专利名称：一种选择性定量采集、测量水环境中铬(vi)的方法
技术领域：
本发明属于环境监测领域，特别涉及一种选择性定量采集、测量水环境中铬(VI)的方法。
背景技术：
自然环境中，铬的常见形态为铬(III)和铬(VI)，由于价态不同导致铬(III)和铬(VI)的地球化学性质、生物化学性质、毒性水平均有显著差异。铬(VI)以阴离子形态存在，具有较高的活性，且其溶解度大，对植物和动物均有很大危害，接触皮肤后有致癌的作用，并发生变态反应。而铬(III)却是人体必需微量元素之一，其活性差，动植物对铬(III)的吸收率很低，在人体内部，铬(III)与b-球蛋白络合，是球蛋白正常新陈代谢不可缺少的元素，一旦人体内缺乏铬(III)容易诱发心血管疾病。因此，只检测污染物中的铬总量，不足以说明污染物对环境及动植物造成的危害程度，科学的评价铬对环境的影响，必需进行化学形态分析，特别是要准确测量毒性极强的铬(VI)的含量。目前，铬(VI)的测量方法主要包括分光光度法、原子光谱法、质谱法、电化学分析法、薄膜平衡扩散技术。分光光度法、原子光谱法、质谱法都不是原位采样，而是现场采样后，将采集水样送回实验室分析测量。由于采集水样中铬的化学形态处于动态平衡，随着水体PH的变化以及其它组分的存在，采集水样在储存和处理期间会发生物理、化学以及生物方面的变化，难以准确分析铬(VI)的含量。随着经济社会的发展，环境标准不断提高，水环境中铬(VI)需要富集才能被检测出，进一步增加了铬(VI)分析难度。电化学分析法、薄膜平衡扩散技术没有富集功能，不能测定低于检测限的铬(VI)含量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种选择性定量采集、测量水环境中铬(VI)的方法，该方法对水环境中铬(VI)原位采样并富集，检出限低，可准确测量水环境中的铬(VI)含量。本发明的技术解决方案是
一种选择性定量采集、测量水环境中铬(VI)的方法，其具体步骤是
1)透析膜的预处理
将截留分子量为2000 14000的透析膜浸在去离子水中煮沸，每隔20min 30min换一次去离子水，累积煮沸时间为Ih 3h ;
2)结合剂的预处理
取液体结合剂20 50g，用50 mL 100 mL去离子水稀释，所述结合剂为水溶性聚合季铵盐或吉米奇(Gemini)季铵盐，用所述透析膜制成透析袋，将稀释的结合剂溶液放入透析袋内，在去离子水中浸泡72h 168h进行纯化，纯化时，每隔12h 24h换一次去离子水；3)采集装置安装
将纯化的结合剂溶液稀释至O. 005mol/L O. 050mol/L,并按照采集装置容积量装入采集装置，用所述透析膜将采集装置封好，所述采集装置材质为聚四氟乙烯或聚丙烯；
4)采集装置放置
将装有结合剂的采集装置放于水环境中，放置时间为I天 120天，放置时，采集装置透析膜向下，然后固定采集装置；
5)采集装置取出并检测
一次全部取出或分多次取出采集装置，将采集装置中富集铬(VI)的结合剂按照总体积 的30% 80%取出，用质量百分比浓度为1% 2%的盐酸定容，测定结合剂中的铬(VI)累积量;
6)计算水环境中铬(VI)的浓度
当采集装置一次全部取出时，按照公式I =Cb =M · Dg/D· fA，计算水中铬(VI)的浓度，完成水环境中络(VI)的快速检定；
当采样装置分多次取出时，以采样装置中铬(VI)的累积量对时间作图，按照公式II =Cb=α · Dg/D · A，计算水中铬(VI)的浓度，完成水环境中铬(VI)的长期检测；
公式I及公式II中，Cb为本体溶液中铬(VI)的浓度，M为结合剂中的铬(VI)累积量，Dg为透析膜厚度，D为铬(VI)通过透析膜的扩散系数，t为扩散时间，A为透析膜工作面积，α为积累量对时间曲线的斜率。所述透析膜为醋酸纤维素膜。所述水溶性聚合季铵盐为多聚季铵盐、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐中的一种。所述水溶性吉米奇(Gemini)季铵盐为乙撑基双十二烷基胺聚氧乙烯醚季铵盐、双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐、双十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐中的一种。所述采集装置，包括固定板，在固定板上设有带内边沿的外壳，在外壳内设有支撑体，在支撑体顶部与外壳内边沿之间卡装有透析膜，在支撑体上设有倒锥形凹槽，所述凹槽与透析膜包围形成结合剂容纳腔。所述采集装置容积为2mL。固定采集装置时，将采集装置悬挂或安放在支撑物上并漂浮在水中。