環境介質中微量鈾的分析方法

A. 海水中微量元素的分析方法主要有哪些

靈敏度足夠高的海水微量元素的直接測定法不多，加上海水中有大量基體鹽類存在，不易得到可靠的結果，常先用分離富集方法，消除干擾，並提高待測微量成分的濃度，然後進行測定。 富集分離法 常用的方法有：溶劑萃取法、離子交換法、共沉澱法和凍干法等。 ① 溶劑萃取法。 例如吡咯烷基酸銨-甲基異丁基酮，可用於萃取海水中的鎘、銅、鎳、鉛、鋅、銀、鈷、鐵等元素，供原子吸收光度法測定用。 ② 離子交換法。纖維素交換法，可富集海水中的鈷、鉻、銅、鐵、鉬、鎳、鉛、鋅、鈾等元素，供X射線熒光法和中子活化法測定用；螯合樹脂交換法，可富集鎘、鉻、銅、鐵、錳、鎳、鉛、鋅等元素，供原子吸收分光光度法測定用。 ③ 共沉澱法。用分光光度法、原子吸收法或中子活化法測定海水中微量元素之前，可用共沉澱法富集分離。例如用氫氧化鐵為沉澱劑，分離海水中的砷、銪、鑭、釕、錫、鉭等成分之後，再用中子活化法測定它們的含量。 ④ 凍干法。可用於中子活化法測定海水中多種元素之前的富集，但不能分離出干擾元素。

B. 環境水樣中含碳污染物的分析方法主要有哪些

環境水樣中含碳污染物的分析方法主要有哪些

目前多以化學需氧量（COD）、生化需氧量（BOD），總有機碳（TOC）等綜合指標，或揮發酚類、石油類、硝基苯類等類別有機物指標，來表徵有機物質含量
測定廢（污）水的化學需氧量，我國規定用重鉻酸鉀法。其他方法有庫侖滴定法、快速密閉催化消解法、氯氣校正法等。
生化需氧量是指在有溶解氧的條件下，好氧微生物在分解水中有機物的生物化學氧化過程中所消耗的溶解氧量.五天培養法;微生物電極法,測定BOD 的方法還有庫侖法、測壓法、活性污泥曝氣降解法等。
總有機碳是以碳的含量表示水體中有機物質總量的綜合指標。由於TOC的測定採用燃燒法，因此能將有機物全部氧化，它比BOD5或COD更能反映有機物的總量.目前廣泛應用的測定TOC的方法是燃燒氧化-非色散紅外吸收法
揮發酚:
酚的主要分析方法有容量法、分光光度法、色譜法等。目前各國普遍採用的是4-氨基安替吡林分光光度法；高濃度含酚廢水可採用溴化容量法。無論溴化容量法還是分光光度法，當水樣中存在氧化劑、還原劑、油類及某些金屬離子時，均應設法消除並進行預蒸餾。如對游離氯加入硫酸亞鐵還原；對硫化物加入硫酸銅使之沉澱，或者在酸性條件下使其以硫化氫形式逸出；對油類用有機溶劑萃取除去等。蒸餾的作用有二，一是分離出揮發酚，二是消除顏色、渾濁和金屬離子等的干擾
硝基苯類:常見的硝基苯類化合物有硝基苯、二硝基苯、二硝基甲苯、三硝基甲苯、二硝基氯苯等。它們難溶於水。廢掘談水中一硝基和二硝基苯類化合物常採用還原-偶氮分光光度法；三硝基苯類化合物採用氯代十六烷基吡啶分光光度法
石油類:
重量法:以硫酸酸化水樣，用石油醚萃取礦物油，然後蒸發除去石油醚，稱量殘渣重，計算礦物油含量
紅外分光光度法:方法測定要點是：首先用四氯化碳直接萃取或絮凝富集萃取（對石油類物質含量低的水樣）水樣中的總萃取物，並將萃取液定容後分成兩份，一份用於測定總萃取物，另一份經矽酸鎂吸附後，用於測定石油類物質
非色散紅外吸收法:石油類物質的甲基（-CH3）、亞甲基（-CH2-）對近紅外區2930 cm-1（或3.4μm）光有特徵吸收，用非色散紅外吸收測油儀測定.測定時，先用硫酸將水樣酸化早猜，加氯化鈉破乳化，再用四氯化碳萃取，萃取液經無水硫酸鈉層過濾，濾液定容後測定
苯系物:根據水樣中苯系物含量的多少，可選用氣相色譜法（GC）或氣相色譜-質譜法（GC-MS）測定
揮發性鹵代烴:測定水樣中鹵代烴的方法有頂空氣相色譜法（HS-GC）、吹脫捕集氣相色譜法（P&T-GC）和頂空氣相色譜-質譜法（HSGC-MS）。
氯苯類化合物:採用氣相色譜法可對水樣中各種氯苯化合物分別進行定性和定量分析
揮發性有機污染物:其主要測定方法有氣相色譜法和氣相色譜-質譜法

常見污染物的分析方法有哪些？

常規的分析方法：可見分光光度法、容量法、重量法

環境中各主要污染物分析檢測方法及原理

水中主要為：營養物質，重金屬，放射性物質，毒性物質。
大氣中主要為：CO N氧化物 S氧化物 等
污染還分為 固體廢棄物污染 雜訊污染

股指期貨分析方法主要有哪些

股指期陸散型貨分析主要包括股指期貨基本面分析方法和股指期貨技術分析方法，其中股指期貨基本面分析方法設計的方面比較廣。
除了需要對國際形勢把握和對國家政策的把握分析外，還需要相關的基本面統計資料，而股指期貨技術分析方法相對比較簡單，只要利用市場的交易資料進行統計分析變可以進行，因此，股指期貨投資者大部分選用股指期貨技術分析方法來進行股指期貨的交易。
股指期貨基本面的分析主要包括：經濟、政策、供求三個方面。經濟是股市的基礎，經濟增長，會引起股指上漲;經濟下滑，會引起股指下跌;經濟出現拐點，股指走勢也會出現拐點。在經濟的基礎上，政策發揮著重要的作用。股市上漲幅度過大， *** 會出台利空政策，抑制股市上漲，股市一般會見頂，進入下跌周期;股市下跌幅度過大， *** 會出台利好政策，股市一般會出現較大的反彈行情。資金或股票供應量也是影響股指走勢的重要因素。資金供應量增加，市場的購買力增強，會形成供不應求的局面，引起股指上漲;資金供應量減少，市場的購買力下降，會引起股指下跌。同樣的，股票供應增加，形成供大於求的局面，會引起股指下跌;股票供應減少，形成供不應求的局面，會引起股指上漲。基本面的變動，成為股指走勢變化的重要基礎。
股指期貨技術分析主要是：主要利用市場價格統計來分析，比如：
1.趨勢指標MACD：
MACD(Moving Average Convergence and Divergence)是Geral Appel
於1979年提出的，它是一項利用短期(常用為12日)移動平均線與長期(常用為26日)移動平均線之間的聚合與分離狀況，對買進、賣出時機作出研判的技術指標。MACD還有一個輔助指標——柱狀線(BAR)。MACD是從雙移動平均線發展而來的，但比移動平均線使用起來更為方便和有效。
2.均線系統
美國佬葛南維教授所創的移動平均線八項法則，歷來被平均線使用者視為至寶。而移動平均線也因為它，才能淋漓盡致地發揮道氏理論的精髓。八項法則中四條用來研判買進時機，四條研判賣出時機，在運用過程中應靈活使用，不可死記硬背、生般硬套。

