BCR法测有效态重金属

BCR法分级提取土壤中重金属形态BCR法分级提取土壤中重金属形态（2005）一、适用重金属Zn Cu Pb Cd Cr Ni二、仪器和器皿器皿：硼硅酸盐玻璃、聚乙烯、聚四氟乙烯，均用4 M 硝酸浸泡过夜，去离子水洗涤空白液：批试验中插入一个空白，通过洗涤程序，加入40 ml HACO（溶液A），按照步骤1的操作后分析空白溶液。

水平机械振荡装置：振荡频率30 rmp；1500g 离心。

土样：20目三、试剂1.去离子水2.溶液A（0.11 M HACO）：25±0.2 ml 冰乙酸，稀释至1升，得0.43 M得HACO；在取250 ml得0.43 M HACO，稀释至1升，及得0.11 M HACO；3.溶液B（0.1 M NH2OH.HCL）：6.95 g 试剂溶于900 ml水中，用硝酸调至pH＝2，定容至1升；4.溶液C（30％的H2O2）：使用出厂品，用硝酸控制酸度在pH2～35.溶液D（1 M NH4OAC）：77.08 g溶于900 ml水中，用硝酸调至pH＝2（仔细小心调节），定容至1升；三、步骤1.每克土壤中加入40 ml溶液A于100 ml聚乙烯瓶中，室温（20度）振荡16 h。

在3500转离心40 min后倒出上清液。

残留物用20 ml去离子水洗净，摇动15 min，再次离心并倒出上清液，合并于第一次的上清液，过滤；2.每克残留物加入40 ml的溶液B，室温下振荡16 h。

残留物用20 ml去离子水洗净，摇动15 min，再次离心并倒出上清液，合并于第一次的上清液，过滤方法同上。

3.a)每克残留物中加入10 ml溶液C，混匀并在室温下消化1 h，随后在85℃下消化1 h（盖上盖子），随后蒸发至剩余少量液体；b)再加入10 ml溶液C，继续在85℃下消化1 h，移走盖子，蒸发至剩余少量液体；c)再加入50 ml溶液D于冷却湿润的残留物中，室温下振荡16 h，，过滤方法同上。

BCR连续提取法分析土壤中重金属的形态⏹1、重金属形态⏹2、重金属形态研究方法及发展历程⏹3、本实验的目的⏹4、实验原理⏹5、实验步骤⏹6、数据处理1.重金属形态⏹重金属形态是指重金属的价态、化合态、结合态、和结构态四个方面，即某一重金属元素在环境中以某种离子或分子存在的实际形式。

⏹重金属进入土壤后，通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附等各种作用，形成不同的化学形态，并表现出不同的活性。

⏹元素活动性、迁移路径、生物有效性及毒性等主要取决于其形态,而不是总量。

故形态分析是上述研究及污染防治等的关键2、重金属形态研究方法及发展历程⏹自Chester 等(1967)和Tessier 等(1979)的开创性研究以来,元素形态一直是地球和环境科学研究的一大热点。

⏹在研究过程中,建立了矿物相分析、数理统计、物理分级和化学物相分析等形态分析方法。

⏹由于自然体系的复杂性,目前对元素形态进行精确研究是很困难,甚至是不可能的。

⏹在诸多方法中,化学物相分析中的连续提取(或逐级提取）(Sequential extraction) 技术具操作简便、适用性强、蕴涵信息丰富等优点，得到了广泛应用。

逐级提取(SEE) 技术的发展历程⏹60～70年代（酝酿期）⏹以Chester 和Hughes(1967) 为代表的一些海洋化学家尝试用一种或几种化学试剂溶蚀海洋沉积物,将其分成可溶态和残留态两部分,进而达到研究微量元素存在形态的目的。

⏹70 年代末（形成期）⏹在前人研究的基础上,Tessier et al. (1979) 用不同溶蚀能力的化学试剂,对海洋沉积物进行连续溶蚀和分离操作,将其分成若干个“操作上”定义的地球化学相,建立了Tessier 流程。

⏹80 年代(发展期)⏹不同学者在对Tessier 流程改进的基础上,先后提出了20 多种逐级提取流程。

其中,影响较大的逐级提取流程有Salomons 流程(1984) 、Forstner 流程(1985) 、Rauret et al流程(1989) 等。

重金属BCR分级提取
（1）弱酸提取态：准确称取通过100目筛的风干土壤样品1.0000g 置于100mL离心管中，加入40mL 0.1mol/L HOAc，放在恒
温振荡器中22℃±5℃下连续震荡16h，然后放入离心机中
5000r/min下离心20min。

