同步辐射X荧光技术在北极气溶胶和南极动物骨骼研究中的应用
北极地区的大气污染已经引起广泛关注。在过去的十几年里,已经有许多文献报道了通过对北极地区气溶胶的研究来揭示其污染物的来源。气溶胶中含有大量元素,相互之间具有一定的固有关系,为了鉴别污染源,需要进行多元素分析。目前已用来分析大气气溶胶化学组成的技术,如原子吸收、离子色谱、扫描电镜、等离子体质谱、等离子体发射光谱,虽然各有优点,但普遍地样品前处理耗时较长,程序繁琐,试剂繁多,样品易受到污染。 与其它方法相比,同步辐射X荧光分析方法具有高灵敏度、低检出限、可同时检测多种元素(理论上可以检测出Na-U之间的所有元素)、在空气中直接检测和样品无损伤、可重复使用等优点,而且无需任何化学前处理,操作简便,分析快速。本文应用同步辐射加速器X荧光(SR-XRF)技术并结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)方法对中国首次北极考察采集的气溶胶样品进行民定量分析。6种元素的浓度分别为117.3(ng/m3,Ca)、16.5(ng/m3,V)、19.3(ng/m3,Fe)、3.4(ng/m3,Ni)、4.5(ng/m3,Zn)、1.4(ng/m3,Pb)。该结果与文献报道的相应海区夏季气溶胶化学成分含量具有可比性。由于SR-XRF方法灵敏度高,属于无损分析,在极地气溶胶研究中具有广泛的应用前景。 1964年Sladen等人,分析了采自南极罗斯岛的阿德利企鹅的肝和脂肪样品,从这些组织样品中检测到DDT等有机氯化合物的存在,首次揭示了南极尽管远离人类活动区,但是环境已经受到了污染。随着时间的推移,这种污染状况还在不断的加剧。为了深入了解南极环境污染的现状、污染物迁移途径及其对南极生态系统的影响,国际社会在南极开展了大量的环境监测和调查工作,其中有大量的研究着重于检测南极各种生物或与生物有关的载体中重金属的含量水平及其变化。 本文通过原子荧光光谱和同步辐射X荧光分析,在南极贼鸥和企鹅的骨骼组织中监测到了汞元素。企鹅和贼鸥骨骼组织中的汞总含量明显低于其他组织(如肾脏、肝脏)。极地海鸟体内汞的毒理学作用尚不清楚。研究发现在骨外膜和/或骨内膜表面出现汞元素富集。汞在骨骼组织中的分布与一些生命必需元素的分布表现出强烈的相关性,而且汞与其他元素的相关性可能显示了汞对骨骼代谢的负面作用。本文为引入微束分析以认识汞对极地动物骨骼的毒理学作用进行了初步的尝试。
同步辐射;北极气溶胶;南极动物骨骼;X荧光技术;大气污染
中国科学技术大学
硕士
环境科学
谢周清
2006
中文
X831;O657.34
37
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）