進入環境中的有機污染物的降解主要有哪幾種方式？

有機污染物在水體中的遷移轉化主要是由自身的理化性質與水環境性質共同決定,其中與溶解性有機質的相互作用起著重要的作用.有機污染物一般通過吸附作用、揮發作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降解作用等過程進行遷移轉化.

海水中微量元素的分析方法主要有哪些

靈敏度足夠高的海水微量元素的直接測定法不多，加上海水中有大量基體鹽類存在，不易得到可靠的結果，常先用分離富集方法，消除干擾，並提高待測微量成分的濃度，然後進行測定。 富集分離法 常用的方法有：溶劑萃取法、離子交換法、共沉澱法和凍干法等。 ① 溶劑萃取法。 例如吡咯烷基酸銨-甲基異丁基酮，可用於萃取海水中的鎘、銅、鎳、鉛、鋅、銀、鈷、鐵等元素，供原子吸收光度法測定用。 ② 離子交換法。纖維素交換法，可富集海水中的鈷、鉻、銅、鐵、鉬、鎳、鉛、鋅、鈾等元素，供X射線熒光法和中子活化法測定用；螯合樹脂交換法，可富集鎘、鉻、銅、鐵、錳、鎳、鉛、鋅等元素，供原子吸收分光光度法測定用。 ③ 共沉澱法。用分光光度法、原子吸收法或中子活化法測定海水中微量元素之前，可用共沉澱法富集分離。例如用氫氧化鐵為沉澱劑，分離海水中的砷、銪、鑭、釕、錫、鉭等成分之後，再用中子活化法測定它們的含量。 ④ 凍干法。可用於中子活化法測定海水中多種元素之前的富集，但不能分離出干擾元素。

顆粒污染物控制的方法和裝置主要有哪些？

顆粒污染物是指懸浮於空氣中的微粒。在冶金、機械、建材、輕工、電力等許多行業的生產過程中，都會產生大量的煙塵，如果不採取有效的控制措施，將污染車間及大氣環境人體健康和工農業生產造成極大的危害。
1.改善能源結構。
2.提高能源利用率和利用水平，改進工藝裝置和生產操作方法，從根本上防止和減少有害物的產生
3.採用通風和稀釋等方法控制有害物濃度
4.採用煙塵控制裝置及措施控制煙塵排放
5.建立嚴格的檢查管理制度
針對顆粒污染物粒徑性質，最常用的就是袋式除塵器（過濾）、旋風式除塵器（干法）、泡沫除塵器（溼法）、靜電除塵等。

汽車排除的尾氣中主要有哪些污染物

汽車尾氣中含有一氧化碳、氧
化氮以及對人體產生不良影響的其他一些固體顆粒，尤其是含鉛汽油，對人體的危害更
大。 鉛在廢氣中呈微粒狀態，隨風擴散。農村居民，一般從空氣中吸入體內的鉛量每
天約為一微克；城市居民，尤其是街道兩旁的居民會大大超過農村居民。錫進入人體後，主
要分布於肝、腎、脾、膽、腦中，以肝、腎中的濃度最高。幾周後，鉛由以上組織轉移到骨
骼，以不溶性磷酸鉛形式沉積下來。人體內約90％～95％的鉛積存於骨骼中，只有少量鉛存
在於肝、脾等臟器中。骨中的鉛一般較穩定，當食物中缺鈣或有感染、外傷、飲酒、服用酸
鹼類葯物而破壞了酸鹼平衡時，鉛便由骨中轉移到血液，引起鉛中毒的症狀。鉛中毒的症狀
表現很廣泛，如頭暈、頭痛、失眠、多夢、記憶力減退、乏力、食慾不振、上腹脹滿、暖
氣、惡心、腹瀉、便秘、貧血、周圍神經炎等；重症中毒者有明顯的肝臟損害，會出現黃
疸、肝臟腫大、肝功能異常等症狀。 1943年，在美國加利福尼亞州的洛杉磯市，250萬輛汽
車每天燃燒掉1100噸汽油。汽油燃燒後產生的碳氫化合物等在太陽紫外光線照射下發生化學
反應，形成淺藍色煙霧，使該市大多市民患了眼紅、頭疼病。後來人們稱這種污染為光化學
煙霧。1955年和1970年洛杉磯又兩度發生光化學煙霧事件，前者有400多人!!!1．發動機的充氣系數下降

中國石油大學華東 環境學導論 污水中的污染物主要有哪些

中國石油大學華東相關資訊，
可上學校研究生院官網，
或所報專業之二級學院官網通知公告專欄檢視。
好好學習，天天向上。
只要用心去學，你就是最好的。
金猴獻瑞，吉星臨門。
祝你學業進步，馬到功成。

C. 鈾、釷-鉛法及鉛同位素地球化學

（一）鈾、釷-鉛法

鈾、釷都為第七周期錒系元素，克拉克值分別為2.7×10^-6及9.6×10^-6，在內生成礦作用中鈾、釷都呈四價離子。離子半徑U⁴⁺為0.097nm，Th⁴⁺為0.102nm，兩者電價相同，半徑又非常相近。因此，鈾、釷一般緊密共生，含鈾礦物一般都含釷，只是在表生作用下，釷仍然是Th⁴⁺，而鈾易氧化為六價狀態，形成［UO₂］²⁺離子，此時鈾、釷發生分離。

鈾有²³⁵U、²³⁸U、²³⁴U三種同位素，都具有放射性，其中²³⁸U/²³⁵U=137.88。釷只有一種同位素²³²Th。²³⁸U、²³⁵U和²³²Th衰變反應如下：