固定采集装置时，将采集装置安放于水底并掩埋于沉积物、土壤中。所述水环境为天然淡水、天然矿化水、污水、饮用水、回用水、生物体内水、沉积物中的水或土壤中的水。本发明以Fick第一扩散定律为理论基础，通过可渗入离子的透析膜将对铬(VI)具有选择性结合作用的结合剂(水溶性聚合季铵盐或吉米奇(Gemini)季铵盐)与水体隔开，通过透析膜控制离子交换过程，水体中的铬(VI)离子通过透析膜后与结合剂结合，使结合剂中铬(VI)离子浓度接近于零，保持铬(VI)离子在水体与结合剂溶液间的持续浓度梯度，使水体中的铬(VI)离子不断通过透析膜富集到结合剂中，实现对水环境中铬(VI)的定量采集。而铬(III)所带电荷与铬(VI)相反，不能与阳离子结合剂结合，故不能富集到阳离子结合剂中，从而实现了对铬(VI)的选择性富集。结合剂被厚度为」g的透析膜与被测水体分开，而铬(VI)离子的传输仅仅通过面积为A的透析膜进行。在时间t内，铬(VI)离子从本体溶液通过透析膜扩散到对铬(VI)具有选择性结合和富集作用的结合剂的扩散量M可以表达为
M =D · Cb · t · A/ Dg(I)
M可以通过定量分析方法(如AAS，ICP-MS)测定得到，所以本体溶液中铬(VI)浓度则可定量的表达为
Cb =M · Dg/D · t · A(2)
Μ,Δ g，A，D，t均为可测量的量，通过式⑵可计算出本体溶液的浓度C b。其有益效果是
(1)使用采集装置原位采样，采集装置简单，成本低廉，采集方便，对环境无污染；被监测物质的形态原位从水环境中转移并固定在结合剂中，避免了样品运输、储存和处理引起 的形态变化，检出限低，能更加准确测量铬(VI)浓度；
(2)选用水溶性聚合季铵盐或吉米奇(Gemini)季铵盐作为结合剂，其作用是与通过透析膜的铬(VI)牢牢结合，使透析膜内侧结合剂溶液中游离铬(VI)的浓度接近于零；
(3)选择性测量能被水溶性聚合季铵盐或吉米奇(Gemini)季铵盐结合和富集的铬(VI)的含量；
(4)将采集装置长期放置于一个浓度不断变化的水环境体系中，可得到体系在此时间范围内铬(VI)的平均浓度值，更加全面地反应一段时间内水环境体系的变化。
图I是本发明的采集装置示意图。图中1-固定板，2-外壳，3-支撑体，301-凹槽，4-透析膜，5-结合剂容纳腔。
具体实施例方式实施例I
1)透析膜的预处理
将截留分子量为2000 14000的透析膜(醋酸纤维素膜)浸在去离子水中煮沸，每隔20min换一次水，累积煮沸时间为2h ；
2)结合剂的预处理
用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜制成透析袋，称取50g液体结合剂双十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐，用SOmL去离子水稀释并放入所述透析袋内，在去离子水中浸泡168h纯化，每隔24 h更换一次去离子水；
3)采集装置安装
将纯化的结合剂配成O. 020mol/L双十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐溶液，取3个材质为聚丙烯容积为2mL的采集装置(如图I所示)，该采集装置包括固定板1，在固定板I上设有带内边沿的外壳2，在外壳2内设有支撑体3，在支撑体3顶部与外壳2内边沿之间卡装有透析膜4，在支撑体3上设有倒锥形凹槽301，所述凹槽301与透析膜4包围形成结合剂容纳腔5 ;将采集装置内装入2mL0. 020mol/L双十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐溶液，用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜将采集装置封好；
4)采集装置放置将采集装置透析膜向下，悬挂在支撑物上并漂浮在工业废水中24h ；
5)采集装置取出并检测
将3个采集装置全部取出，取I. O mL采集装置中富集铬(VI)结合剂，用质量百分比浓度为2%的盐酸定容至IOmL,利用原子吸收光谱法测定结合剂中的铬(VI)，测得三个采集装置内铬(VI)的累积量分别为3. 64μ g、3. 64μ g和3. 94 μ g，平累积量(M)为3. 74 μ g ;
6)计算水环境中铬(VI)的浓度
将 D =5. 33 X ICT7Cm2 · s' A = 3. 14 cm2, Dg=85mm=85 X lCT4cm, M=3. 74 μ g,t=24X3600s代入公式Cb =M*Dg/D*fA，求得工业废水中铬(VI)的平均浓度Cb=0.2198 μ g/ml。采用分光光度法直接测得工业废水中铬(VI)的浓度为O. 2347 μ g/ml0监测期内本实施例所测得的铬(VI)的平均浓度与分光光度法在同期测得的铬(VI)含量的比值为93. 65%，表明本发明可以准确测量水体中的铬(VI)的含量。实施例2
