2019-03-26

     铊(Tl)是稀有分散元素,铊及其化合物的毒性很强,其毒性远远高过了砷、铅、汞等元素,可通过呼吸道、消化道及皮肤等途径进入人体内,导致人体铊中毒。Tl是WHO重点限制清单中主要危险废物之一,已被我国列入优先控制的污染物名单,是国家集中式生活饮用水和地表水源地特定项目及生活饮用水水质非常规指标。天然水体中的Tl主要以Tl(I)和Tl(III)两种价态存在,不同价态的Tl具有明显不同的物理、化学和毒理学特性,但其在水环境中的含量比较低。因此为了对天然水环境中的Tl进行监测预警和治理,寻找一种高灵敏度、低检测限的原位监测方法及其装置是关键一环。

      南京大学罗军老师团队和广州大学邓红梅老师团队,共同开发了一种基于δ-MnO2材料的新型DGT技术,并对其性能进行了表征。结果表明,δ-MnO2-DGT的性能不受pH(4-9)、离子强度(0.1–200 mM NaNO3)、溶解性有机质(0–30 mg L-1 腐殖酸)和放置时间(0–117天)的影响,其最高吸附容量可以达到27 μg cm-2,显示出良好的对Tl进行长期监测的潜力。另外,使用1.0 M草酸可以很好地对Tl进行洗脱,其中TI(I)的洗脱效率可以达到1.0,Tl(III)为0.86。该方法对Tl(I)的检出限为2.0 ng L-1,Tl(III)低至0.01 ng L-1,能够满足天然水环境中痕量TI的原位监测要求。随后将δ-MnO2-DGT装置放置于受污染的野外水体中,结果显示δ-MnO2-DGT可准确测定河流水中Tl的平均浓度,其与主动采样方法测得的浓度基本一致,进一步确定了δ-MnO2-DGT技术可以成为天然水体中精确测量T1的有力工具,在生物地球化学研究中具有重大意义。


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       这一研究成果近日在线发表于环境科学领域重要期刊《ANALYTICAL CHEMISTRY》(https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.analchem.8b03352)。该研究工作的第一作者为广州大学邓红梅副教授,通讯作者为南京大学罗军副教授。