地球化學原理（第三版）

²³⁸U、²³⁵U和²³²Th的衰變常數分別為：λ₁=1.55125×10^-10a^-1、λ₂=9.8485×10^-10a^-1、λ₃=4.9475×10^-11a^-1。

自然界鉛同位素主要有四種：²⁰⁴Pb、²⁰⁶Pb、²⁰⁷Pb、²⁰⁸Pb，它們都是穩定同位素，其中²⁰⁴Pb是惟一的非放射性成因的鉛同位素。

鈾、釷-鉛方法的年齡計算基本公式為：

地球化學原理（第三版）

前面兩公式相除，又可獲得

地球化學原理（第三版）

這樣每一種鈾釷礦物同時可得到四個年齡，彼此可作為年齡測定的內部檢查，這是此方法的最大優點。

鈾、釷-鉛法一般採用單礦物樣品，最廣泛使用的是鋯石，其它幾種常用的礦物有：瀝青鈾礦、獨居石、榍石、磷灰石、釷石等。

每種礦物的初始鉛，即非放射性成因鉛的混入量，一般根據²⁰⁴Pb測定值及其同時代礦物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb等比值扣除。

鈾釷鉛法測定一種礦物可以同時得到四個年齡，在很好的封閉體系中，四個年齡應是一樣的，這稱為一致年齡或和諧年齡。例如我國內蒙古偉晶岩中的獨居石年齡（Ma）：²⁰⁶Pb/²³⁸U=1730，²⁰⁷Pb/²³⁵U=1700，²⁰⁸Pb/²³²Th=1770，²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb=1680。這幾個年齡數據基本上是一致的，平均為1720±39Ma。

當年齡值不一致時，年齡選擇如下：①當 Th≫U 時，取²⁰⁸ P b/²³² Th年齡；②當U≫Th時，老年齡礦物（大於 1000Ma）取²⁰⁷ Pb/²⁰⁶ Pb年齡或²⁰⁷ Pb/²³⁵ U 年齡；③小於 1000Ma 的礦物，取²⁰⁶ P b/²³⁸ U年齡。

礦物的不一致年齡標志了U-Pb體系的封閉性曾遭到破壞，由於²³⁵U/²³⁸U比值在地球中是一個常數，²³⁵U→²⁰⁷Pb，²³⁸U→²⁰⁶Pb計時體系是互相關聯的。當有一組礦物，在某一時間發生鉛丟失事件而具有不一致年齡時，則可通過U-Pb年齡的「一致曲線與不一致線」處理方法，恢復礦物形成的真正年齡，還可以測定發生鉛丟失事件的年齡。這是U-Pb法特有的優點，即能在封閉體系遭到破壞時還能恢復其真實年齡。此法為韋瑟里爾首創，亦稱韋瑟里爾圖解。

關於一致曲線，如果礦物的封閉體系未受破壞，則²⁰⁶Pb/²³⁸U及²⁰⁷Pb/²³⁵U所得兩個年齡值應該是相等的，即：

地球化學原理（第三版）

也就是：

地球化學原理（第三版）

圖3-5 遼北太古宙花崗岩系鋯石不一致與一致曲線

以²⁰⁶Pb/²³⁸U和²⁰⁷Pb/²³⁵U為坐標，將得到U-Pb年齡的「一致曲線」（圖4-4），曲線上每個點代表一個年齡值。一種礦物的鈾鉛同位素分析結果²⁰⁶Pb/²³⁸U及²⁰⁷Pb/²³⁵U值（已扣除初始鉛），落在這條曲線上，即獲得一致年齡。

當在某一時刻由於地質作用（變質作用、交代作用或現代的風化作用等）而發生了部分鉛的丟失事件，則礦物²⁰⁶Pb/²³⁸U及²⁰⁷Pb/²³⁵U年齡值將不一致，投在圖3-5上的坐標點將不落在一致曲線上。如果測定的不是單個礦物，而是同時生成、同時發生部分鉛丟失的一組共生礦物，則在圖上這些點將形成一條直線，並與一致曲線相交，其上交點為礦物形成的年齡，其下交點為發生鉛丟失事件的年齡，亦即變質作用年齡。如果鉛丟失發生於近代風化作用中，則下交點顯然將經過圖解的零點。

例如遼寧北部太古宙的雲英閃長岩、花崗閃長岩、黑雲母花崗岩的一組鋯英石，構成一條很好的不一致線，其上交點2510Ma，其下交點為170Ma，說明整個岩系形成於太古宙末，而在中生代時遭受了不同程度的熱擾動，這和地質情況是完全吻合的。這套花崗岩系包裹了鞍山群地層，並在南部為古元古代遼河群所覆蓋，因而其形成時代應為太古宙末期，而本區大量中生代火山岩與花崗岩的產出，說明中生代時期確曾遭受了強烈的熱擾動。

對於不一致線目前還有其它幾個理論解釋，如蒂爾頓1960提出了鉛連續擴散理論，這個理論認為上交點能恢復礦物形成的年齡，而下交點是無意義的。

近十年來，鋯石U-Pb同位素年代學研究取得了重要進展。首先是應用電子背散射成像和陰極發光技術，了解鋯石內部的精細結構，研究不同成因的鋯石環帶，用微束分析技術測定不同結構部位的成分，再用SHRIMP（高靈敏度高精度離子探針質譜）技術原位測定其同位素年齡。

（二）鉛同位素的地球化學

從地球形成到現代的歷史發展過程中，由於鈾、釷不斷衰變為鉛，因而²⁰⁶Pb、²⁰⁷Pb、²⁰⁸Pb在不斷增長，而²⁰⁴Pb保持總量不變。這樣鉛同位素組成隨地質年代及體系中的U/Pb、Th/Pb比值的變化而不斷變化。

地球原始鉛同位素組成以隕石中隕硫鐵的鉛同位素比值來代表。泊特遜（Patterson，1995）首次公布了原始鉛的組成，其後不同學者又作了多次修正。Tatsumoto1973的數據為：²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=9.307，²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=10.294，²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=29.476。

由於不同地點的鉛發展體系的U/Pb比值不同，因此，近代鉛的同位素比值在不同的地點是有較大變動的。目前一般以太平洋海泥中的鉛同位素平均值為近代鉛的代表，多伊等（Doe et al.，1974）的數據為²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.773，²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.681，²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.736。

