨水(2.1.2.8.1)于试剂瓶中，加水250mL，混匀。 2.1.2.9 镉标准溶液: 2.1.2.9.1 镉标准溶液?:浓度为1.000 g/L。 4 GBW(E) 080279 上海市计量测试技术研究院。 2.1.2.9.2 镉标准储备溶液:100μg/mL-镉 量取5.00mL镉标准溶液?(2.1.2.9.1)，移入50mL容量瓶中，以水稀释至标线，混匀，置于冰箱中保存。 2.1.2.9.3 镉标准使用溶液:1.00μg/mL 量取1.00mL镉标准储备溶液(2.1.2.9.2)于100mL容量瓶中，加入1mL盐酸(2.2.2.2.1)，以水稀释至标线，混匀，临用时配置。 2.1.2.10 双硫腙—四氯化碳溶液 2.1.2.10.1 双硫腙—四氯化碳储备液 称取100mL双硫腙(CHN:NCSNHNHCH)，溶于20mL三氯化碳(2.1.2.4)及80mL四氯6565 化碳(2.1.2.3)中，滤入250mL分液漏斗，加100mL稀氨水(1+50)(2.1.2.8.2)振摇萃取，此时双硫腙生成铵盐进入水相，将下层有机相转入第二个分液漏斗，再加100mL稀氨水(1+50)(2.1.2.8.2)萃取一次。弃去有机相，合并水相。用四氯化碳(2.1.2.3)洗涤水相三次(每次30mL)，弃去有机相。向水相中滴加盐酸溶液(1+2)(1.2.2.2)至水溶液呈酸性，此时双硫腙以紫黑色片状结晶析出。用250mL四氯化碳(2.1.2.3)分三次振荡提取，合并有机相，再经塞有脱脂棉的分液漏斗将有机相滤入棕色试剂瓶中(弃去初流液5mL)。置于冰箱中保存备用。 2.1.2.10.2 双硫腙—四氯化碳使用液?(透光率T=20%) 双硫腙使用液的浓度以透光率(T%)表示(规定在500nm波长，1cm测定池)。 配制方法及步骤: 取1.00mL双硫腙—四氯化碳储备液(2.1.2.10.1)于具塞比色管中，加四氯化碳(2.1.2.3)，稀释至一定体积(V),通常为10mL，以四氯化碳(2.1.2.3)为参比液调零点，在3 500nm波长，1cm测定池测定其吸光值(A)。 1 按所需使用液的浓度吸光值(A)，和所需体积(V)见下表1所列参数计算出移取储备液22 的毫升数(A)。 1 V，A，122V, 1V，A31 表1 Ddddst 透光率 吸光值 应用领域 70% 0.155 铅、汞 50% 0.301 锌、镉 30% 0.523 镉 20% 0.699 镉 15% 0.824 2.1.2.10.3 双硫腙—四氯化碳使用液?(透光率T=50%) 配制方法同2.1.2.10.2。 2.1.2.11 酒石酸钾钠溶液:250g/L 称取62.5g酒石酸钾钠[NAOOC(CHOH)COOK?2HO]溶于水中稀释至250mL。此液需提纯。22 提纯方法:于酒石酸钾钠溶液中滴加氢氧化钠溶液(2.1.2.1)至碱性(pH=9);每次用约10mL的双硫腙使用液?，提取数次，至有机相无明显红色。弃去有机相，于水相中滴加盐酸至中性。 5 再加四氯化碳(2.1.2.3)(每次10mL)洗除残余的双硫腙，直至四氯化碳层无色为止。贮于试剂瓶中。 2.1.2.12 盐酸羟胺溶液:200 g/L 称取20 g盐酸羟胺(NHOH?HCl)溶于水中，稀释至100mL。此液需提纯。提纯方法同2.1.2.11。 2 2.1.3 仪器 2.1.3.1 754型分光光度计(上海精密仪器公司) 2.1.3.2 移液管:1mL、5mL、10mL 2.1.3.3 容量瓶:50mL，100mL 2.1.3.4 锥形分液漏斗:60mL，250mL 2.1.3.5 试剂瓶:100mL，500mL 2.1.3.6 棕色试剂瓶:100mL，250mL，500mL 2.1.3.7 量筒:50mL，100mL 2.1.3.8 烧杯:50mL，250mL 2.1.3.9 聚乙烯瓶 2.1.3.10 铁架台(附铁圈) 2.1.3.11 具塞比色管:25mL 2.1.3.12 玻璃棒、洗瓶、洗耳球、漏斗等一般实验室常备仪器和设备 2.1.4 测定步骤: 2.1.4.1 绘制标准曲线: 2.1.4.1.1 取6个250 mL的锥形分液漏斗，各加入50 mL水，用移液管分别移入0，0.50，1.00，2.00，3.00，5.00mL镉标准使用溶液(2.1.2.9.3),混匀。 2.1.4.1.2 取5只60ml的锥形分液漏斗中加入50ml水，用移液吸管分别移入0，0.50，1.00，2.00，3.00，5.00ml镉标准使用溶液(2.1.2.9.3)，混匀。 2.1.4.1.3 各加入酒石酸钾钠溶液(2.1.2.11),1ml盐酸羟胺溶液(2.1.2.12)，5ml氢氧化钠—氰化钾甲液(2.1.2.6)，混匀。注意，剧毒～ 2.1.4.1.4 各加入10ml双硫腙使用液?(2.1.2.10.2)，振荡2min，此步宜快速。 2.1.4.1.5将有机相放入已盛有25ml酒石酸钾钠溶液的锥形分液漏斗中，再用2ml四氯化碳(2.1.2.3)洗涤第一套分液漏斗，并入第二套分液漏斗中，重复一次。 2.1.4.1.6 振荡2min，静置分层后弃去有机相，加5ml四氯化碳(1.2.3)洗涤后弃去。 2.1.4.1.7 于水相中加0.25盐酸羟胺溶液(2.1.2.12)，10ml双硫腙使用液?(2.1.2.10.3)，5ml氢氧化钠—氰化钾乙液(2.1.2.7)。立即振荡1min，静置分层。 2.1.4.1.8 在分液漏斗的颈管内塞入脱脂棉。将四氯化碳层接入干燥的1cm测定池中，弃去初流液数滴，以四氯化碳为参比液，于518nm波长处测定吸光值Ai及标准空白吸光值A。 02.1.4.1.9 以吸光值Ai-A(标准空白)为纵坐标，相应的镉量(μg)为横坐标，绘制工作曲线。 0 2.1.4.2 海水样测定 取50ml海水样，按2.1.4.1.3,2.1.4.1.8分析步骤测定其吸光值Aw，同时测定分析空白值A。 b2.1.5 记录与计算 6 2.1.5.1 标准曲线测定原始数据如下表2: 镉标准使用液量Abs1 Abs2 Abs3 (mL) 0 0.002 0.002 0.000 0.50 —— 0.010 0.002 1.00 0.014 0.014 0.068 2.00 0.028 0.027 0.028 3.00 0.036 0.035 0.072 5.00 —— 0.024 0.014 如上表，部分数据为无效值(上表中用黑体表示);由于实验原因，部分样品平行样测定次 数不足，空缺处用“——”，下同;经处理，可得下表3: 镉标准使用液量(mL) 含镉量(μg) Abs 0 0 0.001 1.00 1.00 0.014 2.00 2.00 0.028 3.00 3.00 0.036 由上表，可得镉标准曲线，如图1 镉标准曲线 y = 0.0119x + 0.00190.042R = 0.98790.03 0.02 0.01吸光值/Abs 0 01234 含镉量/μg 2.1.5.2 海水样的测定 7 2.1.5.2.1 海水水样采自朱家尖，原往桃花岛码头外深水网箱养殖基地，采样环境、条件如下图2: 南 外海 水流方向 南 东 中心 西 上游 北 岛 部分点准确位置:南: 29?53?00N 122?22?04E 东: 29?53?01N 122?22?05E 北: 29?53?01N 122?22?04E 外海:29?52?43N 122?22?07E 上游:29?53?01N 122?22?10E 说明: 每个点采两个样，分别为0.5米和8米，用表和深表示:如南表、南深。 当日天气:冷空气南下前后，风浪较大。 采样点3与4之间有若干个网箱没养鱼，点4西也有若干个网箱没养鱼 所用仪器有:简易采水器，1000mL聚乙烯瓶，便携式GPS定位仪等。 2.1.5.2.2 海水样在采集时用0.5mL浓硝酸固定， 4月28日经抽滤，于5月15日进行测定，测定值如下表4: 采样点 Abs1 Abs2 Abs3 西深 0.003 0.003 0.003 西表 0.002 0.001 0.001 北深 0.019 0.017 0.003 南深 0.002 -0.000 0.000 中心深 -0.001 -0.000 0.002 8 东表 0.018 0.022 -0.003 上游深 0.004 0.003 -0.000 上游表 -0.000 -0.000 -0.000 外海深 0.002 0.002 0.006 外海表 -0.000 -0.000 0.000 东深 0.033 0.027 0.017 中心表 0.027 0.027 0.004 南表 0.000 0.001 0.001 北表 0.009 0.010 0.006 舍去某些偏离的无效数据(上表中用黑体表示)，得各海水样的吸光值平均值如下表5: 采样点 Abs 西深 0.003 西表 0.002 北深 0.018 南深 0.001 中心深 0.000 东表 0.020 上游深 0.004 上游表 0.000 外海深 0.002 外海表 0.000 东深 0.025* 中心表 0.027 南表 0.001 北表 0.009 * 东深三个平行样的值相差太大，无法取舍，暂且取它们的平均值。 从图1得 A=0.0119m+0.0019……………………………………………………………..(1) 查得海水样中镉的含量(μg); 按下式计算: m ………………………………………………………………….(2) ,,，1000cdV 其中:ρ——海水样中镉浓度，单位为μg/L; Cd m——查得镉量，单位为μg; v——海水样体积，单位为mL。 得表6: 采样点 Abs 镉含量(μg) 海水样中的镉浓度 (μg/L) 西深 0.003 0.0924 1.85 西表 0.002 0.0084 0.168 北深 0.018 1.35 27.0 南深 0.001 -0.0756 1.51 中心深 0.000 -0.160 -3.2 9 东表 0.020 1.52 30.4 上游深 0.004 0.176 3.52 上游表 0.000 -0.160 -3.2 外海深 0.002 0.0084 0.168 外海表 0.000 -0.160 -3.2 东深 0.025 1.94 38.8 中心表 0.027 2.11 42.2 南表 0.001 -.0756 -1.51 北表 0.009 0.597 11.9 由于本实验的检出限为10.5μg/L，而上表中仅五个海水样超出这个检出限，其它海水样均小于这个值，甚至是负值，表明这些点的海水样中的镉含量过低，不能用此方法测定，上述测定值仅作参考。 2.2 铅的测定 本实验参考GB 17378.4—1998(8.4)中的双硫腙分光光度法测定深水网箱养殖海区的铅离子含量。 检出限:2.6μg /L 测定下限:3.9μg /L 样品中可能存在的干扰因素及其它金属离子，在本法规定的条件下，其影响均可消除，大量锡存在时会干扰测定。 2.2.1 方法原理 水样中的铅在pH约为9.5的条件下与双硫腙反应，生成红色螯合物，萃取分离后，于520nm波长处测定吸光值。 2.2.2 试剂及其配制 除非另作说明，所用试剂均为分析纯，水为娃哈哈纯净水。 2.2.2.1 铅标准溶液 2.2.2.1.1铅标准贮备溶液:1.000g/L-Pb GBW(E) 080278 上海市计量测试技术研究院。 2.2.2.1.2. 铅标准使用溶液:4.00mg/L 移取0.40mL铅标准贮备溶液(2.2.2.1.1)于100mL容量瓶中，加水稀释至标线，混匀。此溶液1.00mL含铅4.00ug,(当天配制)。 2.2.2.2. 双硫腙-四氯化碳溶液 2.2.2.2.1 双硫腙贮备溶液:同2.1.2.10.1 2.2.2.2.2 双硫腙使用液:T=70% 方法见2.1.2.10.2 2.2.2.3 盐酸羟胺溶液:100g/L 称取10g盐酸羟胺(NHOH?HCl)，溶于水中，稀释至100mL.如需提纯，方法如下: 2 移盐酸羟胺溶液于分液漏斗中加入2滴百里酚蓝指示液(2.2.2.6),滴加氨水至溶液呈现蓝绿色。每次用10mL双硫腙使用液(2.2.2.2.2)提取，直至有机相无明显红色，弃去有机相， 10 于水相中滴加(1+1)盐酸溶液使之呈酸性，然后加入四氯化碳(2.1.2.3)每次10mL洗除残留的双硫腙，直至四氯化碳层无色为止，将此溶液贮存于棕色试剂瓶中。 2.2.2.4 柠檬酸三铵溶液:500ug/L 称取50g柠檬三铵[(NH)CHO]]溶于水中，并用水稀释至100mL,贮存于聚乙烯瓶中。43667 此液需提纯，方法见(2.2.2.3) 2.2.2.5 氰化钾溶液:100g/L 注意:氰化钾剧毒～ 称取10g氰化钾(KCN)，溶于水中(预先加少量氨水使溶液碱性)，并稀释于100mL,贮存于试剂中。。 2.2.2.6 百里酚蓝指示液: 称取100g百里酚蓝{CHSOC[CHCHOHCH(CH)]}溶于100mL95%乙醇中，贮存于642323332 棕色滴瓶中。 2.2.2.7 氨水溶液:1+1 量取氨水(NH?HO)(2.1.2.8.1)于聚乙烯瓶中，加水100 mL，混匀。 