1)透析膜的预处理
将截留分子量为2000 14000的透析膜(醋酸纤维素膜)浸在去离子水中煮沸，每隔20min换一次水，累积煮沸时间为2h ；
2)结合剂的预处理
用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜制成透析袋，称取40g液体结合剂双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐，用IOOmL去离子水稀释并放入所述透析袋内，在去离子水中浸泡168h纯化，每隔12h更换一次去离子水；
3)采集装置安装
将纯化的结合剂配成O. 050mol/L双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐溶液，取12个材质为聚丙烯容积为2ml的采集装置，该采集装置结构同实施例I ;将采集装置内装入2ml
O.050mol/L双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐溶液，用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜将采集装置封好；
4)采集装置放置
将采集装置透析膜向下，安放在支撑物上并漂浮在生活污水中；
5)采集装置取出并检测
每天(按24h计)取出3个采集装置，取O. SmL采集装置中富集铬(VI)结合剂，用质量百分比浓度为2%的盐酸定容至10mL，利用原子吸收光谱法测定结合剂中的铬(VI)，并计算在放置时间内生活污水中铬(VI)的平均累积量(11)，2411、4811、7211和9611采集装置内铬(VI)的平均累积量(M)分别为2. 08 μ g、3. 94 μ g、5. 40 μ g和7· 30 μ g ;
6)计算水环境中铬(VI)的浓度
以累积量(M)对放置时间(t)作图，求得斜率α为O. 0715，将D =5. 33X 10_7cm2 · s—1,Α=3· 14 cm2, Dg=8. 5mm=85X10_4cm 代入 Cb = a Dg/3600D A (3600 为时间单位换算系数，lh=3600s，下同)，求得生活污水中铬(VI)的浓度Cb = O. 101 μ g/ml ο采用分光光度法直接测得生活污水中铬(VI)的浓度为O. 102 μ g/ml0监测期内本实施例所测得的铬(VI)的平均浓度与分光光度法在同期测得的铬(VI)含量的比值为99.01%。
实施例3
1)透析膜的预处理
将截留分子量为2000 14000的透析膜(醋酸纤维素膜)浸在去离子水中煮沸，每隔30min换一次水，累积煮沸时间为2h ；
2)结合剂的预处理 用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜制成透析袋，称取20g液体结合剂多聚季铵盐，用50mL去离子水稀释并放入所述透析袋内，在去离子水中浸泡120h纯化，每隔24 h更换一次去离子水；
3)采集装置安装
将纯化的结合剂配成O. 050mol/L多聚季铵盐溶液，取12个材质为聚四氟乙烯容积为2ml的采集装置，该采集装置结构同实施例I ;将采集装置内装入2ml0. 050mol/L多聚季铵盐溶液，用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜将采集装置封好；
4)采集装置放置
将采集装置透析膜向下，安放在支撑物上并漂浮在工业废水中；
5)采集装置取出并检测
每周取出3个采集装置，取O. 6mL采集装置中富集铬(VI)结合剂，用质量百分比浓度为2%的盐酸定容至50mL，利用原子吸收光谱法测定结合剂中的铬(VI)，并计算在放置时间内工业废水中铬(VI)的平均累积量(M)，实验测得第一周、第二周、第三周和第四周采集装置内铬(VI)的平均累积量(M)分别为 28.4yg,48. 5yg,82.6ygiP 110.8yg；
6)计算水体中铬(VI)的浓度
以累积量(M)对放置时间(t)作图，求得斜率α为4. 27571，将D=5. 33X l(Tcm2 · s—1，Α=3· 14cm2，Dg=85mm=85Xl(T4cm，α = 4.27571 代入 Cb = a Dg/24X3600D A，求得工业废水中铬(VI)的平均浓度Cb = O. 251 μ g/ml ο采用分光光度法直接测得工业废水中铬(VI)的浓度为O. 239 μ g/ml。监测期内本实施例所测得的铬(VI)的平均浓度与分光光度法在同期测得的铬(VI)含量的比值为105%。实施例4