根據地質歷史過程中²⁰⁶Pb、²⁰⁷Pb、²⁰⁸Pb不斷增長的原理，在某一地質時代形成的方鉛礦或其它脫離了U-Pb放射性系統的鉛礦物，其鉛同位素組成應為：

地球化學原理（第三版）

上述公式就是鉛的原始增長公式，為鉛同位素地球化學最基本的公式，表明一個脫離了U-Pb放射性系統的鉛礦物中鉛同位素比值決定於該礦物形成的時代，以及該礦物形成環境的U/Pb比值及Th/Pb比值。

前兩個公式分別移項相除可得：

地球化學原理（第三版）

這就是原始等時線公式。它說明了一個脫離U-Pb放射性系統的鉛礦物中²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb及²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb的比值只決定於礦物的形成時間，或者說在各種U/Pb比值系統中同時形成的礦物其²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb與²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb的比值是一樣的，即是個常數。需強調指出，至今所討論的都是指自地球形成到該礦物晶出的整個時間內，鉛演化是在單階段演化條件下進行的，原始增長公式也就是一次增長公式。

每一種方鉛礦等鉛礦物在測定了²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb及²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb比值後，代入原始增長公式，求出Φ值，即可獲得該礦物的年齡：

地球化學原理（第三版）

此年齡稱為原始等時線模式年齡，或Φ值年齡。這個公式的數學計算過程比較復雜，所以一般常用查表法（表3-3）。該表是霍姆斯-豪特曼採用老常數計算的，目前仍被廣泛應用。例如我國遼寧北部紅透山塊狀硫化物礦床中方鉛礦的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=13.898，²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=14.696，計算求得Φ，查表為2560Ma。

表3-3 與Φ值相對應的模式年齡（Ma）

在獲得礦物的模式年齡後，代入原始增長公式，即可求得鉛演化體系的μ值（²³⁸U/²⁰⁴Pb）、ν值（²³⁵U/²⁰⁴Pb）和ω值（²³²Th/²⁰⁴Pb）：

地球化學原理（第三版）

地球化學原理（第三版）

並進一步可以計算Th/U比值

地球化學原理（第三版）

利用正常鉛的鉛同位素所計算出來的²³²Th/²⁰⁴Pb比值通常變動在30～40之間，而²³⁸U/²⁰⁴Pb比值一般變化在8～10之間，所以正常鉛來源區中Th/U比值在2.90到4.84范圍內變動。這些數值與目前觀測到的地球岩石的Th/U比值范圍非常近似。

同位素地球化學研究中常用²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb^-206Pb/²⁰⁴Pb發展曲線圖解來形象地表示鉛同位素演化特點（圖3-6），圖中M點為地球原始鉛，μ值（²³⁸U/²⁰⁴Pb）為8、9、10的三條曲線分別代表在不同的²³⁸U/²⁰⁴Pb比值條件下鉛同位素的發展曲線。0×10²Ma、10×10²Ma、20×10²Ma、30×10²Ma等直線都是等時線。當一個方鉛礦樣品進行鉛同位素分析後，將²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb比值投在圖上，就能清楚地看出：在一次增長條件下，此鉛在什麼時間形成的，是在什麼²³⁸U/²⁰⁴Pb體系中發展起來的。例如遼寧關門山礦區工業礦體中鉛同位素（圖3-6上1號點）具有約1800Ma的模式年齡，發展於²³⁸U/²⁰⁴Pb比值平均為8.3的U-Pb體系中，而該區不具工業價值的「苞米粒子」方鉛礦（圖3-6上的點2），其模式年齡為200Ma左右，發育於²³⁸U/²⁰⁴Pb比值平均為8.7的U-Pb體系中。紅透山Cu-Zn礦床形成於約2600Ma前，發育於²³⁸U/²⁰⁴Pb比值平均為8.7的U-Pb體系中（圖3-6中3號點）。

圖3-6 鉛同位素增長曲線

除了解決成礦年齡外，對比礦石鉛及岩石普通鉛的同位素特徵是解決岩石與礦床成因關系的有效手段之一。遼東古元古代遼河群大理岩中有大量的鉛鋅礦床，並有1900Ma的花崗岩及200Ma左右的中生代花崗岩。產於沱溝鉛鋅礦床中的鉛同位素為²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb=0.978，附近的K-Ar年齡為1900Ma的偉晶岩長石鉛為²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb=0.965，考慮到長石鉛沒有進行微量鈾校正，兩者是非常接近的，是經歷了同一鉛同位素均勻化作用的產物，說明它們可能存在密切的成因關系；而另一種產於青城子鉛鋅礦床中的鉛同位素為²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb=0.870，附近的新嶺花崗岩（K-Ar年齡220Ma）的長石鉛為²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb=0.874，則說明了青城子鉛鋅礦與中生代花崗岩的成因聯系。礦床學的研究也證實了有兩期成礦作用的存在。

20世紀80年代後期，鉛同位素在示蹤物質來源、圈定找礦靶區、判別構造環境等方面取得許多重要進展。在不同礦種與不同成因的礦床之間，礦石鉛同位素組成存在著明顯差異。例如，鎢—錫礦的鉛同位素組成具有釷—鈾與鈾—鉛富集特徵，大型金礦床與金礦帶的礦石鉛同位素組成比同一地區的其它礦種礦石具有更強的富釷—鈾特徵，而以銅為主的多金屬礦床常具有貧釷—鈾與貧鈾—鉛特徵。利用鉛同位素可示蹤找礦靶區，例如陳好壽等（1994）在對廣東玉水—銀矢富銅多金屬礦帶中的玉水式銅礦床與銀矢式鉛鋅礦床的研究中，採用²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb特徵值作為找礦標志，把²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.150±0.150和²⁰⁶Pb/²⁰⁷PB=1.155±0.005作為玉水式銅礦的找礦標志，²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.65±0.05和²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb=1.19±0.01作為銀矢式鉛鋅礦的找礦標志，對若干預測區進行預測，其結果與物、化探預測結果一致。

還應指出許多鉛同位素是經歷了兩個以上不同的²³⁸U/²⁰⁴Pb（μ值）系統發展的，此時鉛同位素的演化公式為：

地球化學原理（第三版）

這是二次增長公式。如果經過兩階段發展的鉛用原始等時線去求模式年齡，得到的結果將與地質的真實年齡完全不符，某些鉛經過了富鈾的發展階段（μ值特大階段），甚至可能算出負的年齡值，顯然這是不符合事實的。這些鉛都是異常鉛，即經歷了非正常U/Pb比值系統發展的鉛。此時模式年齡沒有地質年齡意義。如果模式年齡比真實地質年齡老，則表明鉛發展過程經歷了貧鈾富鉛的階段，如果模式年齡比真實地質年齡新，直至出現負年齡則表明它經歷了富鈾貧鉛的發展階段。