32 2.2.2.8 盐酸溶液(1+1): 移取盐酸(2.1.2.2.1)20mL于100mL空试剂瓶中，加水20mL，混匀。 2.2.2.9 硝酸(NHO): 3 其它所需试剂同2.1.2。 2.2.3 仪器及设备 2.2.3.1 754型分光光度计(上海精密仪器公司) 2.2.3.2 锥形分液漏斗:1000mL 2.2.3.3 棕色试剂瓶:100 mL、250mL 2.2.3.4 聚乙烯瓶: 500mL 2.2.3.5 移液管:0.5 mL、1mL、5mL、10mL 2.2.3.6 量筒:50mL、100mL.3.10 铁架台(附铁圈) 2.2.3.7 具塞比色管:25mL 2.2.3.8 容量瓶: 100mL 2.2.3.9 铁架台(附铁圈) 2.2.3.10 玻璃棒、洗瓶、洗耳球等一般实验室常备仪器和设备 2.2.4 分析步骤 2.2.4.1 绘制标准曲线 2.2.4.1.1取6支250mL的锥形分液漏斗，各加入150mL水(2.2.2)，再分别移入0,0.25,0.50,1.00,1.50,2.00mL铅标准使用溶液(2.2.3.2.2),混匀， 2.2.4.1.2 各加入1.0mL柠檬酸三铵溶液(2.2.2.4)，1.0mL盐酸羟胺溶液(2.2.2.3)和5滴百里酚蓝指示液(2.2.2.6),混匀。 2.2.4.1.3 滴加氨水溶液(2.2.2.7)至溶液刚呈蓝绿色为上 2.2.4.1.4 各加入1.0mL氰化钾溶液(2.2.2.5),混匀 2.2.4.1.5 各加入10.0mL双硫腙使用溶液(2.2.2.2.2),塞好塞子，振荡2min，静置分层。 2.2.4.1.6将空心滤纸(先经1+1硝酸溶液浸泡过夜，再用去离子水洗净，烘干)塞入分液漏斗管茎内，弃去初滤液数滴。将萃取液放入1cm测定池中，以四氯化碳(2.1.2.3)为参比于 11 520nm波长处测定吸光值Ai和Ao,以吸光值Ai-Ao为纵坐标，相应的铅的微克(μg)数为横坐标，绘制溶液作曲线。 2.2.4.2 样品测定 量取150mL海水样于1000mL锥形分液漏斗中，按上述分析步骤2.2.4.1.1~2.2.4.1.6测定其吸光值Aw，同时测定分析空白值Ab. 2.2.5 记录与计算 2.2.5.1 标准曲线测定原始数据如下表7: 铅标准使用液量(mL) Abs1 Abs2 0 0.003 0.003 0.25 0.015 0.022 0.50 —— —— 1.00 0.019 0.017 1.50 —— 0.030 2.00 0.045 —— 如上表，部分数据为无效值(上表中用黑体表示)，经处理，可得下表8: 铅标准使用液量(mL) 含铅量(μg) Abs 0 0.0 0.003 0.50 2.0 — 1.00 4.0 0.018 1.50 6.0 0.030 2.00 8.0 0.045 由上表，可得铅标准曲线，如图2: 铅标准曲线 0.06 y = 0.0068x - 0.0095 20.04R = 0.99590.005 0.0010.02 0吸光值/Abs 0246810-0.02 含铅量/μg 2.2.5.2 海水样的测定 2.2.5.2.1 海水样的采集及采样环境、条件同2.1.5.2.1。 2.2.5.2.2 海水样在采集时用0.5mL浓硝酸固定， 4月28日经抽滤，于5月21日进行测定， 测定值如下表9: 采样点 Abs1 Abs2 上游深 0.010 —— 12 上游表 0.020 0.017 外海深 0.009 0.008 外海表 0.028 0.027 北表 0.020 0.019 南表 0.023 0.023 中心表 0.023 0.024 东深 0.027 0.028 东表 0.025 0.027 西表 0.030 0.037 北深 0.017 0.008 西深 0.028 0.029 南深 0.020 0.015 中心深 0.016 0.017 由于实验条件限制，只能测定两个平行样，故不对上表数据进行取舍，只对其进行取平均值。 得表10: 采样点 Abs 上游深 0.010 上游表 0.019 外海深 0.009 外海表 0.028 北表 0.020 南表 0.023 中心表 0.024 东深 0.028 东表 0.026 西表 0.034 北深 0.013 西深 0.029 南深 0.018 中心深 0.017 由图2得 A=0.0068m-0.0095……………………………………………………………………..(3) 查得海水样中的铅含量(μg); 按下式计算海水样中铅的浓度: m…………………………………………………………………………(4) ,,，1000pbV 式中:ρPb——海水样中铅的浓度，单位为μg /L; m——查得铅量，单位为μg; V——海水样体积，单位为mL。 得表10: 采样点 Abs 铅含量(μg) 海水样中铅的浓度 (μg /L) 上游深 0.010 2.87 19.1 上游表 0.019 4.19 27.9 13 外海深 0.009 2.72 18.1 外海表 0.028 5.51 36.7 北表 0.020 4.34 28.9 南表 0.023 4.78 31.9 中心表 0.024 4.93 32.9 东深 0.028 5.51 36.7 东表 0.026 5.22 34.8 西表 0.034 6.4 42.7 北深 0.013 3.31 22.1 西深 0.029 5.66 37.7 南深 0.018 4.04 26.9 中心深 0.017 3.9 26 3. 结果讨论与分析 3.1对采样海区的镉分布的分析: 由表6得图3: 采样海区镉分布图 45 40 35 30 25 镉含量(μg/L)20 15表层 深层10 5 0 东南西北中上游外海 采样点 东南西北中上游外海表层30.400.16811.942.200深层38.81.511.852703.520.168 原表6中部分负值数据统一改为0。 由上图3可得: ?、从水平分布上来看，养殖中心区较其周围(主要为上下游)为高，但不具备明显 说服力，说明是网箱的影响导致。 ?、从垂直分布上来看，总体上底层含量较表层高，但缺乏统计意义。 14 ?、排除实验精密度不足的因素，上游和外海点表、深层含量均较低，而上游深层略高，主要是离岸较近，受径流，生活、生产排污一定的影响，但也不排除养殖网箱对它的影响;东采样点表、深层含量均较高，认为主要是受养殖网箱影响，同时采样当天海流较为复杂，外海海流涌入网箱养殖海区及其内侧，沿岸海流涌向外海，可能恰在养殖海区或其内侧交汇;北采样点同样较高，除网箱养殖影响外，主要是该点靠近养殖人员的生活区，有一定量的生活垃圾和污水倾倒水体中，增加了镉的含量，同时其他污染物的增加也可能影响镉的存在;中心采样点表层镉含量远远高于深层，同时其表层镉含量较各点表、深层的镉含量都高，原因除上述的网箱及生活垃圾等的影响外，主要是对该点层的实验操作出现失误，以及测定时间距固定时间太久(约3周)，海水样产生某些变化。 3.2 对采样海区的铅分布的分析: 由表10得图4: 采样海区铅分布图 45 40 35 30 25铅含量(μg/L)20 15表层 10深层 5 0 东南西北中心上游外海 采样点 东南西北中心上游外海表层34.831.942.728.932.927.936.7深层36.726.937.722.12619.118.1 由图4可得: ?、从水平分布上来看，铅含量最高的是西采样点的表层，最低的是外海的深层，其中表层最高值与最低值的差值为14.8μg/L，深层差值为19.6μg/L。 ?、从垂直分布上来看，总体上是表层铅含量高于深层。同一采样点表、深层含量差值为1.9μg/L,18.6μg/L。 ?、东采样点表层铅含量略低于深层，相对其他各点表、深层差值，应属正常误差范围;一般情况下，表层铅含量应低于深层，但测定结果普遍相反，主要是采样当天海流较为复杂，外海海流涌入网箱养殖海区及其内侧，沿岸海流涌向外海，使海流交汇及其周围海域产生涌流，下层水体中的悬浮物、盐类等物质涌到表层，使测定值偏高; 15 4(结论 [5] 由于实验方法检出限高，对镉的测定部分海水样超出渔业水质标准的0.005mg/L,但各海水样对比，网箱所在海域并不比上下游含量高，更未显示具备必然关联;对铅的测定，均未超过渔业水质标准的0.05mg/L，且各值大小均匀，可以认为目前深水网箱养殖对周围海域中重金属元素离子铅、镉的含量没什么影响，更不至于铅、镉严重污染水体。 16 5.参考文献 [1].陈春华 王正方 吕海燕 海口湾海水重金属的行为特征 海洋学报 1999. 21(1) [2].何学佳 彭兴跃 应用流式细胞仪研究Pb对海洋微藻生长的影响 海洋环境科学 2003.22(1) [3].山东海洋学院主编 海水养殖 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 上海科技出版社 1985年 [4].中华人民共和国国家标准GB 17378.4—1998 13页，31-33页，38-40页 [5].渔业水质标准GB 11607—89 17 致谢 本论文是在应启肇和林琳老师的悉心指导下完成的。在实验过程中，我还得到了浙江省海洋水产研究所金彩杏老师和朱家尖深水网箱养殖基地的工作人员热情帮助和指导。在论文即将完成之际，向应老师、林老师、金老师及各位关心和帮助我的老师和同学表示衷心的感谢～ 18 深水网箱养殖海区重金属元素铅、镉离子的含量测定综 述 励杰 (浙江海洋学院 海洋技术专业 浙江 舟山 316004) 20世纪以来，随着沿海工业的发展和世界人口的增加，人类在挖掘海洋宝库的丰富资源的同时，又盲目向海洋排入废水、废渣及其他有毒有害物质，致使其超过了自净能力，造成了严重的海洋污染。据联合国统计，人类活动每年流失入海的石油多达1000多万吨，约占世界石油年产量的5%。其中，由河流和沿海工业排入海洋的石油占50%左右，由海底油田开发和油井事故流入海洋环境的石油占10%左右。全世界每年仅汽油发动机排出的含油废气携带入海的石油就多达180万吨。尽管如此，原油泄漏污染海洋的事故时有发生，世界上最大的原油流失事件当数海湾战争期间科威特油田破坏造成的波斯湾污染，原油流失总量约达50万 [1]-120万吨。 除石油污染外，重金属、农药及多氯联苯、有机物质和营养盐(赤潮)、放射性废物、固体废物和余热等均对海洋造成不同程度的污染。据计算，全世界每年进入海洋的汞达1万多吨，比目前全世界的汞产量还要高;入海镉的数量更大，仅由日本神通河注入富山湾的镉每年就多达3000多吨;全世界每年接收入海的多氯联苯多达2.5万余吨、铜25万余吨、锌390多万吨、铅30多万吨，以往制造的150万吨滴滴涕，已有100多万吨进入并留在了海洋里;由于海洋污染导致鱼体内汞、镉、多氯联苯等有害物质含量增加，食用被污染的鱼类、贝类的人们体内有毒物质含量增加，出现了诸如“水俣病”、“骨痛病”等公害病，严重危及人体健康和生命安全。全世界海洋已被放射能约为2万居里的锶-90、铯-137以及半衰期为30年的同位素所污染，这些放射性核素已参与了某些生命的代谢循环;全世界每年从船上扔进大海的塑料集装箱达18.25亿个，商业渔船每年倾倒海洋的塑料包装物达2.2万吨，每年扔进大海的塑料网、绳和塑料救生衣达13.6万吨，由于塑料污染，致使每年有100万只海鸟、10万只鲸类动物和海豹死亡。 2001年，在我国近岸、近海和远海海域开展了海洋沉积物中的总汞、铜、镉、铅、砷、滴滴涕、多氯联苯、石油类、硫化物、有机质等项目的监测。监测结果表明，大连湾、锦州湾、秦皇岛近岸、长江口、北海市近岸、钦州湾和闽江口等海域的沉积物分别受到不同污染 [2]物的污染，沉积物质量较差，全国其它海域沉积物质量良好。 大连湾 沉积物普遍受到总汞、铜 、镉、铅、石油类、硫化物、有机质等污染，全部超过一类沉积物质量标准。其中，硫化物最高含量达969毫克/千克，超过三类沉积物质量标准;石油类最高含量7,795毫克/千克，为三类沉积物质量标准值的5倍多;汞的最高含量也超过三类沉积物质量标准。 锦州湾沉积物中重金属污染严重，总汞、镉、铅、铜超过一类沉积物质量标准，汞的最高含量已达到三类沉积物质量标准值的3倍以上;硫化物和砷超过一类沉积物质量标准。锦州湾沉积物因受到严重污染，约7平方公里的海底已成为无生物区。 秦皇岛近岸海域沉积物受到硫化物、石油类、有机质、总汞、铜等污染，其中，硫化物和石油类的最高含量均超过三类沉积物质量标准;有机质、总汞和铜超过一类沉积物质量标准。 19 闽江口海域 沉积物受到石油类和汞的污染，其中，石油类最大值已超过三类沉积物质量标准。 海洋沉积物是许多海洋生物，特别是底栖生物赖以生存和生长的环境，由于底栖生物大都具有富集污染物质的功能，因此，沉积物质量的好坏直接影响到底栖生物的质量和人体健康。 北京师范大学庄国顺、孙业乐等研究人员日前深入研究,,,,年北京特大沙尘暴的理化特性并分析其组分来源后发现，这次有历史记录以来最大的沙尘暴，带来了高出平时几倍至近十倍的硫、砷、铅、镉等污染元素，沙尘暴过后各种污染物普遍增加，从而以详实的数据再度证实，“污染暴”已成为影响全球生态环境变化的重要因素。 ,,,,年,月份北京发生的沙尘暴，总颗粒物浓度达到每立方米,,(,毫克，其中污染元素砷、硫、镉、铅比平时高出几倍至近十倍，沙尘暴促进污染物扩散的“污染暴”身 [3]份确凿无疑。 中国科学院兰州冰川冻土研究所冰芯与寒区环境开放研究实验室，1989,1995年间，先后在横贯南极冰盖沿线，青藏高原冰川以及北极中心地带和加拿大北极地区大量采集了雪坑样品，对样品测试了主要阴阳离子及Pb和Cd的含量. 综合分析基本圈定了造成北极中心地带工业Pb污染的源区范围. 分析指出,70年代起美欧国家禁用含铅汽油后虽使格陵兰冰盖内Pb含量大幅度下降，但由于源区的差异，北极中心地带降水中Pb含量依然居高。 给出了南、北极和青藏高原降水中自然来源气溶胶组分的本底水平，对比分析了90年代初降水中Pb,Cd的含量，并估算了3个地区典型地点实测Pb中自然源Pb和污染源Pb组分，其中自然源Pb -12-1在3个地区相当(均<3×10g?g)，污染源Pb在3个地区均占实测值50%以上，可见工业重 [4]金属污染可能波及到地球最偏远地区和整个大气对流层。 [5]国内外许多学者认为:以海洋植物作为海洋生态系统中的初级生产者是首先易受环境中重金属离子影响的，铅和镉在海洋植物体内积累,进而对海洋植物正常的生长率，细胞呼吸作用，光合作用，形态等造成不同程度的影响，同时通过食物链传递给其他的生物，是重金属污染的主要路线，重金属对海洋和河口生物毒性作用，表现在这些生物摄入重金属离子进入体内严重影响和干扰了生物的正常生理活动，其中消化系统的吸收是体内重金属的重要来源，重金属在海洋食物链中可以被逐渐浓缩并迅速传播开来，食物链重要组成部分是鱼、虾、贝幼体及滤食贝类等。 重金属铅、汞、镉等原本就对人和生物有害，但通过食物链的放大作用，对人和生物的危害就更大了。铅在体内主要沉淀在骨骼中，也有少量积累在肝，脑，肾和其他的器官中。当血液含铅超过没毫升80微克时，就会引起中毒。铅还是一种潜在的泌尿系统致癌物质。因此，如果人们过多食用被铅污染的海产品，就难免受到种种损害。 镉一旦进入海洋，就能够被海洋生物大量积累在体内，并越积越多。尤其是那些活动范围不大的鱼类和贝类更是如此。德国基尔港的贻贝中含镉10~34毫克每公斤。海洋生物的内脏镉含量更是高的惊人，某些海獭的肾，含量高达500毫克/公斤。而在扇贝的肝脏中含量有的竟高达2000毫克/公斤。 镉也具有毒性而且也是积累性的，它在人体中的生物半衰期长达10—30年，主要引起慢性毒作用。海水中特别是养殖区域海水中所含的镉会通过食物途径进入人体。短时间的大量摄入镉会导致死亡，而长期摄入少量的镉，会导致肝损伤，鼻.喉等的慢性炎症。镉在体内积累会干扰细胞的再吸收功能，引起尿钙排泄增加，同时镉可导致肠钙吸收减少和骨细胞钙化， 20 造成钙缺乏，骨质疏松，骨质软化和变形，容易造成骨折。镉中毒对肝脏有很大的损伤。 测定水体中铅的方法与测定镉的方法相同。广泛采用原子吸收分光光度法和双硫腙分光 [6]光度法，也可以用阳极溶出伏安法和示波极谱法。 (一)原子吸收分光光度法 原子吸收分光光度法也称原子吸收光谱法(AAS)，简称原子吸收法。该方法具有测定快速、干扰少、应用范围广、可在同一试样中分别测定多种元素等特点。测定镉、铜、铅、锌等元素时，可采用直接吸入火焰原子吸收分光光度法(适用于废水和受污染的水);用萃取或离子交换法富集后吸入火焰原子吸收分光光度法(适用于清洁水);石墨炉原子吸收分光光度法(适用于清洁水，其测定灵敏度高于前两种方法，但基体干扰较火焰原子化法严重)。 (二)双硫腙分光光度法 方法基于在强碱性介质中，镉离子与双硫腙生成红色螯合物，用三氯甲烷萃取分离后，于518nm处测其吸光度，与标准溶液比较定量。 水样中含铅20mg/L、锌30mg/L、铜40mg/L、锰和铁4mg/L，不干扰测定，镁离子浓度达20mg/L时，需多加酒石酸钾钠掩蔽。 本方法适用于受镉污染的天然水和废水中镉的测定，测定前应对水样进行消解处理。 (三)示波极谱及阳极溶出伏安法 1.示波极谱法测定镉(铜、铅、锌) 示波极谱法适用于测定工业废水和生活污水中的镉、铜、铅、锌、镍。对于饮用水、地 -6下水和清洁地面水，需经富集后测定。方法的检测下限可达10mol/L。 2.阳极溶出伏安法测定镉(铜、铅、锌)(也称反向溶出极谱法) 该方法适用于测定饮用水、地面水和地下水中镉、铜、铅、锌，适宜测定范围为1—1000μg/L;当富集5分钟时，检测下限可达0.5μg/L。 [7]另外，还有人用原子荧光法测定。 参考文献 [1] LEARNING. SOHU.COM 2004年5月9日16:42 [2] www.haiyang.net.cn [3] 刘英楠 《科学时报》 2004.3.16 [4]效存德 秦大河 姚檀栋 任贾文 李月芳 南、北极和青藏高原现代降水中Pb,Cd反映的全球大气污染 VOL-44-99-23 [5] 何学佳 彭兴跃 应用流式细胞仪研究Pb对海洋微藻生长的影响 海洋环境科学 2003.22(1) [6] 化验室网站 fx17.htm [7] 氢化物原子荧光法测定中草药中痕量铅 理化检验2002 38(10)506页 21 Health Santé Canada Canada Tobacco Control Programme de la lutte Programme au tabagisme 加拿大 渥太华 K1A0K9 主流香烟烟尘中Ni,Pb,Cd,Cr,As和Se的测定 1999年12月 www.hc-sc.gc.ca 22 序号:T-109 日期:1999年12月31日 页数:1—15 1 应用范围 1.1 该方法可应用于用原子吸收光谱法(AAS)或电感耦合氩等离子体原子发射光谱法(ICP—AES)测定主流香烟烟尘中的镍(Ni)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、砷(As)、硒(Se)。该方法设计被在一个旋转的抽烟机器上测定来自香烟，香烟类似物、丁香香烟、印度雪茄和雪茄的微粒相和气相的烟中有毒金属的 轨迹。 1.2 是当那些金属变成主流烟雾中总不溶性微粒 (TPM)的一部分,被捕捉在一个玻璃杯纤维滤片 (增耗垫) 上或在一个静电沉降器时，微粒子相金属被测定。 1.3 当那些可能已经产生反应的金属形成一种气体或不在正常 TPM 浓缩物中保有的不溶性微粒的时候 , 气相的金属被测定。 2 参考标准 2.1 美国材料试验学会(ASTM)D 1193-77——试剂用水的标准规范，1977年译本。 2.2 健康加拿大测试方法 T-115——主流烟草烟雾的焦油，水，尼古丁和一氧化碳的测定,1999-12-31. 3 定义 3.1 关于被用于这一个文件的术语定义参照 T-115 。 4 方法摘要 4.1 有条件的烟草产品被抽烟在一之上 20个端口的旋转抽烟机器。一个静电吸尘发生器是利用静电不溶性微粒沉淀在一个玻璃静电沉淀 (EP) 管之上。总不溶性微粒 (TPM)被25个毫升甲醇萃取。然后甲醇萃取物在超高纯 (UHP) 氮的恒流过滤器下被微温蒸发。然后样本被盐酸，硝酸和过氧化氢的混合物微波消化。 4.2 气相金属被放置在 EP 管和喷烟器之间的含有10% v/v 硝酸溶液的撞击器捕获。撞击器溶液加入同一个消化器如 EP 管，而且被微波消化。 4.3 然后萃取物被无火焰的原子吸收(或石墨炉原子吸收) 光谱法分析。这个方法用 pyrolytic 涂层分割石墨管增加酸的电阻系数,因此增加管的寿命，提高分析的灵敏度。 注意: Cd， Pb ， Ni 和 Cr 的分析, 也可以用连接有一个增加灵敏度的超声纳雾化器的ICP- AES 达成。 4.4 测定结果插入准备好的有关标准曲线，标准曲线从要将点阵式减到最少的在相同的酸浓度的金属的标准水溶液影响。这样测定完成对于一些金属基体改进剂的使用是需要的，避免分析物在分析期间的损失。 注意: 砷和硒也可能用硼氢化钠被氢化物代分析。特别小心，在一个二级的消化程序,必须确定这些金属是在适当的氧化作用状态中发生氢化反应。这也需要 消化物被更进一步冲淡造成灵敏度的失败。 强调:静电沉降器的电极尖塞端应该是用钨做成的或镀金的，这样就不干扰分析的金属 (也就是 Ag, Au 及其他).标准 EP 电极尖塞端镀镍,如果刮擦, 产生高Ni和Cr背景的测定结果。 注意:某产品的测试和评价反对这一个试验方法可能需要事物的使用和或可以可能地是危险的设备而且这一个文件不意味着提出所有的安全方面以它的使用关联。任何人使用这一个试验方法有职责和适当的主管当局商量，使用它之前建立健康和安全练习连同任何的现有的可适用调整的需求。 5 仪器和设备 5.1 设备运行如 T-115 所叙述的烟草产品的抽烟。 23 5.2 设备的需要条件如 T-115 所叙述. 5.3 设备的需要为如 T-115 所叙述的碰撞长度作标记. 5.4 70 毫升无玻璃撞击器。 5.5 1/4"酯等级 聚乙烯管或等效。 5.6 1/4"Nalgene 连接器。 5.7 UHP 压缩氮。 5.8 特氟隆龙头的玻璃复印本。 5.9 Tecator 1015 digestor 或等效物。 5.10 钨的 Heinreich Borgwaldt 中央的静电烟陷阱 (EP单位) 电极或等效。 5.11 Heinreich Borgwaldt 251型高压产生器或等效。 5.12 10 毫升， 25 毫升， 50 毫升， 100 毫升， 1000个毫升量瓶。 5.13 为工作标准的准备移液管或微- 吸量管。 5.14 移液管(1-5 毫升可调节体积) 5.15 125毫升高密度聚乙烯(HDPE) 6 试剂及其配制 注意: 所有的试剂至少可辨认出分析试剂的级别等性质。 6.1 浓盐酸 (HCl) –描述金属分析等级或等效。 6.2 浓硝酸 (HNO)–描述金属分析等级或等效。 3 6.3 ?型水 (见美国材料试验学会 D1193 规范) 6.4 甲醇–- 在玻璃中蒸馏或等效。 6.5 双氧水(32%) 6.6 原磷酸–扫描金属分析等级或等效。 6.7 原子的吸收叁照标准 - 以 1000 μ g/毫升的单个标准溶液。 注意: 叁照标准必须: 1. 带分析的一个许可证 2. 可追踪 7 玻璃Y仪器的准备 7.1 玻璃类器具应该清洁而且干燥，以免污染发生 强调:分析在清洁的玻璃容器和运行环境中完成,直接影响方法的准确度和精确 度。要达成正确的结果，所有的玻璃容器和消化管必须预先用稀盐酸(1+1) 清洗 然后用?型水冲洗。 8. 溶液的的准备 8.1 硝酸撞击器溶液(10% HNO[v/v]) 3 8.1.1 加约500mL?型水于1000mL容量瓶中。 8.1.2 加入100mL硝酸。 8.1.3 加?型水至刻度。 注意:稀释酸时，总是将酸加入水中。 9. 标样的准备 9.1 元素的标准和必需的稀释。 9.1.1 所有石墨炉分析的元素制成10%的硝酸溶液。 注意: 为了稳定,按原标准用同一种酸稀释标准使用液。 9.1.2 所有买的标液浓度为，高浓度是为了稳定。 9.1.3 原标液浓度为1000µg/mL 9.1.4 二级标液浓度(As和Se):1mL原标液稀释到10mL，为100µg/mL。 9.1.5 混合标液包括:Pb, Ni, Cd原标液各100µL，Cr原标液25µL，As或Se二级标 24 液100µL，配制100 mL。各组分浓度:Pb, Ni, Cd各为1µg/mL，Cr为0.25µg/mL，As或Se为0.10µg/mL。 9.1.6 标准使用液的准备(ng/mL): 标准 混合标液(µL) 最终体积(mL) 0 0 100 1 250 100 2 500 100 3 1500 100 4 3000 100 5 5000 100 10 取样 10.1 测试的烟草产品的取样如T-115所叙述。 11 烟草产品的准备 11.1 产品的条件见T-115。 11.2 香烟、香烟等效物、印度雪茄、丁香香烟、雪茄按T-115标记长度。 11.3香烟在如T-115所述的强烈的抽烟条件下被吸。 12 抽烟机的准备 12.1 环境条件 12.1.1 抽烟的环境条件见T-115。 12.2 机器条件 机器条件见T-115，并如下逐条修正。 12.2.1 依照制造业者的规格，用20口的抽烟机器的钨电极连接静电烟陷阱 (EP单位)。 12.2 为静电场将张力产生器设定为 17.5 kV。 TPM 收率。 13 EP管被秤重而且记录，而且用计算部分得到的公式计算每支香烟 14 样品分析 14.1 样品的准备和消化 14.1.1 抽烟后加25mL(1X12mL和1X13mL)于EP管中，振荡EP管萃取残渣。 14.1.2 将萃取物移入特氟伦微波消化器。 14.1.3 甲醇在低流量过滤氮和一个电热板上低温加热被蒸发。 然后准备用微波消化残余物。 14.1.4 加6mL盐酸于残渣中。 14.1.5 二毫升的HNO加入样本,摇晃, 放置样本直到最初的起泡平息而且没有较3 长的橘色的/ 褐色烟(氮氧形成)。 14.1.6 加8mL双氧水使样品没有过多的气泡。 14.1.7 放置样品至气泡平息(约十分钟)。 14.1.8 将撞击器放入消化器。 