1)透析膜的预处理
将截留分子量为2000 14000的透析膜(醋酸纤维素膜)浸在去离子水中煮沸，每隔20min换一次水，累积煮沸时间为2h ；
2)结合剂的预处理
用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜制成透析袋，称取20g液体结合剂多聚季铵盐，用IOOmL去离子水稀释并放入所述透析袋内，在去离子水中浸泡96h纯化，每隔16 h更换一次去离子水；
3)采集装置安装
将纯化的结合剂配成O. 050mol/L多聚季铵盐溶液，取12个材质为聚四氟乙烯容积为2ml的采集装置，该采集装置结构同实施例I ;将采集装置内装入2ml0. 050mol/L多聚季铵盐溶液，用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜将采集装置封好；
4)采集装置放置将采集装置透析膜向下，安放在支撑物上并漂浮在天然淡水环境中；
5)采集装置取出并检测
每周取出3个采集装置，取I. 6mL采集装置中富集铬(VI)结合剂，用质量百分比浓度为2%的盐酸定容至IOmL,利用原子吸收光谱法测定结合剂中的铬(VI)，并计算在放置时间内生活污水中铬(VI)的平均累积量(M)，测得第一周、第二周、第三周和第四周采集装置内铬(VI)的平均累积量(M)分别为 0.6524 8、1.364“8、1.82848和 2. 580 μ g ； 6)计算水环境中铬(VI)的浓度
以累积量(M)对放置时间(t)作图，求得斜率α为O. 08926，将D =5. 33X IO^cm2 -s^1,A =3. 14cm2，Dg=85mm=85Xl(T4cm 代入 Cb = a Dg/24X 3600D A，求得天然水中铬(VI)的平均浓度 Cb =0. 0052 μ g/ml。实施例5
1)透析膜的预处理
将截留分子量为2000 14000的透析膜(醋酸纤维素膜)浸在去离子水中煮沸，每隔20min换一次水，累积煮沸时间为2h ；
2)结合剂的预处理
用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜制成透析袋，称取50g液体结合剂亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐，用IOOmL去离子水稀释并放入所述透析袋内，在去离子水中浸泡168h纯化，每隔24 h更换一次去离子水；
3)采集装置安装
将纯化的结合剂配成O. OlOmol/L亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐溶液，取12个材质为聚四氟乙烯容积为2ml的采集装置，该采集装置结构同实施例I ;将采集装置内装入2ml0. 010mol/L亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐溶液，用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜将采集装置封好；
4)采集装置放置
将采集装置透析膜向下，掩埋进土壤(水田)中；
5)采集装置取出并检测
每个月取出3个采集装置，取ImL采集装置中富集铬(VI)结合剂，用质量百分比浓度为2%的盐酸定容至25mL，利用原子吸收光谱法测定结合剂中的铬(VI)，并计算在放置时间内生活污水中铬(VI)的平均累积量(M)，30天、60天、90天、120天采集装置内铬(VI)的累积量(M)分别为 14. 23 μ g、30. 88 μ g、42. 31 μ g 和 58. 61 μ g ；
6)计算水环境中铬(VI)的浓度
以累积量(M)对放置时间(t)作图，求得斜率α为O. 4819，将D =5. 33X IO^cm2 · s—1，A =3. 14cm2, Dg= 85mm=85 X 10_4cm 代入 Cb = a Dg/24X 3600D Α，求得土壤水中铬(VI)的平均浓度 Cb =0. 0283 μ g/ml。实施例6
1)透析膜的预处理
将截留分子量为2000 14000的透析膜(醋酸纤维素膜)浸在去离子水中煮沸，每隔20min换一次水，累积煮沸时间为Ih ；
2)结合剂的预处理用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜制成透析袋，称取20g液体结合剂乙撑基双十二烷基胺聚氧乙烯醚季铵盐，用IOOmL去离子水稀释并放入所述透析袋内，在去离子水中浸泡168h纯化，每隔24 h更换一次去离子水；
