一探前沿|環(huán)境研究頂ji期刊，哪些技術(shù)備受青睞？重金屬分析篇(下)

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上一期，我們介紹了環(huán)境研究中元素形態(tài)變化、環(huán)境治理中的營養(yǎng)元素，有毒有害元素的變化等多個重金屬分析方向的進展與前沿技術(shù)，本期我們同樣以環(huán)境研究類頂ji期刊Environmental Science & Technology近3年的文章為例，一探環(huán)境研究重點方向之一：顆粒物研究。其中，納米顆粒（Nanoparticle）和微米大氣顆粒物（PM）又為兩大熱點。

Nanoparticle

隨著納米科技的快速發(fā)展以及納米產(chǎn)品的大量普及，納米顆粒的環(huán)境行為、生態(tài)毒性、與人類健康的關(guān)系等都逐漸成為國內(nèi)外研究學者關(guān)注的焦點之一。

1 創(chuàng)新技術(shù)，突破環(huán)境中nanoparticle 分析極限

【前沿方向：水質(zhì)】

【前沿方向：nanoparticle】

【創(chuàng)新技術(shù)：ICP-OES / HR-ICPMS】

前沿概覽

分析技術(shù)的局限性導(dǎo)致測量到的納米顆粒（NPs）濃度比環(huán)境中預(yù)期NPs濃度高幾個數(shù)量級。為了突破該局限性，來自法國的研究團隊提出了將非傳統(tǒng)的穩(wěn)定同位素示蹤與HRICP-MS結(jié)合的方法，進行NP分析，并在量子點條件下對該方法進行了評價：通過合成多同位素標記的111Cd77Se/68ZnS量子點，并以極低的濃度（0.1至5000 ppt）模擬了它們在天然地表水基質(zhì)（河流，河口和海水）中的遷移。其結(jié)果驗證了不同濃度下穩(wěn)定同位素標記的ENPs在大多數(shù)地表水環(huán)境中的行為和毒性。

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2 ICP-MS 助力探索納米硫化鋅在有機固廢中的變化

【前沿方向：固廢】

【前沿方向：nanoparticle】

【創(chuàng)新技術(shù)：ICP-MS】

前沿概覽

鋅（Zn）是一種潛在的有毒微量元素，以化肥形式廣泛存在于農(nóng)用地的有機廢棄物（OWs）中。OW中鋅的形態(tài)是了解其在土壤中遷移轉(zhuǎn)化、評估OW農(nóng)業(yè)循環(huán)相關(guān)風險的關(guān)鍵參數(shù)。法國研究團隊研究了OW處理對Zn形態(tài)的影響，以及在厭氧條件下OW中形成的納米ZnS的化學不穩(wěn)定性。

3 ICP-OES 助力納米零價鐵顆粒吸附研究

【前沿方向：nanoparticle】

【創(chuàng)新技術(shù)：ICP-OES】

前沿概覽

在厭氧條件下，研究者對全氟烷基酸（PFAAs），特別是全氟辛烷磺酸（PFOS）在新合成的納米級零價鐵（nZVI）以及老化（氧化）的nZVI的吸附進行了研究。結(jié)果表明，nZVI的注入可以降低地下水中PFAA的濃度，其表面化學隨老化而變化。

4 ICP-OES，助力零價鐵納米顆粒轉(zhuǎn)化機制研究

【前沿方向：nanoparticle】

【創(chuàng)新技術(shù)：ICP-OES】

前沿概覽

研究人員探究了在水培和土壤條件下，黃瓜中的納米級零價鐵（nZVI）的轉(zhuǎn)化。數(shù)據(jù)結(jié)果為黃瓜中兩個潛在的nZVI轉(zhuǎn)化機制奠定了研究基礎(chǔ)：（1）與低分子量有機酸配體的相互作用以及（2）礦物質(zhì)的溶解-沉淀。

5 ICPMS-探索大氣PM與健康潛在關(guān)系

【前沿方向：大氣】

【前沿方向：環(huán)境與健康】

【關(guān)鍵技術(shù)：ICPMS】

前沿概覽

顆粒物（PM）的源解析研究將化學成分與排放源聯(lián)系起來，而健康風險分析則將健康結(jié)果與化學成分聯(lián)系起來。然而將排放源與環(huán)境測量中的健康風險聯(lián)系起來的研究很少。研究者對微粒痕量元素進行了深入研究。在北京冬季測量PM2.5中的元素，嚴重污染天的14種微量元素的總含量比低污染天高1.3-7.3倍。Fe，Zn和Pb是豐富的元素，與PM污染水平無關(guān)。Pb，Mn，Cd，As，Sr，Co，V，Cu和Ni主要以生物可利用形態(tài)存在。微粒痕量元素的來源可以分為粉塵，燃油燃燒，燃煤和交通相關(guān)排放等因素。在低污染天，與交通有關(guān)的排放占被測元素總質(zhì)量的65％。但是，在嚴重污染天中，煤炭燃燒占主導(dǎo)地位（58％）。通過結(jié)合特定元素的健康風險分析的研究發(fā)現(xiàn)，與交通有關(guān)的排放在低污染天主要是由微粒痕量元素引起的健康風險，而在中度和重度污染天燃煤同樣重要，甚至更為重要。

總結(jié)

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延伸閱讀

● 一探前沿|環(huán)境研究頂ji期刊，哪些技術(shù)備受青睞？重金屬分析篇（上）

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參考文獻：

1. Environ. Sci. Technol. 2019, 53, 5, 2586–2594

2. Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 22, 12987–12996

3. Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 11, 6300–6308

4. Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 17, 10057–10066

5. Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 19, 10967–10974

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