D. 地球化學找礦中常用的分析測試方法

地球化學找礦分析中經常採用的分析測試方法歸納起來大致有如下幾種。

1.比色分析

比色分析是在一定條件下，使試劑(顯色劑)與試液中待測元素反應生成有色溶液，通過目估與標准有色溶液(又稱標准色階)對比，以確定待測元素的含量; 或者通過儀器(如光電比色計或分光光度計)測定有色溶液對某一波長的光的吸光度，來求得待測元素的含量。

用目估比較的方法一般稱為目視比色法，只能達到半定量; 用光電比色法或分光光度計來測定的方法又稱分光光度法，可以達到定量要求。

比色分析的優點是簡便、快速且靈敏度較高，一般可檢出 0.1 ～ 0.01μg/mL 的含量。目前，比較常用的野外痕金快速測定就是採用目視比色法(微珠法或泡塑法)來確定的，一般可達納克級，滿足野外快速找金的要求; 在化探掃面中 W，Cd 常採用分光光度法的方法來測定。

2.原子發射光譜分析

原子發射光譜分析的基本原理: 任何元素的原子都是由帶正電的原子核和圍繞它高速旋轉的帶負電的電子組成，最外層的電子稱為價電子。在正常情況下，原子處在最低的能量狀態，稱為基態。當基態原子受到外加能量(熱能、電能等)激發時，它的外層電子從低能級向高能級躍遷，此時原子處於激發狀態。該狀態下價電子不穩定，大約在 10^{－ 8}s內便要恢復到較低的能量狀態或基態，同時以光的形式釋放出多餘的能量。由於各種元素原子結構是一定的，每種元素都能發射某些特徵波長的譜線(如銅有 327.39nm，282.44nm，297.83nm，當然每條譜線的靈敏度有所差異)。根據元素有無特徵譜線，就可確定該元素是否存在; 根據特徵譜線的強度就可確定元素的含量。

在地球化學找礦分析中激發光源多採用電弧光源，近年來等離子光源(ICP)也逐漸盛行起來。原子發射光譜分析法是地球化學找礦分析中最普遍採用的多元素測定方法，較好的方法一次裝樣可完成近 20 種元素的測定，由於其測定過程多採用人工方式，缺點是在測定速度上稍微慢了些，另外就是干擾較多且不易掌握。目前在地球化學找礦分析中應用最好方法就是 Au，Ag 和 Pt 發射光譜分析法，特別是 Au 的發射光譜測定是化探掃面推薦的標准配套分析法。

3.原子吸收光譜分析

原子吸收光譜分析基本原理: 每一元素的原子具有吸收該元素本身發射的特徵譜線的性能。分析某一元素時，用能產生該元素特徵的光源(如以該元素製作的空心陰極燈)。當這種光源發射的光通過被測元素的基態原子蒸氣時，光就被吸收。其吸收的量與樣品中被測元素的含量成正比，通過測量光源發射的光通過原子蒸氣被吸收的量即可測得元素的含量。

原子吸收系統分析的特點是靈敏度高(10^{－ 6}級)、准確度和精密度較高、分析速度快、分析范圍廣，可測定 70 多種元素。在地球化學找礦分析中常用在 Cu，Pb，Zn，Ni等元素的測定。近年來開始採用無火焰原子吸收光譜(石墨爐或鉭舟電熱原子化器)，它能達到更高的靈敏度(10^{－ 9}級)，但精度目前還不理想。

4.熒光分析

物質的分子或原子，經入射光照射後，其中某些電子被激發至較高的能級。當它們從高能級躍遷至低能級時，可發射出比入射波長更長的光，則這種光稱為熒光。隨著激發源的不同(如可以是紫外線、X 射線等)，又有不同的熒光分析方法。

(1)熒光光度分析

利用紫外線照射物質所產生的熒光強度來確定該物質的含量，在地球化學找礦分析中常用於鈾含量的測定，靈敏度可達到(0.1 ～1)×10^{－ 6}。

(2)原子熒光分析

元素的基態原子蒸氣，在吸收元素發射的特徵波長的光線之後，從基態激發至激發態，當這些原子由激發態躍遷至基態時就發射出熒光，由此可藉助測定熒光強度來測定試樣中元素的含量。在地球化學找礦分析中常採用這些方法來測定 As，Sb，Bi，Hg 的含量。

(3)X 射線熒光分析

X 射線熒光分析基本原理: 當 X 射線(初級 X 射線)照射待測樣品中的各種元素時，X 射線中的光子便與樣品的原子發生碰撞，並使原子中的一個內層電子被轟擊出來，此時原子內層電子空位，將由能量較高的外層電子來補充，同時以 X 射線形式釋放出多餘的能量，這種次級 X 射線叫作 X 射線熒光。各元素所發射出來的 X 射線熒光的波長取決於它們的原子序數，而其強度與元素含量相關，藉此可確定存在的元素及其含量。

該方法譜線簡單，易於識別，干擾較小，方法選擇性高，不僅用於微量組分(10^{－ 6})的測定，也適用於高至接近 100% 的含量組分的測定，且具有相當高的准確度。該方法不損壞樣品，故同一試樣可重復進行分析。它非常適用於原子序數 5(B)，6(C)，8(O)，9(F)～92(U)的測定，但儀器價格比較昂貴。

5.極譜分析

極譜分析是一種特殊條件下的電解分析，它用滴汞電極被分析物質的稀溶液，並根據得到的電壓電流曲線，以半波電位確定何種元素存在，以極限擴散電流確定元素的含量。該方法靈敏度一般可達1μg/L ～1mg/L。新的極譜技術可提高3 ～4 數量級，甚至提高6 個數量級(如催化極譜法測鉑族元素)，相對誤差約 2% ～ 5% ，一份試液(只幾毫升)可同時測定幾個元素，地球化學找礦中常用於 W，Mo 的測定。

6.離子選擇性電極

離子選擇性電極是一種電位分析法，簡單地說是把一對電極(一個叫指示電極，其電位隨被測離子濃度變化，另一個叫參比電極，電位不受溶液組成變化的影響，具恆定值，起電壓傳遞作用)插入待測溶液，當把兩電極連接起來，構成一個原電池時，兩極間的電位差完全取決於溶液中待測離子的濃度(電位差和離子濃度的對數呈線性關系)。