3)采集装置安装
将纯化的结合剂配成O. 0050mol/L乙撑基双十二烷基胺聚氧乙烯醚季铵盐，取3个材质为聚丙烯容积为2ml的采集装置，该采集装置结构同实施例I ;将采集装置内装入2ml0. 0050mol/L乙撑基双十二烷基胺聚氧乙烯醚季铵盐，用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜将采集装置封好；
4)采集装置放置
将采集装置透析膜向下，悬挂在支撑物上并漂浮在回用水中24h ； 5)采集装置取出并检测
将3个采集装置全部取出，取I. 6mL采集装置中富集铬(VI)结合剂，用质量百分比浓度为1%的盐酸定容至10mL，利用原子吸收光谱法测定结合剂中的铬(VI)，测得三个采集装置内铬(VI)的累积量分别为1·244、1·364和I. 174yg，平均累积量(M)为I. 26 Ug
6)计算水环境中铬(VI)的浓度
将 D =5. 33X ICT7Cm2 · s' A = 3. 14cm2, Dg= 85mm=85X lCT4cm, t= 24X3600s，M=I. 26μ g代入公式Cb =M*Dg/Dt ·Α，求得回用水中铬(VI)的平均浓度Cb =0.074 μ g/ml。实施例7
1)透析膜的预处理
将截留分子量为2000 14000的透析膜(醋酸纤维素膜)浸在去离子水中煮沸，每隔30min换一次水，累积煮沸时间为3h ；
2)结合剂的预处理
用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜制成透析袋，称取50g液体结合剂双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐，用IOOmL去离子水稀释并放入所述透析袋内，在去离子水中浸泡96h纯化，每隔16 h更换一次去离子水；
3)采集装置安装
将纯化的结合剂配成O. 0050mol/L双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐溶液，取12个材质为聚丙烯容积为2ml的采集装置，该采集装置结构同实施例I ;将采集装置内装入2ml0. 050mol/L双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐溶液，用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜将采集装置封好；
4)采集装置放置
将采集装置透析膜向下，安放在支撑物上并漂浮在饮用水中；
5)采集装置取出并检测
每天取出3个采集装置，取1.5mL采集装置中富集铬(VI)结合剂，用质量百分比浓度为1%的盐酸定容至10mL，利用原子吸收光谱法测定结合剂中的铬(VI)，并计算在放置时间内生活污水中铬(VI)的平均累积量(M)，测得第一天、第二天、第三天和第四天采集装置内铬(VI)的平均累积量(M)分别为 0.2354 8、0.4814 8、0.637“8和 0.950 μ g ；
6)计算水环境中铬(VI)的浓度
以累积量(M)对放置时间(t)作图，求得斜率α为O. 00959，将D =5. 33X IO^cm2 .s—1，A =3. 14cm2，Dg= 85mm=85 X l(T4cm 代入公式 Cb = a Dg/3600D A，求得饮用水中铬(VI)的平均浓度 Cb =0.0135 μ g/ml。实施例8
1)透析膜的预处理
将截留分子量为2000 14000的透析膜(醋酸纤维素膜)浸在去离子水中煮沸，每隔20min换一次水，累积煮沸时间为Ih ；· 2)结合剂的预处理
用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜制成透析袋，称取15g液体结合剂双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐，用75mL去离子水稀释并放入所述透析袋内，在去离子水中浸泡168h纯化，每隔24 h更换一次去离子水；
3)采集装置安装
将纯化的结合剂配成O. 005mol/L双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐溶液，取3个材质为聚丙烯容积为2ml的采集装置，该采集装置结构同实施例I ;将采集装置内装入2ml0. 005mol/L双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐溶液，用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜将采集装置封好；