上清液经抽滤后移入瓶中待测。

（2）可还原态：向上一步残渣中加入40mL 0.5mol/L 的NH4OH • HCl, 放在恒温振动器中22℃±5℃下连续震荡16h，然后放入离心
机中5000r/min下离心20min。

上清液经抽滤后移入瓶中待测。

（3）可氧化态：向上一步残渣中加入10mL H2O2(pH值2~3)，搅拌均匀后室温下静置1h后用水浴加热至85℃±2℃，再加入
10mL H2O2 ，在恒温水浴箱中保持85℃±2℃，待溶液蒸
干后加入50mL 1mol/L NH4OAc，放在恒温振动器中22℃±
5℃下连续震荡16h，然后5000r/min下离心20min。

将上清
液抽滤后移入瓶中。

（4）残余态：分别加入9mLHNO3 和3mLHF, 使酸和样品充分混合均匀。

把装有样品的消解管放进干净的高压消解罐中，拧上
罐盖，进行微波消解。

消解后取出消解管，置于智能控温电
加热器上150℃赶酸至近干，将管中溶液转移至50mL 容量
瓶中，加入滴高氯酸2-3ml，在电热板上加热至150度进行赶
酸，至近干后冷却到室温，加入1%HNO325ml过滤定容.。

BCR法对重金属形态进行提取,具体步骤如下:一HOAC溶解态。

称取0.2g冷冻干燥的土壤样品,置于30ml聚四氟乙烯离心管中,加入20ml0.1mol/L的醋酸,放在恒温震荡器中20-25度环境条件下震荡16h,转速30±10rpm,再加入10ml去离子水放在离心机中3000r/min震荡20min,分离上清液转移到50ml容量瓶中,稀释置刻度,摇匀。

用原子吸收分光光度计检测浓度表示为C1,残渣进行下一步形态提取。

二,可还原态。

将20ml0.1mol/L的盐酸羟胺(NH2OH.HCL)(HNO3酸化,PH=2,当天配置),加入(一)所剩残渣中,放在恒温震荡器中20-25度环境条件下震荡16h,再加入10ml去离子水放在离心机中3000r/min震荡15min,分离上清液转移到50ml容量瓶中,稀释置刻度,摇匀。

用原子吸收分光光度计检测浓度表示为C2,残渣进行下一步形态提取。

三,可氧化态。

向(二)中加入10ml 8.8mol/LH2O2(HNO3酸化,PH=2)室温下静置1h (间隔15min用手摇荡),用水浴加热至(85度±2)消化1h,蒸发至近干再加入6ml 8.8mol/L 的H2O2(HNO3酸化,PH=2),重复上述操作,冷却至室温后,再加入20ml1mol/L的NH4OA C (HNO3酸化,PH=2)(在PH=2)放在恒温震荡器中20-25度环境条件下震荡16h,放在离心机中3000r/min震荡15min,分离上清液转移到50ml容量瓶中,稀释置刻度,摇匀。

用原子吸收分光光度计检测浓度表示为C3,残渣进行下一步形态提取。

四,总量及残渣态,盐酸-高氯酸-氢氟酸消解:往(三)中残渣加入10mlHCL,设定消解炉的温度为100度,加热至样品剩余少量后取下冷却。

加入5mlHNO3,5mlHF,3mlHCLO4加盖,设定消解温度为170度,升温1h后冷却加盖,继续加热挥发硅,升温到200度,待白烟冒出至少量后,取下冷却,液体呈透明,倒出,清洗,稀释待测。

吸附解吸实验步骤①在塑料离心管中称入一定量的土样(土样量根据水土比确定，待定)，称重(m1,g)；②在离心管中加入20.0 mL含有一定浓度污染物的0.01 M CaCl2溶液（共7个浓度梯度待定），用聚四氟乙烯带封口后旋紧塑料盖，置于摇床震荡24 h；③将离心管取出后，3500 rpm离心25 min，取上清液过0.25 μm滤膜，弃去前3 mL后，滤液用于污染物浓度分析；⑤将上清液倾倒干净后称重(m2,g)，计算倾倒出溶液体积(m1+20-m2,mL)并用新配制背景溶液补充，充分混匀后，用于解吸实验；⑥补充背景溶液（0.01 M CaCl2）后，将离心管混匀，震荡24 h；⑦将离心管取出后，3500 rpm离心25 min，取上清液过0.25 μm滤膜，弃去前3 mL后，滤液用于污染物浓度分析。