X5毫升的双氧水清洗撞击器，将清洗液加入消化器。 14.1.9 用额外的2 14.1.10 放置样品至气泡平息。 …………………… 14.1.17 消化结束，将digestate移入100mL容量瓶，并用?型水洗涤消化器，洗液转入同一容量瓶，至容量瓶刻度。 14.1.18 将容量瓶中的液体转入盛有125mLHDPE的试剂瓶。 注意: 为了样本的稳定应该在分析物和酸的最高浓度中被储存。digestate只能在分析时稀释。 注意: As和Se 应该尽快地 (在 72个小时内) 分析以免响应超时损失。 25 14.2 个别元素分析样品的必需稀释 14.2.1 样本可能需要被稀释，以降低它们的吸光度使其在标准范围内有一个好的信噪音比和非常小基体效应。因为最小的基体效应,不需要标准加入法有一个标准校正就足够了。 14.2.2 分析Cd及[或] Pb 可能需要分析前预先稀释:移 digestate 的 1000 μ L 到 10 毫升的容量瓶加?型水至刻度。 注意:用ICP-AES测定时，Ni, Cr, Pb 和 Cd无须进一步稀释。 注意: 测定As和Se时,可能需要多重注入技术为一个适当的工具响应。 注意: 这些样本稀释以 "平均" 文献数值为基础。这些稀释可能被修改仰赖于: 1.样本的起始国家,2. 样本被栽种的年限,(环境因素)，3. 样本被栽种的土壤类型和条件,4. 作为样本的烟草类型,5. 作为分析的烟草部位 ( 如果不混合,成品). 14.3 用石墨炉原子吸收分析Ni, Pb, Cd, Cr, As, 和 Se 14.3.1 样品分析使用参考参数见附录1:工具参数。 注意:不同的机器参数可能不同，但必须使机器功能最优化。 14.4 用ICP-AES分析Ni, Pb, Cd, Cr。 14.4.1样品分析使用参考参数见附录3:ICP 参数 注意:不同的机器参数可能不同，但必须使机器功能最优化。 14.5 计算 14.5.1 溶液中，结果被工具软件表示为[ng/mL]。结果按样本的稀释倍数加倍，并按被吸的香烟数目减少, 计算结果为[ng/香烟]。+ 结果分析(基于每支香烟含量) 被分析物(分析结果[ng/mL]X100 mLX稀释因子)/香烟数量(20) 14.5.2 结果除以1000转化为[µg/香烟]。 14.5.3 总不溶性微粒[µg/香烟]的用被吸的香烟数目计算EP管抽烟和分度前后的重量差。 总不溶性微粒的测定(TPM): =[抽烟前EP管的重量(g)-抽烟后EP管的重量(g)]X1000(mg/g)/20 14.5.4 结果分析(基于每毫克TPM)，如果需要: 被分析物[ng/ TPM]=被分析物[ng/香烟]/TPM[mg /香烟] 15 质量控制 15.1 金属烟控制过程 15.1.1 分析应该包含达到下面二者取一，一天24个分析的抽烟或批的:(20-22个真实的样本)。 实验室试剂空白:(LRB) 决定的背景污染来自溶液，玻璃仪器或被用于分析程序原料。 实验室加强的空白:(LFB) 决定分析程序的结果:分析物的是否损失。 15.1.2 控制样品:测定整个方法的可重复性。 15.1.3 复制样品:测定同一实验或批的分析程序上的重复性。 注意:在任何的样本被分析之前 , 如方法的一个起始评价和事物用 , 它是推荐 10个空白的一个最小量被分析使用方法为了要建立控制参量作为预期程度的背景沾污。LRB 外面的这些控制限度是不同的总量数目的可能沾污问题或事物和试剂的使用一个指示器。 …………………… 15.2 污染水平及回收 15.2.1 Ni ， Pb ，Cd和 Cr的实验室加强空白 (LFB)回收率通常在 85 和 115% 之间。这一个范围的可变性与空白关联。 26 15.2.2 As和Se的实验室加强空白 (LFB) 的回收率范围为60-85%.加热样品时甲醇蒸发导致低回收率。 15.2.3 每个样品的污染物必须被消化监控，并且依赖于实验室环境。最后影响分析的精确。 15.3 方法检出限(MDL)/测定限(LQQ): 注意:各个机器有不同的MDL和LQQ，并依赖于机器的最优化设置。 15.3.1 MDL的定义: 1. 产生 0.004个单位的一个吸光度的分析物的浓度.(特性质量) 或者 2. 测定由分析最低的标准消除10次的一个最小量当做一个未知的。MDL是算清了的三次测定的标准偏差。 或者 3.如第二条，分析一个空白的10次最小量。 MDL( 基于ng/香烟) 可能由改变被吸烟的香烟 theamount 提高,然而这可能感染被观察的背景沾污的数量。 15.3.2 LQQ是 1. 最低的标准用于标准曲线的准备(排除一个空白)。 或者 2. 测定由分析最低的标准消除10次的一个最小量当做一个未知的。LQQ是算清了的三次测定的标准偏差。 或者 3.如第二条，用空白溶液 LOQ(基于ng/香烟)可能被由被最后的体积坚决的 LOQ(ng/ 毫升基) 和被吸烟的香烟数目加倍分度计算。修改香烟的数目吸烟和作为程序的萃取和扫除的体积对 LOQ 的效果与MDL相同。 15.4 试剂和样品的稳定性 …………………………… 附录 附录1:典型的工具叁数 石墨炉原子吸收分析:Ni 工具模式:吸光度 标准模式:浓度 测定模式:峰高 工具参数: 灯电流(mA):4 狭缝宽度(nm):0.2 狭缝高度:正常 波长:232.0 样品说明:试样器预先混合 测量时间:3.1 复制:1 BGD 修正:开 石墨炉原子吸收分析:Pb 方法参数: 工具模式:吸光度 标准模式:浓度 27 测定模式:峰高 工具参数: 灯电流(mA):5 狭缝宽度(nm):0.5 狭缝高度:正常 波长:283.3 样品说明:试样器预先混合 测量时间:3.0 复制:1 BGD 修正:开 基体改进剂:原磷酸(1000g/mL) 石墨炉原子吸收分析:Cd 方法参数: 工具模式:吸光度 标准模式:浓度 测定模式:峰高 工具参数: 灯电流(mA):4 狭缝宽度(nm):0.5 狭缝高度:正常 波长:228.8 样品说明:试样器预先混合 测量时间:3.1 复制:1 BGD 修正:开 石墨炉原子吸收分析:Cr 方法参数: 工具模式:吸光度 标准模式:浓度 测定模式:峰高 工具参数: 灯电流(mA):7 狭缝宽度(nm):0.2 狭缝高度:简化的 波长:357.9 样品说明:试样器预先混合 测量时间:3.2 复制:1 BGD 修正:关 基体改进剂:原磷酸(1000g/mL) 石墨炉原子吸收分析:As 方法参数: 工具模式:吸光度 标准模式:浓度 测定模式:峰高 工具参数: 28 灯电流(mA):5 狭缝宽度(nm):0.2 狭缝高度:正常 波长:193.7 样品说明:试样器预先混合 测量时间:3.0 复制:1 BGD 修正:开 基体改进剂: 硝酸镍(100g/mL) 石墨炉原子吸收分析:As 方法参数: 工具模式:吸光度 标准模式:浓度 测定模式:峰高 工具参数: 灯电流(mA):10 狭缝宽度(nm):1 狭缝高度:正常 波长:196.0 样品说明:试样器预先混合 测量时间:3.0 复制:1 BGD 修正:开 基体改进剂: 硝酸镍(100g/mL) 附录2:微波消化参数 微波消化参数 制造商:CEM 模式:MDS 2100 消化器类型:AVC-高级复合容器 压力/温度/时间烟样本的消化程序 阶段 1 2 3 4 5 功率% 70 70 70 0 100 压力(帕) 45 125 175 20 150 运行时间20 10 30 20 20 (min) 时间参数 8 8 25 20 10 温度 95 135 190 25 190 风扇速度 50% 50% 50% 80% 注意: 设定压力和温度这一个消化程序的控制叁数.如果被预先设定的压力或温度不被到达,微波炉被指定的能力在运行时间功能中为时间规划。 压力/温度/时间 二次消化程序 29 阶段 1 2 3 4 功率% 75 75 75 0 压力(帕) 95 125 185 20 温度 105 130 160 25 运行时间15 20 20 20 (min) 时间参数 10 15 15 20 风扇速度 50 50 50 80 注意: 这些只是开始点的建议叁数。消化程序为特定的应用程序，工具一定要被最佳化使用过的。 附录3:ICP-AES 参数 功率(kw):1.20 等离子体流量(L/minute):15.0 辅助流量(L/minute):15.0 喷雾器流量(L/minute):0.65 Ni Pb Cd Cr 波长(nm) 221.648 220.353 214.439 267.716 样品输入设置: 样本摄取延迟(s):40 抽吸速度(rpm):20 仪器稳定性延迟(s):15 冲洗时间(s):10 一般设置 重复:3 重复读取时间(s):3.0 定义标准次数:5 超声波喷雾器设置 加热器:140 冷却器:2 30 Health Santé Canada Canada Tobacco Control Programme de la lutte Programme au tabagisme Ottawa, Canada K1A 0K9 Determination of Ni, Pb, Cd, Cr, As and Se in Mainstream Tobacco Smoke December 1999 31 www.hc-sc.gc.ca No: T – 109 Date: December 31, 1999 Page: 1 of 15 1 SCOPE OF APPLICATIONS 1.1 This method is applicable to the determination of nickel (Ni), lead (Pb), cadmium (Cd), chromium (Cr), arsenic (As), and selenium (Se) in mainstream tobacco smoke by Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) or Inductively Coupled Argon Plasma – Atomic Emission Spectroscopy (ICP-AES). The method is designed to quantitate these toxic trace metals in both the particulate phase and gaseous phase of smoke from cigarettes, cigarette equivalents, kreteks, bidis and cigars smoked on a rotary smoking machine. 1.2 Particulate phase metals are determined as those metals that become part of the mainstream smoke total particulate matter (TPM), trapped on a glass fibre filter disc (pad) or in an electrostatic precipitator. 1.3 Gaseous phase metals are determined as those metals that may have reacted to form a gaseous species or particulate matter that is not retained in the normal TPM condensate. 2 NORMATIVE REFERENCES 2.1 American Society for Testing and Materials (ASTM) D 1193-77 – Standard Specifications for Reagent Water, Version 1977. 2.2 Health Canada Test Method T-115 – Determination of Tar, Water, Nicotine and Carbon Monoxide in Mainstream Tobacco Smoke, 1999-12-31. 3 DEFINITIONS 3.1 Refer to T-115 for definitions of terms used in this document. 