4)采集装置放置
将采集装置透析膜向下，悬挂在支撑物上并漂浮在放入天然水中24h ；
5)采集装置取出并检测
将3个采集装置全部取出，取I. 6mL采集装置中富集铬(VI)结合剂，用质量百分比浓度为2%的盐酸定容至10mL，利用原子吸收光谱法测定结合剂中的铬(VI)，测得三个采集装置内铬(VI)的累积量(M)分别为O. 72,0. 62和O. 56μ g，平累积量(M)平均值为O. 63 μ g ；
6)计算水环境中铬(VI)的浓度
将 D=5. 33X l(T7cm2 · s' A = 3. 14cm2，Dg= 85mm=85 X l(T4cm，t= 24X3600s,M=O. 63 μ g代入式(2) Cb =M*Dg/Dt ·Α，求得天然水中铬(VI)的平均浓度Cb = O. 037 μ g/ml ο实施例9
1)透析膜的预处理
将截留分子量为2000 14000的透析膜(醋酸纤维素膜)浸在去离子水中煮沸，每隔20min换一次水，累积煮沸时间为2h ；
2)结合剂的预处理
用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜制成透析袋，称取15g液体结合剂多聚季铵盐，用IOOmL去离子水稀释并放入所述透析袋内，在去离子水中浸泡168h纯化，每隔24 h更换一次去离子水；
3)采集装置安装
将纯化的结合剂配成O. 010mol/L多聚季铵盐溶液，取12个材质为聚丙烯容积为2ml的采集装置，该采集装置结构同实施例I ;将采集装置内装入2ml0.010mol/L多聚季铵盐溶液，用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜将采集装置封好；
4)采集装置放置
将采集装置透析膜向下，安放在支撑物上并漂浮在生活污水中；5)采集装置取出并检测
每天(按24h计)取出3个采集装置，取ImL采集装置中富集铬(VI)结合剂，用质量百分比浓度为2%的盐酸定容至IOmL,利用原子吸收光谱法测定结合剂中的铬(VI)，并计算在放置时间内生活污水中铬(VI)的平均累积量(11)，2411、4811、7211和9611采集装置内铬(VI)的平均累积量(M)分别为 O. 452μ g,0. 821μ g、l. 35μ g 和 I. 78μ g ；
6)计算水环境中铬(VI)的浓度
以累积量(M)对放置时间(t)作图，求得斜率α为，将D =5. 33X 10 · s^1, A=3. 14cm2, Dg= 85mm=85 X ICT4Cm 代入 Cb = α · Dg/3600D · Α,求得天然矿化水中铬(VI)的平均浓度 Cb =0. 0265 μ g/ml。
实施例10
1)透析膜的预处理
将截留分子量为2000 14000的透析膜(醋酸纤维素膜)浸在去离子水中煮沸，每隔20min换一次水，累积煮沸时间为2h ；
2)结合剂的预处理
用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜制成透析袋，称取30g液体结合剂双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐，用IOOmL去离子水稀释并放入所述透析袋内，在去离子水中浸泡72h纯化，每隔12 h更换一次去离子水；
3)采集装置安装
将纯化的结合剂配成O. 005mol/L双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐溶液，取3个材质为聚丙烯容积为2ml的采集装置，该采集装置结构同实施例I ;将采集装置内装入2ml0. 005mol/L双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐溶液，用步骤I)中预处理的醋酸纤维素膜将采集装置封好；
4)采集装置放置
将IOOg海藻用匀浆机匀浆，浆液稀释为10000ml的海藻稀释液，将采集装置透析膜向下，悬挂在支撑物上并漂浮在海藻稀释液中24h ；
5)采集装置取出并检测
将3个采集装置全部取出，取ImL采集装置中富集铬(VI)结合剂，用质量百分比浓度为2%的盐酸定容至10mL，利用原子吸收光谱法测定结合剂中的铬(VI)，测得三个采集装置内铬(VI)的累积量分别为O. 15,0. 18和0.21 μ g，平累积量(M)为3. 74 μ g ;
6)计算水环境中铬(VI)的浓度
将 D =5. 33X ICT7Cm2 · s_1, A = 3. 14cm2, Dg= 85mm=85X lCT4cm, t= 24X3600s, M=