注：每个土样做3个平行，同时设置3个无土空白；解吸实验重复3次。

吸附解吸过程中重金属形态变化取2个浓度进行吸附-解吸实验，取6个平行。

实验在100mL离心管中进行，加入1g土壤样品，维持水土比不变。

其中步骤②中震荡时间分别为1d, 3d, 5d, 7d, 10d和15d（每天24h）。

步骤⑥中，取3个离心管进行解吸实验（解吸1次），并对解吸前（3个离心管）和解吸后（3个离心管）的土壤样品中重金属形态进行BCR分析。

注：解吸时按照步骤⑦取样测定溶液中重金属含量。

BCR提取I）弱酸可提取态称取1.0000g过100目筛的风干土样于100mL塑料离心管中，加入40mL0.1mol/L的醋酸溶液，混合均匀后在振荡器上连续振荡16h，离心20min，而后过滤，分离上清液保存待测，即为弱酸可提取态。

残渣加入20mL蒸馏水振荡15min，离心20min，倒掉上清液，进行下一步的测定。

II）可还原态向上步残渣中加入40mL0.5mol/L盐酸羟胺溶液，混合均匀后在振荡器上连续振荡16h，离心20min，而后过滤，分离上清液保存待测，即为可还原态。

BCR法分级提取土壤中重金属形态（2005）一、适用重金属Zn Cu Pb Cd Cr Ni二、仪器和器皿器皿：硼硅酸盐玻璃、聚乙烯、聚四氟乙烯，均用4 M 硝酸浸泡过夜，去离子水洗涤空白液：批试验中插入一个空白，通过洗涤程序，加入40 ml HACO（溶液A），按照步骤1的操作后分析空白溶液。

水平机械振荡装置：振荡频率30 rmp；1500g 离心。

土样：20目三、试剂1.去离子水2.溶液A（0.11 M HACO）：25±0.2 ml 冰乙酸，稀释至1升，得0.43 M得HACO；在取250 ml得0.43 M HACO，稀释至1升，及得0.11 M HACO；3.溶液B（0.1 M NH2OH.HCL）：6.95 g 试剂溶于900 ml水中，用硝酸调至pH＝2，定容至1升；4.溶液C（30％的H2O2）：使用出厂品，用硝酸控制酸度在pH2～35.溶液D（1 M NH4OAC）：77.08 g溶于900 ml水中，用硝酸调至pH＝2（仔细小心调节），定容至1升；三、步骤1.每克土壤中加入40 ml溶液A于100 ml聚乙烯瓶中，室温（20度）振荡16 h。

在3500转离心40 min后倒出上清液。

残留物用20 ml去离子水洗净，摇动15 min，再次离心并倒出上清液，合并于第一次的上清液，过滤；2.每克残留物加入40 ml的溶液B，室温下振荡16 h。

残留物用20 ml去离子水洗净，摇动15 min，再次离心并倒出上清液，合并于第一次的上清液，过滤方法同上。

3.a)每克残留物中加入10 ml溶液C，混匀并在室温下消化1 h，随后在85℃下消化1 h（盖上盖子），随后蒸发至剩余少量液体；b)再加入10 ml溶液C，继续在85℃下消化1 h，移走盖子，蒸发至剩余少量液体；c)再加入50 ml溶液D于冷却湿润的残留物中，室温下振荡16 h，，过滤方法同上。

四、注意点1.每次加入提取剂后应立即开始振荡，不要停留；2.上次离心提取完后应破坏粉碎管底的沉积物，利于下次提取；3.重金属全量用HF的方法测定；4.每批试验都必须有空白对照，每个样品重复2次；5.过滤液上机测定，在测定前应保存于4℃的冰箱中；6.土壤样品105℃烘2小时；7.振荡箱预设为25±2℃，在整个提取步骤前后测定并控制室温；。

BCR法测定土壤有效态重金属含量（BCR 为欧洲共同体参考物机构( European Community Bureau of Reference) 的简称,是现在欧盟标准测量和测试机构(Standards Measurements and Testing Programme ,缩写为SM &T) 的前身。

）0. 水溶态称1.00g过0.25mm筛的土壤样品于100ml离心管内，按1：40固液比加入煮沸过的蒸馏水，振荡2小时，3000g离心20分钟。

1. 交换态（Exchangable fraction）称1.00g过0.25mm筛的土壤样品于100ml离心管内，按1：40固液比加入0.11 mol/L的醋酸(CH3OOH)，把管口塞紧密封。

然后放到往复振荡机上振荡16h。

离心分离，并收集醋酸提取液于塑料瓶中，待测其中的重金属含量。

往残渣中添加20mL的去离子水后振荡15min进行清洗，然后再用3000g的速度离心20分钟。

倒掉上清液，但不能倒掉任何固体残渣。

2. 铁锰态（Oxides Fe/Mn fraction）上述离心后的土壤样仍保留于离心管内，按1：40固液比加入0.5 mol/L的羟基盐酸（NH2OH•HCl）[用2 mol/L的HNO3调整pH值为1.5]进行第二步提取。