4 METHOD SUMMARY 4.1 Conditioned tobacco product is smoked on a 20-port rotary smoking machine. An electrostatic precipitation generator is utilised to electrostatically precipitate the particulate matter onto a glass electrostatic precipitate (EP) tube. The total particulate matter (TPM) is extracted into 25 mL methanol. The methanol extract is then evaporated using gentle heating while under a constant stream of filtered ultra high purity (UHP) nitrogen. The sample is then subjected to microwave digestion using a mixture of hydrochloric acid, nitric acid and hydrogen peroxide. 4.2 The gaseous phase metals are trapped by placing an impinger of a 10 % v/v nitric acid solution between the EP tube and the puff drawing mechanism. The impinger solution is added to the same digestion vessel as the EP tube product and subjected to microwave digestion. 4.3 The digestates are then analysed by flameless atomic absorption spectroscopy (or graphite furnace atomic absorption). This method uses pyrolytic coated partitioned graphite tubes for increased resistivity toward acid, therefore 32 increasing the lifetime of the tube and sensitivity to the analyte. Note: The analysis of Cd, Pb, Ni, and Cr, can also be achieved by ICP-AES in conjunction with an ultrasonic nebulizer in order to increase sensitivity. 4.4 Quantitation is achieved by interpolating the relevant calibration curves prepared from solutions of aqueous metal standards in the same acid concentration to minimize matrix affects. For some metals the use of a matrix modifier is required to prevent loss of analyte during the analysis. Note: Arsenic and selenium may also be analyzed by hydride generation using sodium borohydride. Extreme care, and a secondary digestion procedure, must be used to ensure these metals are in the proper oxidation state for the hydride reaction to quantitatively occur. This also requires the digestate to be further diluted resulting in a loss in sensitivity. Important: The electrode tip of the electrostatic precipitator should be made of tungsten or plated with metals that will not interfere with analysis (i.e. Ag, Au etc). The standard EP electrode tip has a Ni plating that, if scratched, yields high background Ni and Cr results. Note: The testing and evaluation of certain products against this test method may require the use of materials and or equipment that could potentially be hazardous and this document does not purport to address all the safety aspects associated with its use. Anyone using this test method has the responsibility to consult with the appropriate authorities and to establish health and safety practices in conjunction with any existing applicable regulatory requirements prior to its use. 5 APPARATUS AND EQUIPMENT 5.1 Equipment needed to perform smoking of tobacco products as specified in T- 115. 5.2 Equipment needed for conditioning as specified in T-115. 5.3 Equipment needed for marking for butt length as specified in T-115. 5.4 70 mL impinger without frit. 5.5 1/4” ester grade Tygon tubing or equivalent. 5.6 1/4” Nalgene connectors. 5.7 UHP Compressed Nitrogen. 5.8 Glass manifold with Teflon stopcocks. 5.9 Tecator 1015 digestor or equivalent. 5.10 Heinreich Borgwaldt Central Electrostatic Smoke Trap (EP Unit) with tungsten electrode or equivalent. 5.11 Heinreich Borgwaldt High Tension Generator, Model 251 or equivalent. 5.12 10 mL, 25 mL, 50 mL, 100 mL, 1000 mL volumetric flasks. 5.13 Pipettor or micro-pipettes for the preparation of working standards. 5.14 Pipettor (1-5 mL adjustable volume). 5.15 125 mL HDPE ( ……………………… 33 6 REAGENTS AND SUPPLIES Note: All reagents shall be, at the least, recognized as analytical reagent grade in quality. 6.1 Concentrated hydrochloric acid (HCl) – trace metals analysis grade or equivalent. 6.2 Concentrated nitric acid (HNO3 ) – trace metals analysis grade or equivalent. 6.3 Type I water (meets ASTM D1193 specification). 6.4 Methanol – distilled-in-glass or equivalent . 6.5 Hydrogen Peroxide (32 %). 6.6 Ortho-phosphoric acid – trace metals analysis grade or equivalent. 6.7 Atomic Absorption Reference Standards - individual standards solutions at 1000 µg/mL. Note: Reference standards must: 1. come with a certificate of analysis, and 2. be NIST traceable. 7 PREPARATION OF GLASSWARE 7.1 Glassware should be cleaned and dried in such a manner to ensure that 0 contamination from glassware does not occur. Important: The cleaning of glassware and the cleanliness of the environment in which the analysis is performed, directly effects the accuracy and precision of the method. In order to achieve accurate results, all glassware and digestion vessels must be cleaned immediately prior to use with dilute HCl (1+1) and then rinsed with Type I water. 8 PREPARATION OF SOLUTIONS 8.1 Nitric Acid Impinger Solution (10 % HNO3 [v/v] ) 8.1.1 Add approximately 500 mL of Type I water to a 1000 mL volumetric flask. 8.1.2 Add 100 mL of conc. HNO3. 8.1.3 Make solution to volume with Type I water. Note: When diluting a concentrated acid solution, always add acid to water. 9 PREPARATION OF STANDARDS 9.1 Elemental Standards and Required Dilutions 9.1.1 All standards for graphite furnace analysis are made to a 10% HNO3 (v/v) acid solution. Note: For stability purposes, it is desired to dilute the working standards in the same acid as the primary standards. 9.1.2 All purchased standards are in 1000 µg/mL concentrations for stability purposes. 9.1.3 Primary Standard = 1000 µg/mL. 9.1.4 Secondary Standard (As and Se) = 1 mL of Primary Standard to 10 mL = 100 µg/mL. 9.1.5 Mixed Standard, containing: 100 µL of each Primary Standard (Pb, Ni, Cd). 25 µL Cr Primary Standard. 