為了測定各種離子，可以製作各種離子的指示電極，它的電極的膜電位只與溶液中該離子的濃度對數呈線性關系，故稱為離子選擇性電極，如氟離子選擇性電極，其膜電位只與溶液中氟離子濃度有關。

該方法靈敏度高，有的達到 10^{－ 9}級，設備較簡單，測定速度快。地球化學找礦中用於 F，Cl，Br，I 的測定。

實際應用中除上述介紹的主要方法外，還有諸如中子活化分析、等離子質譜分析法等方法，但這些方法所採用設備價格過於昂貴，應用面不廣，這里不再介紹。

地球化學找礦中分析測試方法多種多樣，但依靠單一的分析測試手段完成分析測試任務要求顯然是不現實的，在實際生產中常常是採用多種分析測試手段組合的方式，這樣無論從分析測試靈敏度、精密度和准確度，還是從經濟效益、測試速度上才能達到最優。例如遼寧地礦局中心實驗室在早期區域化探樣品分析就採用了如下的組合方式(表 6 2)。

表6-2 遼寧地礦局中心實驗室區域化探樣品採用的分析方法

E. 釷的檢驗和測定方法

國家標准有的
本標准適用於各類食品中天然釷和鈾的測定。天然釷測定方法測定限為1×10**-8g/g 灰。天然鈾測定限為乙酸乙酯萃取-熒光計法2×10**-8g/g灰；三烷基氧膦(TRPO)苯取-熒光計法1×10**-7g/g灰；N235萃取-分光光度法1.5×10**-8g/g灰;目視熒光法4×10**-7g/g灰；激光熒光法為2.5×10**-8g/g灰。
2 引用標准
GB 6768 水中微量鈾分析方法
GB 14883.1 食品中放射性物質檢驗 總則
3 天然釷測定方法-三烷基(混合)胺(N235)萃取-分光光度法
3.1 原理
三烷基(混合)胺(N235)是一種混合三烷基(主要辛基)叔胺，其性質與三正辛胺相似。
食品灰用硝酸和高氯酸浸取，溶液經磷酸鹽沉澱濃集鈾和釷，在鹽析劑硝酸鋁存在下以N235從硝酸溶液中同時萃取釷和鈾，首先用8mol/L鹽酸溶液反萃取釷，再用水反萃取鈾,分別以鈾試劑III顯色,進行分光光度測定。本法可用於食品中鈾和釷聯合或單獨檢驗。
3.2 試劑和材料
3.2.1 釷標准溶液：取0.600g硝酸釷[Th(NO3)4·4H2O]溶於50mL 5mol/L硝酸溶液中，轉入500mL容量瓶，用0.5mol/L硝酸稀釋至刻度，此貯備液用重量法標定。按標定結果用lmol/L硝酸將一定量貯備液准確稀釋成1.00μgTh/mL的釷標准溶液。
標定：准確吸取30.0mL貯備液於燒杯中，加70mL水，加熱至80℃左右，以酚酞作指示劑，用氨水沉澱釷，沉澱用無灰濾紙過濾,0.1％氨水洗滌幾次後，放入已恆量的坩堝中烘乾，炭化，900℃灼燒成二氧化釷，恆量，計算出准確釷含量。
3.2.2 10％N235萃取劑：將50mLN235(工業純)，50mL乙酸乙酯、50ml丙酮混合後，或單用50mLN235，以環已烷稀釋到500mL,再用2mol/L硝酸溶液萃洗平衡後待用。
3.2.3 硝酸鋁溶液：500g硝酸鋁中加少量水和33ml,氨水,加熱溶解後用水稀釋到500ml。
3.2.4 飽和硝酸銨溶液：用2mol/L硝酸溶液配製。
3.2.5 0.03%鈾試劑Ⅲ-草酸飽和溶液：稱取0.3g鈾試劑Ⅲ,溶解於水中(若溶解不完全，可加少量氫氧化鈉)，稀釋至1000ml。使用前倒此溶液於小試劑瓶中，加入草酸至飽和。
3.2.6 8mol/L鹽酸溶液：取333mL鹽酸(優級純)，用水稀釋至500ml，加入約1g尿素。
3.3 儀器和器材
3.3.1 分光光度計: 72型或其他型號, 3cm比色杯。
3.4 釷工作曲線的繪制 在8個分液漏斗中各加入10mL1mol/L硝酸溶液, 分別吸入相當於0,0.3,0.5,0.7,1.0, 2.0,3.0,4.0μg釷的釷標准溶液, 按3.5.5～3.5.6條測定釷的吸光度作為縱坐標, 實標加入的釷量為橫坐標作圖。
3.5 測定
3.5.1 采樣、預處理按GB14883.1規定進行。
3.5.2 稱取1～2g(精確至0.001g)樣品灰於60mL瓷蒸發皿中(大米、玉米和肉類等含鈣少的樣品灰按50mgCa/g灰的比例加入鈣載體溶液)，加入10mL濃硝酸，在沙浴上緩慢蒸發至干。將蒸發皿轉入高溫爐500℃灼燒10min(樣品灰灼燒後若呈黑色或灰色時，可重復酸浸取,再灼燒處理一次),取出冷卻後加入10mL8mol/L硝酸,加熱溶解後趁熱過濾。用8mol/L 硝酸洗滌蒸發皿2～3次，再用熱的稀硝酸洗滌蒸發皿和殘渣2～3次。濾液和洗滌液合並於離心管中。
3.5.3 攪拌下滴加氨水於上述浸取液中，調節溶液pH＝9使生成白色沉澱，加熱凝聚。冷卻後離心，棄去上清液。沉澱用水洗滌一次，離心，棄去上清液。
3.5.4 滴加濃硝酸入離心管，使沉澱剛好溶解。將溶液轉移入60mL分液漏斗中，用15mL硝酸鋁溶液分2次洗滌離心管，洗滌液合並入分液漏斗。
3.5.5 加15mL10％N235萃取劑入分液漏斗，萃取5min，靜置分相後棄去水相。用5mL飽和硝酸銨溶液萃洗一次。
3.5.6 萃洗後的有機相依次用5.0mL和3.5mL8mol/L鹽酸反萃取，每次反萃取5min。二次反萃取液合並於10mL比色管，加入1.00mL0.03％鈾試劑Ⅲ-草酸飽和溶液，用8mol/L鹽酸稀釋到刻度。搖勻後在分光光度計(波長665nm，3cm比色皿)以8.5mL 8mol/L鹽酸代替樣品液加顯色劑作為零值，進行比色，測定釷的吸光度。從工作曲線上查出釷含量。有機相可用於測定鈾(下接7.5.7條)。