再放到往复振荡机上振荡16h，离心分离，并收集第二次提取液于塑料瓶中，待测重金属含量。

往残渣中添加20mL的去离子水后振荡15min进行清洗，然后再用3000g的速度离心20分钟。

倒掉上清液，但不能倒掉任何固体残渣。

3. 有机结合态（Organic matter and sulfidic fraction）分离后的土壤样保存于离心管内，先加入10ml 30％的过氧化氢（H2O2），于85℃的水浴锅中进行有机质消化；上述消化液将干时，就再加10ml 30％的过氧化氢继续消化，视样品不同直至加入的30％过氧化氢时没有冒气泡为止（全消化过程约2h）。

形态分析：BCR提取法第一步：酸溶态（F1），取0.5 g处理好的干污泥样品，装在50 mL聚乙烯离心管内，加入20 mL0.11 mol.L-1的CH3COOH溶液，室温下震荡16 h后，在4000 rpm下离心20 min。

取上清液过0.45 μm滤膜后，于50mL容量瓶定容，然后将待测样品储于聚乙烯离心管中，加酸冷藏保存待测。

离心管中的残留物用10 mL超纯水冲洗，4000 rpm下离心15 min，洗涤液弃去。

第二步：可还原态（F2），于酸溶态固相残渣中加入20 mL 0.5 mol.L-1的NH2OH·HCl溶液（用HNO3将pH调至2），室温下震荡16 h后，在4000 rpm 下离心20 min，取上清液过0.45 μm滤膜后，于50mL容量瓶定容，然后将待测样品储于聚乙烯离心管中，加酸冷藏保存待测。

离心管中的残留物用10 mL超纯水冲洗，4000 rpm下离心15 min，洗涤液弃去。

第三步：可氧化态（F3），于可还原态固相残渣中加入5 mL 30 %H2O2溶液，置于25 ℃水浴1 h后，再向其中加入5 mL 30 % H2O2置于85 ℃水浴蒸发至近干，然后加入25 mL 1mol·L -1NH4Ac溶液（用HNO3将pH调至2），室温下震荡16 h，在4000 rpm下离心20 min，取上清液过0.45 μm滤膜后，于50mL容量瓶定容，然后将待测样品储于聚乙烯离心管中，加酸冷藏保存待测。

离心管中的残留物用10 mL超纯水冲洗，4000 rpm下离心15 min，洗涤液弃去。

第四步：残渣态（F4），将可氧化态提取残渣转移至高压消解罐中，加入6.5 mL HNO3、2.6 mL HF，使酸和样品充分混合均匀，然后拧紧罐盖，进行微波消解，最大微波功率1600w，微波时间30分钟。

消解后取出消解罐，置于电加热器上140℃赶酸至近干，将管中溶液转移至50mL 容量瓶中定容，过0.45 μm 滤膜，然后将待测样品储于聚乙烯离心管中，加酸冷藏保存待测。

BCR法对重金属形态进行提取，具体步骤如下：一HOAC溶解态。

称取0.2g冷冻干燥的土壤样品，置于30ml聚四氟乙烯离心管中，加入20ml0.1mol/L的醋酸，放在恒温震荡器中20-25度环境条件下震荡16h，转速30±10rpm，再加入10ml去离子水放在离心机中3000r/min震荡20min，分离上清液转移到50ml容量瓶中，稀释置刻度，摇匀。

用原子吸收分光光度计检测浓度表示为C1，残渣进行下一步形态提取。

二，可还原态。

将20ml0.1mol/L的盐酸羟胺（NH2OH.HCL)(HNO3酸化，PH=2，当天配置)，加入（一）所剩残渣中，放在恒温震荡器中20-25度环境条件下震荡16h，再加入10ml去离子水放在离心机中3000r/min震荡15min，分离上清液转移到50ml容量瓶中，稀释置刻度，摇匀。

用原子吸收分光光度计检测浓度表示为C2，残渣进行下一步形态提取。

三，可氧化态。

向（二）中加入10ml 8.8mol/LH2O2(HNO3酸化，PH=2）室温下静置1h （间隔15min用手摇荡），用水浴加热至（85度±2）消化1h，蒸发至近干再加入6ml 8.8mol/L 的H2O2(HNO3酸化，PH=2），重复上述操作，冷却至室温后，再加入20ml1mol/L的NH4OA C (HNO3酸化，PH=2）(在PH=2）放在恒温震荡器中20-25度环境条件下震荡16h，放在离心机中3000r/min震荡15min，分离上清液转移到50ml容量瓶中，稀释置刻度，摇匀。