0.18 μ g代入公式Cb =M · Dg/D · t · A，求得海藻中铬(VI)的平均浓度Cb = I. 058 mg/kg。
权利要求
1.一种选择性定量采集、测量水环境中铬(VI)的方法，其特征是 1)透析膜的预处理 将截留分子 量为2000 14000的透析膜浸在去离子水中煮沸，每隔20min 30min换一次去离子水，累积煮沸时间为Ih 3h ; 2)结合剂的预处理 取液体结合剂20 50g，用50 mL 100 mL去离子水稀释，所述结合剂为水溶性聚合季铵盐或吉米奇(Gemini)季铵盐，用所述透析膜制成透析袋，将稀释的结合剂溶液放入透析袋内，在去离子水中浸泡72h 168h进行纯化，纯化时，每隔12h 24h换一次去离子水； 3)采集装置安装 将纯化的结合剂溶液稀释至O. 005mol/L O. 050mol/L,并按照采集装置容积量装入采集装置，用所述透析膜将采集装置封好，所述采集装置材质为聚四氟乙烯或聚丙烯； 4)采集装置放置 将装有结合剂的采集装置放于水环境中，放置时间为I天 120天，放置时，采集装置透析膜向下，然后固定采集装置； 5)采集装置取出并检测 一次全部取出或分多次取出采集装置，将采集装置中富集铬(VI)的结合剂按照总体积的30% 80%取出，用质量百分比浓度为1% 2%的盐酸定容，测定结合剂中的铬(VI)累积量; 6)计算水环境中铬(VI)的浓度 当采集装置一次全部取出时，按照公式I =Cb =M*Dg/D*fA，计算水中铬(VI)的浓度，完成水环境中络(VI)的快速检定； 当采样装置分多次取出时，以采样装置中铬(VI)的累积量对时间作图，按照公式II =Cb=α · Dg/D · A，计算水中铬(VI)的浓度，完成水环境中铬(VI)的长期检测； 公式I及公式II中，Cb为本体溶液中铬(VI)的浓度，M为结合剂中的铬(VI)累积量，Dg为透析膜厚度，D为铬(VI)通过透析膜的扩散系数，t为扩散时间，A为透析膜工作面积，α为积累量对时间曲线的斜率。
2.根据权利要求I所述的选择性定量采集、测量水环境中铬(VI)的方法，其特征是所述透析膜为醋酸纤维素膜。
3.根据权利要求I所述的选择性定量采集、测量水环境中铬(VI)的方法，其特征是所述水溶性聚合季铵盐为多聚季铵盐、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐中的一种。
4.根据权利要求I所述的选择性定量采集、测量水环境中铬(VI)的方法，其特征是所述水溶性吉米奇(Gemini)季铵盐为乙撑基双十二烷基胺聚氧乙烯醚季铵盐、双十二烷基胺聚氧乙烯醚三季铵盐、双十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐中的一种。
5.根据权利要求I所述的选择性定量采集、测量水环境中铬(VI)的方法，其特征是所述采集装置，包括固定板，在固定板上设有带内边沿的外壳，在外壳内设有支撑体，在支撑体顶部与外壳内边沿之间卡装有透析膜，在支撑体上设有倒锥形凹槽，所述凹槽与透析膜包围形成结合剂容纳腔。
6.根据权利要求I或5所述的选择性定量采集、测量水环境中铬(VI)的方法，其特征是所述采集装置容积为2mL。
7.根据权利要求I所述的选择性定量采集、测量水环境中铬(VI)的方法，其特征是固定采集装置时，将采集装置悬挂或安放在支撑物上并漂浮在水中。
8.根据权利要求I所述的选择性定量采集、测量水环境中铬(VI)的方法，其特征是固定采集装置时，将采集装置安放于水底并掩埋于沉积物、土壤中。
9.根据权利要求I所述的选择性定量采集、测量水环境中铬(VI)的方法，其特征是所述水环境为天然淡水、天然矿化水、污水、饮用水、回用水、生物体内水、沉积物中的水或土壤中的水。
全文摘要
一种选择性定量采集、测量水环境中铬(VI)的方法，取截留分子量为2000～14000的透析膜进行预处理，结合剂的预处理，将采集装置放于水环境中，放置时透析膜向下，固定采集装置，放置时间为1天～120天，一次全部取出或分多次取出采集装置，取出结合剂为总体积的30%～80%，用盐酸定容，测定结合剂中的铬(VI)累积量；并计算水中铬(VI)的平均浓度。优点是采集装置简单，成本低廉，采集方便，对环境无污染，能更加准确测量铬(VI)浓度；结合剂溶液中游离铬(VI)的浓度接近于零；可更加全面地反应一段时间内水环境体系的变化。
文档编号G01N1/28GK102841062SQ20121030434
公开日2012年12月26日 申请日期2012年8月24日 优先权日2012年8月24日
发明者陈宏 , 刘玉静, 顾佳丽, 蔡艳荣, 励建荣 申请人:渤海大学