Analysis and Separations of Trace Elements in the Environment
环境中痕量元素的分析与分离
本专题将着重聚焦于环境中微量元素的分析与分离。核心要点在于运用当下先进的分析仪器，涵盖电感耦合等离子体质谱 (ICP-MS)、电感耦合等离子体发射光谱仪 (ICP-OES)、能量色散X射线荧光光谱仪 (EDXRF) 以及激光诱导击穿光谱仪 (LIBS)。同时，元素形态的相关内容也将被纳入讨论范畴。本专题旨在证实上述提及的分析技术能够广泛应用于各类环境样品的分析，诸如水、土壤、树木年轮、气溶胶以及不同种类的植物。值得注意的是，样品制备环节乃是成功实现对环境中微量元素进行表征与量化的关键步骤。
专题关键词：重金属、ICP-OES、ICP-MS、形态、色谱分析、土壤、树木年轮、饮用水、气溶胶、EDXRF。
相关期刊：Molecules、Separations、Water、Minerals
了解专题更多信息：https://www.mdpi.com/topics/D12O35T268
学术编辑团队
该专题现有两位学术编辑，分别来新泽西州立大学和维戈大学。
Gene Hall 教授
新泽西州立大学
研究领域：微量元素分析、ICP-MS、铅同位素比、EDXRF、饮用水、膳食补充剂、文化遗产、LC-MS、形态、环境分析、化学计量学。
Begoña González 教授
维戈大学
研究领域：化学工程、废水处理、分离过程。
精选文章
文章1
Extraction Kinetics of Rare Earth Elements from Ion-Adsorbed Underclays
从离子吸附底泥中提取稀土元素的动力学
Priscilla Prem et al.
(1) 柠檬酸是一种环境可持续的有机酸，能从底粘土材料中浸出约30%的易获取稀土元素，对浸出曲线的分析可辨别稀土元素和目标阳离子从离子吸附底粘土中的反应速率、提取效率和潜在浸出机制。
(2) 初始浸出阶段为缓慢的颗粒内扩散机制，第二阶段受混合扩散机制控制。Ca和P浸出曲线与稀土元素相似，稀土元素最可能来自矿物表面，拟合改进的扩散控制模型显示扩散控制浸出是主要机制，非扩散机制约占提取稀土元素的22% ，脉石阳离子非扩散浸出率低于稀土元素。
(3) 研究结果表明稀土元素在颗粒内扩散控制后浸出，这些结果对开发更有效、更可持续的从替代原料中提取稀土元素或关键矿物的方法意义重大。
文章2
Enhancing Trace Metal Extraction from Wastewater: Magnetic Activated Carbon as a High-Performance Sorbent for Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry Analysis
增强废水中痕量金属的提取：磁性活性炭作为电感耦合等离子体发射光谱分析的高性能吸附剂
Sergio J. Abellán-Martín et al.
(1) 本文开发了一种快速、灵敏且环保的新型分析方法，运用电感耦合等离子体发射光谱 (ICP OES）可同时测定废水样品中钡、铍、镉等11种元素，预浓缩步骤采用磁性分散固相萃取 (MDSPE) 技术和新型磁性吸附剂。
(2) 新型吸附剂是含磁性钴和氮基团的碳，由沸石咪唑酯骨架 (ZIF-67) 受控热解合成。采用多元优化策略 (Plackett-Burman 和外接中心复合设计CCD) 优化影响MDSPE程序的实验参数，在优化条件下对方法进行评估，检测限 (LOD) 为0.073—1.3 μg L−1，重复性良好 (两个水平相对标准偏差均低于8%，n = 5)，灵敏度因高富集因子 (3.2—13) 而提高。
(3) 该方法通过对真实废水样本的回收率研究和对认证参考材料（ERM®-CA713）的分析进行验证，实际废水回收率在94%—108%之间，ERM®-CA713分析回收率在90%—109%之间，表明基质效应可忽略不计。
文章3
Assessment of Heavy Metal Content and Identification of Their Sources in Bottom Sediments and Various Macrophyte Species of the Narew River (Poland)
评估纳雷夫河 (波兰) 底泥和各种大型植物的重金属含量并鉴定其来源
Mirosław Skorbiłowicz and Marcin Sidoruk
(1) 水生环境状况需详细监测，尤其是像纳雷夫河这样的高生态价值保护区，本研究聚焦纳雷夫河底部沉积物和大型植物中的重金属含量，分析人类活动和自然因素对该生态系统的影响。
(2) 研究分析了沉积物样本中Pb、Cr、Zn等金属浓度，在11个采样点收集10种大型植物，采用地球化学指数和多元统计分析识别污染源，使用火焰原子吸收光谱法分析消化样品中的多种金属，测量误差低于5%并经认证参考材料验证。结果表明多数金属源自自然地质过程，而锌、镉等为人类活动导致富集，大型植物中金属积累模式与生物利用度和环境浓度相关，统计分析洞察到金属污染主要来源与工业、农业和运输活动相关。
(3) 沉积物和大型植物监测结合能全面评估纳雷夫河生态系统，确定主要污染源，这些发现强调需采取措施减轻工业、农业和交通部门等人类活动对重金属的贡献，保护纳雷夫河生态和自然遗产。
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