用原子吸收分光光度计检测浓度表示为C3，残渣进行下一步形态提取。

四，总量及残渣态，盐酸-高氯酸-氢氟酸消解：往（三）中残渣加入10mlHCL，设定消解炉的温度为100度，加热至样品剩余少量后取下冷却。

加入5mlHNO3，5mlHF，3mlHCLO4加盖，设定消解温度为170度，升温1h后冷却加盖，继续加热挥发硅，升温到200度，待白烟冒出至少量后，取下冷却，液体呈透明，倒出，清洗，稀释待测。

1卷第9期2 0巢湖沉积物中重金属的BCR 形态分析 徐圣友1,2 叶琳琳2, 黄山 朱燕3,阮爱东1* 南京(1 .河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏2 10 0 9滁州2 .黄山学院生命与环境科学学院，安徽2 4 5 0 4 1;3 .滁州环境监测站，安徽2 3 9 0 0 0 )要：以巢湖沉积物为研究对象，利用BCR(EuropeanCommuni tiesBureauofReference )连续提取法分析了沉积物样品 中 Zn 、Cu 、En V ironme talScience & TechnologyVo 1 .31No.ep.第 312088；铁锰氧化物结合态、有机物及硫化物结合态和残渣态。

结果表明：南淝河入湖区S1P b、Cd、M n赋存特征，分为可交换态及碳酸盐结合态、采样点五种金属总量都达到最高，兆河入湖区S2采样点金属总量浓度最低。

五种金属中锌和锰的质量较高，重金属回收率分别为：锌（9 3%），铜（9 2%），铅（90 %），镉（9 2%）,锰（93%）oCu以残渣态为主（54.7%），Zn以铁锰氧化物结合态为主（4 0.5%） ,Pb以有机物、硫化物结合态为主（3 5.3%），Cd和Mn以可交换态及碳酸盐结合态为主，所占比例分布为41.9%、58.6%。

研究表明，应用BCR连续提取法有助于确定沉积物中重金属的污染状况和潜在释放能力。

关键词：巢湖;沉积物;重金属;BCR文章编号：1 003-6504 (2 00 8)09-0 020-04中图分类号: X524文献标志码:Chemic alSpe ati ofHeav yMetalsfromChaohuL akeSediments Us gBCR P oceduXUSheng-y 1，YELin-lin 2，ZHUYan3,RUANAi-do ng2，mede dre ts mou st uRiactable,r d ual.Resul omNanfeiRi ofto wermet tio ra cenheBCRpeduc ss er bl we nt e,o dt zab se gh di t almet mountmet rat ocelc ce nwh weefoun dieZh dimentp othentr tio n,Zn andMnc i gh.Thwhenc nwitht r ewereepe omp hefcen rin act agere gtotalme onalsumasfollows:(l.StateKeyLaboratoryofHydrology —W rceandHydraulicEngineering,3.ChuzhouEnvironmentalMonitoringSt(EuropeanCommunitiesBureauofRefere nce)sequentialextractionprocedure.Th emetalswerepartitionedintofouroperationallydefinedchemicalforms:aterResou HohaiUniv ersity,Nanjing210098,China;2.SchoolofLifeandEnvi ronmentalScience,HuangshanUniversit y,Huangshan245041,China;ation,Chuzhou239000,China)Abstract:HeavymetalsindudingZn,Cu, P b,CdandMnc ontentofChaohuLakesedimen tswerestudiedusingBCRon巢湖是我国五大淡水湖之一，近年来，由于工农业生产的发展，水体富营养化，重金属污染已引起广泛关注。

BCR连续提取法分析土壤中重金属BCR (Bureau Communautaire de Référence)，即欧洲共同参考局，连续提取法是一种用于分析土壤中重金属含量的常用方法。