34 100 µL As/Se Secondary Standard. Make up to 100 mL. Concentrations: Pb, Ni and Cd =1 µg/mL, Cr = 0.25 µg/mL and As/Se = 0.10 µg/mL. 9.1.6 Preparation of working standards (ng/mL): Standard Mixed Std (µL) Final Volume(mL) 0 0 100 1 250 100 2 500 100 3 1500 100 4 3000 100 5 5000 100 10 SAMPLING 10.1 The sampling of tobacco products for the purpose of testing shall be as specified in T-115. 11 TOBACCO PRODUCT PREPARATION 11.1 Product is to be conditioned as specified in T-115. 11.2 Cigarettes, cigarette equivalents, bidis, kreteks and cigars are to be marked for butt length as specified in T-115. 11.3 Cigarettes to be smoked under intense smoking conditions shall be prepared as specified in T-115. 12 SMOKING MACHINE PREPARATION 12.1 Ambient conditions 12.1.1 The ambient conditions for smoking shall be as those specified in T-115. 12.2 Machine Conditions The machine conditions shall be as those specified in T-115 with the following modifications as detailed below. 12.2.1 Connect the electrostatic smoke trap (EP Unit) with tungsten electrode to 20-Port Smoking Machine, as per manufacturer’s specification. 12.2.2 Set the tension generator to 17.5kV for the electrostatic field within the ………………………….. 13.1.11 The EP tube is weighed and recorded, and the TPM yield per cigarette is calculated using the formula found in the Calculations section. ………………….. 14 SAMPLE ANALYSIS 14.1 Sample Preparation and Digestion 14.1.1 Twenty-five mL (1 X 12 mL and 1 X 13 mL) of methanol is added to the EP tube after smoking, and the tube is shaken to extract the residue. 14.1.2 The extract is transferred to the Teflon microwave digestion vessel (ACV 35 liner). 14.1.3 The methanol is evaporated under a gentle flow of filtered nitrogen and gentle heating in a block digestor or on a hot plate. The residue is then ready to be digested using the microwave digestor. 14.1.4 Six mL of HCl is added to the residue. 14.1.5 Two mL of conc. HNO3 is added to the sample, swirling in the acid, and allowing the sample to sit until the original frothing subsides and there is no longer evidence of orange/brown fumes (NOx formation). 14.1.6 Eight mL of hydrogen peroxide is added carefully such that there is no excessive effervescence. 14.1.7 Samples are allowed to sit until the effervescence subsides (approximately 10 minutes). 14.1.8 The contents of the impinger are added to the digestion vessel. 14.1.9 The impingers are rinsed with an additional 2 X 5 mL of hydrogen peroxide and the rinses are added it to the digestion vessel. 14.1.10 Samples are allowed to sit until the effervescence subsides (approximresimes28 T TD 0 9 Tw50 mmpirep TfTj- ………………………………….. 14.1.17 When digestion is complete, the digestate is transferred to a 100 mL volumetric flask and made up to volume by washing the digestion vessel with Type I water. 14.1.18 The contents of the flask are transferred into a 125 mL HDPE storage bottle. Note: Samples should be stored in the highest concentration of both analyte and acid for stability purposes. Manual dilutions of the digestate should only take place at the time of analysis. Note: As and Se should be analyzed as soon as possible (within 72 hours) due to a loss in response over time. 14.2 Sample Dilutions required for Individual Elemental Analysis 14.2.1 Samples may require to be diluted so that their absorbances fall within the desired calibration range with a good signal-to-noise ratio and very little matrix effect. Because of minimal matrix effect, standard additions are not required and a standards calibration will suffice. 14.2.2 The analysis of Cd and/or Pb may require a manual dilution prior to analysis by transferring 1000 µL of the digestate to a 10 mL volumetric flask, and making up to volume with Type I water. Note: When using an ICP-AES for quantitation, the samples may be analyzed without further dilution for Ni, Cr, Pb and Cd. Note: For As and Se, a multiple injection technique may be required for an adequate instrument response. Note: These sample dilutions are based on “average” literature values. These dilutions may need to be modified depending on: 1. the sample’s country of origin, 2. the year in which the sample was grown (environmental factors), 3. the soil type and conditions in which the sample was grown, 4. the type of tobacco used for the sample, 5. the 36 stalk position of the tobacco used for analysis (if not a blended, finished product). 14.3 Analysis of Ni, Pb, Cd, Cr, As, and Se by Graphite Furnace Atomic Absorption 14.3.1 Samples are analysed using the suggested parameters in Appendix 1: Instrument Parameters Note: Parameters may differ between instruments and must be optimized for the particular instrument used. 14.4 Analysis of Ni, Pb, Cd and Cr by ICP-AES 14.4.1 Samples are analysed using the suggested parameters in Appendix 3: ICP Parameters Note: Parameters may differ between instruments and must be optimized for the particular instrument used. 14.5 Calculations 14.5.1 Results reported by the instrument software are expressed as [ng/mL] in solution. This result, multiplied by the dilution of the sample and divided by the number of cigarettes smoked, will calculate the result in a [ng/cigarette] basis. Analytical Result (on a “per cigarette” basis): Analyte [ng/cigarette] = (Analytical result [ng/mL] X 100mL X Additional Dilution factor) / No. of Cigarettes (20). 14.5.2 The [ng/cigarette] results can be converted to [µg/cigarette] by dividing this result by 1000. 14.5.3 Total Particulate matter [mg/cigarette] is calculated using the difference in weight of the EP tube before and after smoking and dividing by the number of cigarettes smoked. Determination of Total Particulate Matter (TPM): TPM [mg/cigarette] = [Wt. of EP tube after smoking (g) - Wt. of EP tube before smoking (g)] X 1000 mg/g / 20. 