3.5.7 化學回收率測定：准確稱取1～2g樣品灰(與樣品分析的用灰量相等)於60mL瓷蒸發皿，加入釷標准溶液2.0mL和10mL硝酸，按3.5.2～3.5.6條與未加釷標准溶液的樣品平行操作。根據測得的釷含量，按式(1)計算釷的化學回收率。
3.5.8 試劑空白值的測定：不用樣品灰按以上測定程序，以8.5mL 8mol/L鹽酸在比色管中加入顯色劑後作為零值，在同樣條件下測出吸光度作為試劑空白，應在計算結果中進行校正。
3.6 計算
A』-N
R=━━━....................................(1)
Ao
NM
A=━━━....................................(2)
WR
式中：A--食品中釷含量，μg/kg或μg/L；
A』--加入釷標准溶液的樣品所測得的釷含量，μg；
Ao--加入釷的量，μg;
M--灰樣比，g/kg或g/L；
N--樣品測定時從釷工作曲線上查得的釷含量，μg；
R-一釷的化學回收率；
W--分析樣品灰質量，g。
4 天然釷測定方法-PMBP萃取-分光光度法
4.1 原理 食品灰以王水浸取，草酸鹽沉澱載帶釷，1-苯基-3-甲基-4-苯甲醯基吡唑酮-5(簡稱 PMBP)萃取分離後，在6mol/L鹽酸介質中，以鈾試劑Ⅲ顯色進行分光光度測定。
4.2 試劑和材料
4.2.1 釷標准溶液、鈾試劑Ⅲ溶液同N235萃取-分光光度法(3.2)。
4.2.2 PMBP萃取劑：PMBP的0.3％二甲苯溶液。
4.2.3 草酸溶液：10％和0.8％兩種溶液。
4.2.4 10％磺基水楊酸溶液。
4.2.5 10％酒石酸溶液。
4.2.6 抗壞血酸。
4.2.7 鹽酸溶液:0.1mol/L和6mol/L兩種溶液。
4.2.8 1:1氨水。
4.2.9 鈣載體溶液：40mgCa/mL。
4.2.10 高氯酸。
4.2.11 王水：1體積硝酸與3體積鹽酸混合。
4.3 儀器
4.3.1 分光光度計：72型或其他型號，3cm比色杯。
4.4 工作曲線的繪制
分別吸取相當於0,0.3,0.5,0.7,1.0,3.0,5.0,7.0,9.0,10.0μg釷的釷標准溶液於十個250ml燒杯中,加20ml 6mol/L鹽酸溶液、 2mL鈣載體溶液,加水至250mL,按4.5.3～ 4.5.5條操作。繪制吸光度值對於釷含量的工作曲線。
4.5 測定
4.5.1 采樣、預處理按GB 14883.1規定進行。
4.5.2 浸取：稱取0.5～2g(精確至0.001g)灰樣於蒸發皿，用少量水將灰潤濕，慢慢加入5ml王水，蓋上表面皿，在電爐上緩緩蒸干，再放入高溫爐中，於450℃灼燒0.5h，取出冷卻。加入約20mL6mol/L鹽酸溶液，加熱至沸，使樣品溶解。稍冷，以中速定性濾紙過濾，以熱酸性水洗滌蒸發皿，再洗殘渣至濾液無色。控制濾液體積在250mL左右。
4.5.3 濃集：往濾液中加入2g草酸，微熱使溶。以1:1氨水調節pH至1左右，使生成草酸鹽沉澱。若未出現白色沉澱，則在攪拌下逐滴加入2mL鈣載體溶液，加熱，以促使生成白色沉澱。加熱陳化，冷卻0.5h以上，離心，棄去上清液。用250mL1％草酸溶液洗沉澱，離心，棄去上清液。沉澱以高氯酸和硝酸各5～10mL溶解並轉移至小燒杯中，小火蒸干。
4.5.4 萃取分離：蒸干物冷卻後，加10mL水、5mL10％磺基水楊酸溶液、約0.1g固體抗壞血酸，用1:1氨水調節pH至1左右，倒入分液漏斗，用少許水洗燒杯並倒入同一漏斗。加15mL0.3％PMBP-二甲苯溶液，萃取2～3min，分層清晰後棄去水相。用10mL0.1mol/L鹽酸溶液萃洗有機相，棄去水相。用15mL6mol/L鹽酸溶液反萃取2～3min，靜置分層清晰後，將水相放入25mL容量瓶中，再用2mL6mol/L鹽酸溶液反萃取有機相一次，合並反萃取液。
4.5.5 於上述容量瓶中依次加入約0.1g抗壞血酸、1mL10％草酸溶液、1mL10％酒石酸溶液和2.00mL0.05％鈾試劑Ⅲ溶液，以6mol/L鹽酸溶液稀釋至刻度。搖勻，放置15min後,以17mL6mol/L鹽酸溶液代替樣品液加顯色劑作為零值，在665nm波長下測定釷的吸光度。從工作曲線上查出相應的釷含量。
4.5.6 化學回收率測定：在分析樣品等量灰樣中加入釷標准溶液2.00mL，按測定程序操作，測定吸光度，計算回收率。
4.5.7 試劑空白值測定：不用樣品灰按以上測定程序，以17mL6mol/L鹽酸溶液加入顯色劑後作為零值，在同樣條件下測出吸光度作為試劑空白，應在結果計算中進行校正。
4.6 計算 公式和符號同3.6條。
5 天然鈾測定方法--乙酸乙酯萃取-光電熒光光度法
5.1 原理 食品灰經硝酸浸取，以硝酸鋁作鹽析劑，經乙酸乙酯萃取分離鈾，氟化鈉熔融燒球後， 用光電熒光光度計測定鈾的含量。
5.2 試劑
5.2.1 乙酸乙酯。
5.2.2 硝酸。
5.2.3 過氧化氫。
5.2.4 4％氟化鈉溶液：優級純或分析純。
5.2.5 80％硝酸鋁溶液：稱取400g硝酸鋁[Al(NO3)3·9H2O]，溶於水中，稀釋至500mL。配製後用等體積乙酸乙酯(或乙醚)萃取洗滌一次。
5.2.6 鈾標准溶液：准確稱取1.179g經850℃灼燒過的八氧化三鈾(優級純)，用10mL鹽酸和3mI過氧化氫加熱溶解，蒸至近干。再加入20mL水，使完全溶解後轉入10
天然釷測定方法測定限為1×10**-8g/g 灰。