它的原理是通过模拟土壤中重金属的不同组态，将其分为可交换态、铁锰氧化态、有机结合态和残渣态，以便更准确地了解土壤中重金属的作用和迁移规律。

BCR连续提取法的优势在于可以将土壤中重金属的不同形态进行分离，有助于衡量其生物有效性和可迁移性。

这对于评估土壤的环境风险和制定适当的土壤修复措施非常重要。

BCR连续提取法的步骤主要包括三个连续提取过程，每个步骤使用不同的提取剂。

首先是使用醋酸或盐酸提取土壤中的可交换态和碳酸盐结合态重金属。

然后，使用二硫化钠或氢氧化铵提取铁锰氧化态重金属。

最后，使用浓硝酸或氢氧化钠提取有机结合态和残渣态重金属。

在各个提取步骤后，通过比较提取液中重金属的浓度，可以确定土壤中不同形态的重金属含量，从而评估其环境行为和潜在的生态风险。

BCR连续提取法的数据分析通常涉及重金属溶解度和形态分布的计算。

通过计算重金属在不同形态的分布比例，可以更准确地了解其生物有效性和迁移规律。

此外，还可以通过与相关环境标准或参考值进行比较，评估土壤中重金属的环境风险等级。

然而，BCR连续提取法也存在一些局限性。

首先，它只能提供土壤中重金属分布的近似情况，而不是真实的情况。

其次，提取实验需要一定的仪器设备和化学试剂，并且操作相对繁琐，需要耗费较多的时间和资源。

总的来说，BCR连续提取法是一种常用的用于分析土壤中重金属含量的方法。

它的优势在于能够分离土壤中重金属的不同形态，以更好地评估其环境风险和制定修复措施。

然而，也需要注意该方法的局限性。

通过合理运用BCR连续提取法，我们可以更好地了解土壤中重金属的环境行为，保护环境健康并制定有效的土壤管理策略。

改进BCR 法在活性污泥样品重金属形态分析中的应用刘甜田1,2,何滨1,王亚韩1,江桂斌Ξ1林, 海 2 (1.中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室,北京100085;2.北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083摘要:利用改进的BCR 三步顺序提取法研究了活性污泥中重金属的形态分布。

所研究的可提取态包括可交换态,还原态 2 铁锰氧化物结合态和氧化态 2 有机物和硫化物结合态。

这三态的含量之和加上残渣态的含量与各重金属的总量进行了比较。

利用ICP2MS 测定了活性污泥提取液以及残渣态中Cr,Mn,C o, Ni,Cu,Zn,As,Cd,Pb 的含量。

实验表明,采用改进的BCR 法可以用来分析活性污泥样品中的金属形态。

关键词:形态分析;改进的BCR顺序提取;重金属;活性污泥顺序提取法广泛地应用于土壤、底泥和其他环境样品中痕量金属的形态分析。

近20年来,发展了许多顺序提取方法来评价金属元素的移动性和生物可利用性[1] 。

但是,由于测定金属的含量很大程度上取决于所使用的提取方法,因此提取方法的差异,导致获得的结果没有可比较性。

1987年,欧共体标准局(现名为欧共体标准测量与检测局在T essier方法[2]的基础上提出了BCR三步提取法[3],并将其应用于包括底泥、土壤、污泥等不同的环境样品中[4,5] 。

此方法解决了由于流程各异,缺乏一致性的步骤和相关标准标准物质而导致各实验室之间的数据缺乏可比性等问题。

然而,在鉴定标准参考物质BCR CRM601 时,各个实验室间的数据出现了明显的不同,尤其在提取过程的第二步。

因此,Rauret等人又在该方案的基础上提出了改进的BCR 顺序提取方案[6],进一步优化了BCR 提取方案的条件,并将其应用于底泥和土壤样品的金属形态分析。

在中国,大部分城市污水处理厂的污水处理过程采用活性污泥法。

此处理过程可以产生大量的有机污泥。

在这些污泥中富集了大量的重金属,如果处理不当,会对环境造成二次污染[7,8]。

BCR连续提取法分析土壤中重金属的形态⏹1、重金属形态⏹2、重金属形态研究方法及发展历程⏹3、本实验的目的⏹4、实验原理⏹5、实验步骤⏹6、数据处理1.重金属形态⏹重金属形态是指重金属的价态、化合态、结合态、和结构态四个方面，即某一重金属元素在环境中以某种离子或分子存在的实际形式。

⏹重金属进入土壤后，通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附等各种作用，形成不同的化学形态，并表现出不同的活性。

⏹元素活动性、迁移路径、生物有效性及毒性等主要取决于其形态,而不是总量。

故形态分析是上述研究及污染防治等的关键2、重金属形态研究方法及发展历程⏹自Chester 等(1967)和Tessier 等(1979)的开创性研究以来,元素形态一直是地球和环境科学研究的一大热点。

⏹在研究过程中,建立了矿物相分析、数理统计、物理分级和化学物相分析等形态分析方法。

⏹由于自然体系的复杂性,目前对元素形态进行精确研究是很困难,甚至是不可能的。

⏹在诸多方法中,化学物相分析中的连续提取(或逐级提取）(Sequential extraction) 技术具操作简便、适用性强、蕴涵信息丰富等优点，得到了广泛应用。

逐级提取(SEE) 技术的发展历程⏹60～70年代（酝酿期）⏹以Chester 和Hughes(1967) 为代表的一些海洋化学家尝试用一种或几种化学试剂溶蚀海洋沉积物,将其分成可溶态和残留态两部分,进而达到研究微量元素存在形态的目的。

⏹70 年代末（形成期）⏹在前人研究的基础上,Tessier et al. (1979) 用不同溶蚀能力的化学试剂,对海洋沉积物进行连续溶蚀和分离操作,将其分成若干个“操作上”定义的地球化学相,建立了Tessier 流程。