14.5.4 Analytical Result (on a “per mg TPM” basis), if desired: Analyte [ng/mg TPM] = Analyte [ng/cigarette] / TPM [mg/cigarette]. 15 QUALITY CONTROL 15.1 Metals Smoking Control Process 15.1.1 Each set analysis should contain one of each of the following per day of smoking or batch of up to 24 analyses (20-22 true samples): Laboratory Reagent Blank (LRB): to determine background contamination from solutions, glassware, or materials used in the analysis process. Laboratory Fortified Blank (LFB): to determine whether there is any loss of analyte as a result of the analysis process. 15.1.2 Control Sample: to determine the inter-experimental reproducibility of the entire method of analysis 15.1.3 Duplicate Sample: to determine the reproducibility of the procedure within the same experiment or batch on analysis. 37 Note: As an initial evaluation of the method and materials used, it is recommended that a minimum of 10 blanks be analysed using the method in order to establish control parameters for expected levels of background contamination before any samples are analysed. An LRB outside these control limits is an indicator of possible contamination problems or the use of materials and reagents of different lot numbers. ……………………………………………………………. 15.2 Recoveries and Levels of Contamination 15.2.1 Recoveries for a Laboratory Fortified Blank (LFB) for Ni, Pb, Cd, and Cr are normally between 85 and 115 %. Variability in this range is associated to differences in the blanks. 15.2.2 Recoveries for a Laboratory Fortified Blank (LFB) for As and Se range from 60 to 85 %. Lower recoveries result from over-heating of the sample while evaporating the methanol. 15.2.3 Contamination must be monitored with each individual set of samples that are digested and is dependent on the laboratory environment. This ultimately effects the precision of the analysis. 15.3 Method Detection Limit (MDL) / Limit of Quantitation (LOQ) Note: Individual instruments will have different MDL’s and LOQ’s depending on the optimization of the instrument. 15.3.1 The MDL is defined as: 1. The concentration of analyte that yields an absorbance of 0.004 units (the characteristic mass). OR 2. Determined by analyzing the lowest standard level a minimum of 10 times as an unknown over several days. The MDL is calculated as three times the standard deviation of these determinations. OR 3. As per 2, analyzing a blank a minimum of 10 times. The MDL (on a ng/cigarette basis) can be calculated by multiplying the determined MDL (ng/mL basis) by the final volume and dividing this by the number of cigarettes smoked. The MDL (on a ng/cigarette basis) can be enhanced by varying the amount of cigarettes smoked, however this may affect the amount of background contamination observed. 15.3.2 The LOQ is either: 1. The lowest standard used in the preparation of the calibration curve (excluding a blank). OR 2. Determined by analyzing the lowest standard level a minimum of 10 times as an unknown over several days. The LOQ is calculated as 10 times the standard deviation of these determinations. OR 38 3. As per 2, using a blank solution. The LOQ (on a ng/cigarette basis) can be calculated by multiplying the determined LOQ (ng/mL basis) by the final volume and dividing this by the number of cigarettes smoked. The effect of modifying the number of cigarettes smoked and the volumes used for extraction and clean-up in the procedure on the LOQ is the same as for the MDL. 15.4 Stability of Reagents and Samples ……………………………………… APPENDICES Appendix 1: Typical Instrument Parameters Graphite Furnace Atomic Absorption Analysis of: Ni Method Parameters: Instrument Mode: Absorbance Calibration Mode: Concentration Measurement Mode: Peak Height Instrument Parameters: Lamp Current (mA): 4 Slit Width (nm): 0.2 Slit Height: Normal Wavelength: 232.0 Sample Introduction: Sampler Premixed Measurement Time : 3.1 Replicates: 1 BGD Correction: On Graphite Furnace Atomic Absorption Analysis of: Pb Method Parameters: Instrument Mode: Absorbance Calibration Mode: Concentration Measurement Mode: Peak Height Instrument Parameters: Lamp Current (mA): 5 Slit Width (nm): 0.5 Slit Height: Normal Wavelength: 283.3 Sample Introduction: Sampler Premixed Measurement Time : 3.0 Replicates: 1 BGD Correction: On Matrix Modifier: Ortho-phosphoric Acid (1000 ,g/mL) Graphite Furnace Atomic Absorption Analysis of: Cd Method Parameters: Instrument Mode: Absorbance 39 Calibration Mode: Concentration Measurement Mode: Peak Height Instrument Parameters: Lamp Current (mA): 4 Slit Width (nm): 0.5 Slit Height: Normal Wavelength: 228.8 Sample Introduction: Sampler Premixed Measurement Time : 3.1 Replicates: 1 BGD Correction: On Graphite Furnace Atomic Absorption Analysis of: Cr Method Parameters: Instrument Mode: Absorbance Calibration Mode: Concentration Measurement Mode: Peak Height Instrument Parameters: Lamp Current (mA): 7 Slit Width (nm): 0.2 Slit Height: Reduced Wavelength: 357.9 Sample Introduction: Sampler Premixed Measurement Time : 3.2 Replicates: 1 BGD Correction: Off Matrix Modifier: Ortho-phosphoric Acid (1000 ,g/mL) Graphite Furnace Atomic Absorption Analysis of: As Method Parameters: Instrument Mode: Absorbance Calibration Mode: Concentration Measurement Mode: Peak Height Instrument Parameters: Lamp Current (mA): 5 Slit Width (nm): 0.2 Slit Height: Normal Wavelength: 193.7 Sample Introduction: Sampler Premixed Measurement Time : 3.0 Replicates: 1 BGD Correction: On Matrix