⏹80 年代(发展期)⏹不同学者在对Tessier 流程改进的基础上,先后提出了20 多种逐级提取流程。

其中,影响较大的逐级提取流程有Salomons 流程(1984) 、Forstner 流程(1985) 、Rauret et al流程(1989) 等。

第一部分：稳定剂对底泥中重金属各形态分布的影响（ 3 个月）。

实验内容：将碳酸钙、铁锰氧化物和沸石与底泥按一定比例进行混合。

通过Tessier或BCR逐步分级提取法，分析比较施加稳定剂前后Cu Pb Zn、Cd四种重金属的水溶态、可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残留态的分布变化，判定稳定剂对重金属的稳定效果。

一、测定底泥PH值污泥样品的PH测定一电位法1. 药品：1）pH 4.00标准缓冲溶夜：称取经105C烘干的苯二甲酸氢钾（KHC8H4Q4 分析纯）。

10.21g 溶于蒸馏水中，并稀释至1L。

2）PH 6.86标准缓冲溶夜：称取经50 T烘干的磷酸二氢钾（KH2PO4分析纯）3.39g和经120C烘干过的无水磷酸二氢钠（Na2HPO,分析纯）3.53g溶于蒸馏水中，并稀释至1L。

3）PH 9.18标准缓冲溶夜：称取经105C烘干的称取3.80g硼砂（Na2B4O7 10H2O分析纯）溶于无CO2蒸馏水中，并稀释至1L,此溶液PH易变，注意保存。

4）. 无二氧化碳蒸馏水。

将蒸馏水放入平底烧瓶中加热至沸腾，3-5min 后取下冷却至室温（用带苏打石灰管的橡皮塞塞紧）。

2. 主要仪器酸度计，天平3. 提取：1 ）提取称取样品6g于50mL离心管中，加入25ml （相当于稀释20倍）无二氧化碳蒸馏水，剧烈搅拌1min,用离心机离心15min,同时将酸度计预热30min,用PH 6.86和PH 4.00的标准缓冲液反复校正仪器，使标准缓冲液的PH值与仪器标度上的PH—致。

2）测定将PH玻璃电极和甘汞电极同时插入样品悬浊液的上部清液中，待显示的PH 值稳定后，记录PH值。

每测定完一个样品需要蒸馏水冲洗电极，用干滤纸吸干。

每测定5-6个样品后，必须用PH缓冲液校正一次。

5. 注意事项：1）.测定时记录PH值平衡时间，随不同底泥而异，一般规定平衡1-2min读取PH值。

2）.如果测定PH值在9左右的样品，必须用PH9.18和PH4.00的两种标准缓冲液校正仪器。

应用地球化学21(2006)1335 - 1346使用修改后的BCR连续提取法从新加坡的沿海海洋沉积物中的金属形态分析Dang the Cuong a,b,*, jeffrey²philip Obbard a,bA.环境工程和科学程序,新加坡国立大学,4工程驱动4、新加坡117576,新加坡B.热带海洋科学研究所、新加坡国立大学、肯特岭路14,新加坡119223,新加坡摘要已经确定了新加坡两个沿海地区(西北部的克兰芝,东北部的德光岛)的海洋沉积物中重金属(镉、铬、铜、镍、铅和锌)的化学形态，该过程使用了最新的三步连续提取法,就像欧洲共同体参考局描述的那样（1999）。

为了获得质量平衡,采取了第四步骤,即使用微波辅助酸消化过程对残渣进行消化和分析。

在克兰芝地区沉积物中，除了铅以外的所有金属的总含量比德光岛地区要多。

在克兰芝地区，除了镉以外的所有的金属移动性和生物适应性更强，在该地区金属存以酸可溶片段存在的比例(最不稳定的片段)更高。

克兰芝地区沉积物中,所研究的重金属的流动性依次为镉>镍>锌> 铜>铅>铬，而德光岛地区沉积物中镉、镍、铅和铬呈现了相同的流动性顺序，铜和锌的顺序则颠倒了（铜>锌）。

发铬和镍在两个地区沉积物剩余馏分中的比例都是最高的，克兰芝比例地区分别为：78.9%、54.7%、55.9%，德光岛地区分别为：82.8%、77.3%、62.2%，这意味着这些金属与沉积物是紧密结合在一起的。

结果与西班牙巴塞罗那的发现一致，关于海洋沉积物中的铬和镍，那儿报告了类似的结果。

4 个步骤的和(酸溶解+还原+氧化+残余)与总含量完全一致,这意味着结合石墨炉原子吸收光谱法分析方法的微波萃取的过程的精确度得到了保证。

2006 年Elsevier 公司。

保留一切权利。

1. 引言重金属污染是一个严重的和普遍的环境问题，由于这些污染物的持久性和非生物降解性能引起的。

BCR连续提取法分析土壤中重金属重金属是一类具有较高密度和相对原子质量较大的金属元素，如铅、镉、汞等。

这些重金属具有毒性和持久性，对环境和人体健康造成潜在威胁。

因此，准确测定土壤中重金属的含量对于环境保护和健康风险评估至关重要。

BCR（Bureau Communautaire de Référence）连续提取法是一种常用的土壤样品前处理方法，用于分析土壤中不同形态下重金属的存在和迁移规律。

该方法基于土壤中重金属的空间分布特征，将其分为可交换态、还原态和氧化态等不同形态，以更全面地了解土壤中重金属的迁移和转化情况。

首先，BCR连续提取法将土壤样品分别经过三个步骤的提取，以萃取出土壤中不同形态下的重金属。

第一步是提取可交换态（F1），利用弱酸提取剂（如0.1mol/LHCl）将土壤中与矿物颗粒表面吸附的重金属进行萃取。

这部分重金属较容易被植物吸收和迁移。

第二步是提取还原态（F2），采用弱还原剂（如0.1mol/LNH2OH·HCl）提取土壤中被铁锰氧化物结合的重金属。

这些重金属在土壤中的分布较稳定，但仍可能对生物体造成潜在威胁。

第三步是提取氧化态（F3），使用强酸提取剂（如1mol/L HNO3）将土壤中与有机质结合的重金属进行萃取。

这部分重金属通常较难被生物体吸收，但可能存在潜在的长期环境风险。

通过对上述三个步骤的连续提取，可以得到不同形态下重金属的含量数据。

根据BCR连续提取法的分析结果，我们可以更准确地了解土壤中重金属在不同形态下的分布情况，从而评估潜在的环境风险和制定合理的土壤修复方案。

为了保证分析结果的准确性，使用BCR连续提取法进行土壤中重金属分析时需要注意以下几点。

首先，需要确保样品的收集和保存符合标准要求，以防止实验误差的引入。

其次，在提取过程中应使用高纯度试剂，并进行严格的操作控制，以避免外界干扰和样品污染。

此外，在实验前还应进行仪器的校准和实验室质量控制，以确保分析结果的可靠性和可比性。

复杂体系分离分析结课报告污泥中重金属的形态提取—BCR三态提取法污泥中重金属的形态提取——BCR三态提取法摘要污泥中重金属的形态分析成为评估重金属可迁移性及生物可利用性的有效方式。

围绕其形态提取，西方研究者提出了多种提取方法。

BCR三态提取法逐渐被各国研究者接受，并在实际应用中的到推广。

这也为不同地域污泥重金属毒性评估提供了一个统一的标准。

关键词污泥重金属形态提取 BCR三态提取法评估引言自1857年英国伦敦建立世界第一个污水处理厂以来，世界上污水处理业快速发展而不断产生新的废弃物一污泥，同时污泥的处理也成为政府管理中的一项重要问题。

目前，国内外应用比较广泛的污泥处理方式主要有4种，分别为填埋处理，填海处理，焚烧处理和土地利用。

各国在四种处理方式所占处理总量的比例不同。

污泥填埋处理是意大利、荷兰和德国对污泥的主要处理方式。

污泥填海处理的方法简单，不用花费大量能源，却可污染海洋，会导致全球环境问题，此方法目前已受到限制。

污泥的焚烧处理可以最大量地减少污泥体积，但设备和运行费用昂贵，易造成大气污染问题。

而污泥的土地利用能够实现其稳定化、无害化、资源化的目的，因此土地利用逐渐为人们所重视。

但是要实现污泥的土地利用，首先要检测、评估其重金属毒性。

1 污泥重金属形态提取现状传统的对重金属的污染分析一般只是测定样品中待测元素的总量或总浓度。

然而，从20世纪70年代开始，人们认识到重金属的生物毒性和生物有效性不仅与其总量有关，而且更大程度上取决于该元素在环境中存在的化学形态及物理形态[1,2]。

因此，人们对环境介质中的重金属研究的侧重点也逐渐集中到确定重金属的形态分布及其影响方面。

颗粒物中重金属的形态分析是从土壤科学研究发展起来的，其方法是借用土壤中选择性提取金属的化学试剂逐级提取以确定污泥颗粒物中金属的形态[3]。

目前，国内外采用的重金属的形态连续提取技术多种多样，且由于采用的提取试剂以及操作方法的不同，从而也产生了由于缺乏统一标准而使实验数据难以比较状况和结论相差较大等问题。