Modifier : Nickel Nitrate (100 ,g/mL) Graphite Furnace Atomic Absorption Analysis of: Se Method Parameters: 40 Instrument Mode: Absorbance Calibration Mode: Concentration Measurement Mode: Peak Height Instrument Parameters: Lamp Current (mA): 10 Slit Width (nm): 1 Slit Height: Normal Wavelength: 196.0 Sample Introduction: Sampler Premixed Measurement Time : 3.0 Replicates: 1 BGD Correction: On Matrix Modifier: Nickel Nitrate (100 ,g/mL) Appendix 2: Microwave Digestion Parameters Microwave Digestion Parameters Manufacturer: CEM Model: MDS 2100 Digestion Vessel Type: ACV – Advanced Composite Vessels Pressure/Temperature/Time Program for the Digestion of MS Smoke Samples Stage: 1 2 3 4 5 Power %: 70 70 70 0 100 Pressure (psi): 45 125 175 20 150 Run Time (min): 20 10 30 20 20 Time at Parameter: 8 8 5 20 10 Temperature: 95 135 190 25 190 Fan Speed: 50% 50% 50% 80% Note: Both pressure and temperature are set as the controlling parameters in this digestion program. If the preset pressure or temperature is not reached, the microwave oven delivers the designated power for the time programmed in the Run Time function. Pressure/Temperature/Time Program a Secondary Digestion Stage: 1 2 3 4 Power %: 75 75 75 0 Pressure (psi): 95 125 185 20 Temperature: 105 130 160 25 Run Time (min): 15 20 20 20 Time at Parameter: 10 15 15 20 Fan Speed 50 50 50 80 Note: These are only suggested parameters as a starting point. The digestion procedure must be optimized for the specific application and instrument used. 41 Appendix 3: ICP-AES Parameters Power (kw): 1.20 Plasma Flow (L/minute): 15.0 Auxiliary Flow (L/minute): 1.50 Nebulizer Flow (L/minute): 0.65 Ni Pb Cd Cr Emmision 221.648 220.353 214.439 267.716 Wavelength (nm) Sample Introduction Settings Sample Uptake Delay(s): 40 Pump rate (rpm): 20 Instrument Stabilization Delay(s): 15 Rinse Time(s): 10 General Settings Replicates: 3 Replicate Read Time(s): 3.0 Number of Standards Defined: 5 Ultrasonic Nebulizer Set-up Heater: 140 Cooler: 2 42 鱼塘环境的改良 汤姆?希尔教授 渔业管理 农场池塘的一些尝试很能改善鱼的生境。当然，结果是用于娱乐的钓鱼钓到更重的鱼，最后餐桌上有更多的食物。 池塘大小应该接近地被相配到分水岭分布区。 通常，较多的分布区是需要的如果分水岭被种植林木。 如果分水岭太大,池塘的周围需要一条转移沟渠使它不经常受灾。当大量的水通常退出池塘的时候 , 你以不能够施肥或除草剂有效地耕作。 水生杂草最常生长在太干净的浅水中。池塘堤应该陡(比率为2:1 或 3:1 ) 深到2.5 尺。 如果浮游植物要有一个好的生长, 水平面下的水生植物就变得不容易确定了，因为它们将接受不好日光 , 中国草鲤鱼保持在每英亩15条能帮助控制藻类和水生植物。 家畜应该远离池塘。它们侵蚀塘堤使它变浅并使杂草丛生。旷野与池塘之间应该有一个50 到 100 尺草地作为缓冲带。这一尝试将会大幅减少池塘沉积和可能的足以杀鱼的杀虫剂污染。 有规则地适当的施肥使高的磷酸盐肥料沿着食物链增加，使鱼增重。然而，如果水的总碱度是在 20个ppm以下,施肥将不刺激浮游生物有一个好的生长。带一个底部泥样本, 烘干送U. T. 土壤测定中心测定需要多少石灰。 冬天在整个的池塘底部上投放所需要数量的石灰。 知道的简单方法何时该施肥给池塘以水清楚为基础。光穿透可以用一个海水透明度盘测量。一个最适度池底允许18到24寸的深度光。 引起注意的东西给鱼提供一个地方使一些小的鱼暂时逃脱被捕食。这样做，较大的鱼被吸引到被垂钓者知道的地方。 树，树桩，岩石或木块组堆和轮带礁是所有的好引起注意的东西。这种地方每英亩超过三个而且有足够大的开口使大鱼通过。小的开口构造为小的鱼视为掩护而且使它们逃脱捕食现象。 许多池塘的鱼生境通过通气改良。 池塘补充物透气大约需要每英亩1马力 。通风装置不必连续运行,藻类大量繁殖时，但是帮助避免晚上鱼死或长期多云。 43 Improving Pond Habitat for Fish Tom Hill, Professor, Fisheries Management There are several practices that can greatly improve the habitat for fish in farm ponds. The end result of course, is more pounds of fish are available for recreational fishing and, ultimately, more food for the table. Pond size should be closely matched to the watershed area. Generally, more area is needed if the watershed is wooded. If the watershed is too large, a diversion ditch around the pond will be needed to keep the pond from flushing too often. You cannot fertilize or treat effectively with herbicides when large amounts of water routinely exit the pond. Aquatic weed growth occurs most often in shallow water that is too clean. Pond banks should slope rapidly (2:1 or 3:1 ratio) to a dept of 2.5 feet. If a good phytoplankton bloom is maintained, submerged aquatic plants cannot easily become established because they will not receive needed sunlight. Chinese grass carp stocked at 15 per surface acre can also help control algae and aquatic plants. Livestock should be kept away from the pond. They erode the banks making shallow areas that quicky become infested with aquatic weeds. Fields next to ponds should have a buffer of sod or grass 50 to 100 feet wide. This practice will greatly reduce pond sedimentation and possible pesticide contamination that can kill fish. Proper fertilization regularly with a high phosphate fertilizer increases available food along the food chain so a pond supports more pounds of fish. However, if total alkalinity of the water is below 20 ppm, fertilization will not stimulate a good plankton bloom. Take a bottom mud sample, dry it and have the U. T. Soil Test Lab check to see how much lime is needed. Apply the recommended amount of lime over the entire pond bottom during the winter. A simple method of knowing when to fertilize a pond is based on water clarity. Light penetration can be measured using a Secchi disk. An optimum bloom allow light to a depth of 18 to 24 inches. Fish attractors provide a place for some small fish to temporarily escape predation. In so doing, larger fish are attracted to a site known by the angler. Trees, stake beds, rock or block piles and tire reefs are all good attractors. Place no more than three per acre and have the openings large enough for big fish to pass through. Structure with small openings serves as cover for small fish and allows too many of them to escape predation. Fish habitat in many ponds can be improved with aeration. Supplement aeration requires about 1 hp of aeration per surface acre of pond. The aerator is not needed continuously, but helps avert fish kills when running at night or during extended periods of cloudy days when too dense algae blooms are present. 44