F. 環境分析方法的方法

主要方法有化學分析法，儀器分析法，生物分析法和分子生物學檢驗法。其中化學分析法分為質量分析法、 滴定分析法。儀器分析法分為光學分析法、電化學分析法、 色譜分析法、質譜分析法等。 重量分析法，定量分析中的一種經典方法。18世紀中葉，羅蒙諾索夫首先使用天平稱量法，對物質在化學變化中量的改變進行了測定，並證明了質量守恆定律，實際上為定量分析中的重量分析法奠定了基礎。重量分析法要求有精密的分析天平，19世紀分析天平稱量准確度達0.1毫克；20世紀出現了微量分析天平和超微量分析天平，稱重的准確度分別達到 0.001和0.0001毫克，擴大了重量分析的應用范圍。
重量分析法是准確地稱量出一定量試樣，然後利用適當的化學反應把其中欲測成分變成純化合物或單體析出，採用過濾等方法與其他成分分離，經乾燥或灼燒後稱量，直至恆重，求出欲測成分在試樣中所佔比例。除了這種直接測定法外，還可採用間接測定法，即將試樣中欲測成分揮發掉，求出揮發前後試樣重量差，從而求得欲測成分的含量。重量分析法根據所用分析操作的方法分為沉澱法、均相沉澱法、電解法、氣體發生（吸收）法和萃取法等。在環境污染物分析中，重量法常用於測定硫酸鹽、二氧化硅、殘渣、懸浮物、油脂、飄塵和降塵等。重量分析法廣泛應用於化學分析。隨著稱量工具的改進，重量分析法也不斷發展，如近年來用壓電晶體的微量測重法測定大氣飄塵和空氣中的汞蒸汽等。 容量分析法，又稱滴定法，是一種經典的方法。19世紀初期，L.蓋呂薩克提出了氣體定律，奠定了氣體容量分析方法的理論基礎。後來，他把測量氣體和液體體積的分析方法應用於實際。容量分析法是利用一種已知濃度的試劑溶液（稱為標准溶液）與欲測組分的試液發生化學反應，反應迅速而定量地完成（即達到反應終點）後，根據所用標准溶液的濃度和體積（從滴定管上讀取）及其當量關系，算出試液中欲測組分的含量。終點的鑒定除利用指示劑的變色目視鑒定外，還可應用各種儀器的方法來鑒定，如電位滴定法、光度滴定法、高頻滴定法、電流滴定法、電導率滴定法、溫度滴定法等。近年來在容量分析中已採用各種型式的自動滴定儀。
容量分析的優點是操作簡便，迅速、准確，費用低，適用於常規分析。根據所利用的反應種類，容量分析法可分為中和滴定法、氧化還原滴定法、沉澱滴定法、絡合滴定法等。在環境污染分析中，容量分析法應用於生化需氧量、溶解氧、化學需氧量等水污染常規分析指標分析，以及揮發酚類、甲醛、氰化物、氟化物、硫化物、六價鉻、銅離子、鋅離子等污染物的分析。 根據試液顏色深淺的程度，把試液與顏色深淺程度不同的已知標准溶液相比較，來確定物質含量的方法。
1729年P.包蓋爾提出了包蓋爾定律，即組成相同的呈色溶液，如液層厚度相等時，則色的強度相同。1760年J.H.朗伯特提出與包蓋爾定律近似的朗伯特定律，即濃度相同的呈色溶液，色的強度與液層的厚度成比例。1852年A.比爾提出了比爾定律，即液層厚度相等時，色的強度與呈色溶液的濃度成比例。這些定律奠定了比色分析法的理論基礎。1854年J.迪博塞克和J.奈斯勒等將這些理論應用於定量分析化學領域。1873年C.維洛特首先應用分光光度法以進行光度分析。光度法不像比色法那樣比較呈色溶液顏色的強度，而是測定呈色溶液的透光度或吸光度。1874年Н。Г。葉戈羅夫首先將光電效應用於比色分析，他所設計的光電光度計就是現代光電比色計的雛型。1894年出現了浦夫立許光度計；1911年出現了貝爾格光電比色計；1941年出現了貝克曼DU型分光光度計。後來又出現自動記錄的分光光度計、示波器分光光度計、雙波長分光光度計和數字顯示分光光度計等。光度法的靈敏度和准確度不斷提高，應用范圍也不斷擴大。
比色分析法如以肉眼觀察比色管來比較溶液顏色的深淺以確定物質含量的，稱為目視比色法。利用光電池和電流計來測量通過有色溶液的透射光強度，從而求得被測物質含量的方法叫作光電比色法；所用的儀器稱為光電比色計。 比色法和分光光度法以朗伯特－比爾定律（亦稱光的吸收定律）為基礎，即溶液的吸光度與溶液中有色物質的濃度及液層厚度的乘積成正比例。其數字關系式為lg（Io/I）=K·C·L。式中Io為入射光的強度；I為透射光的強度；L為光線通過有色溶液的液層厚度；C為溶液中有色物質的濃度；K為常數（對於某種有色物質在一定波長的入射光時，K為一定值），稱為消光系數（也稱吸光系數）。K值的大小隨L和C的單位而改變，如果L以厘米表示，C以摩爾/升為單位，則此常數稱為摩爾吸光系數（或摩爾消光系數），常以ε表示。
比色分析法的主要優點是准確、靈敏、快速、簡便而費用又低。測定物質的最低濃度一般可達每升10-10克，如經化學法富集，靈敏度還可提高2～3個數量級。測定的相對誤差通常為1～5%。
比色分析法和分光光度法在環境污染分析中已被普遍採用，但污染物必須先與顯色試劑作用轉化成有色化合物後才能進行測定。目前已研製出各種效果良好和非常靈敏的有機顯色劑。金屬離子、非金屬離子和有機污染物均可用這種方法測定。 利用化學物質在紫外光區的吸收與紫外光波長間的函數關系而建立起來的分析方法。紫外光譜的波長范圍可分為近紫外區（200～400纖米）和遠紫外區（10～200纖米），前者常用於化學分析，後者因空氣吸收波長在 200纖米以下的紫外線，測量須在真空中進行，所以在分析上較少應用。
分子吸收紫外輻射常是其外層電子或價電子被激發的結果。電子愈易激發，則吸收峰的波長就愈長。
紫外分光光度計一般用氫燈做輻射源，用石英棱鏡或光柵做單色器，用光電倍增管做檢測器。吸收池的材料一般為石英或硅石，長度為 1～10厘米。若用氘代替氫，其發射強度在紫外區短波長處可增加三倍。
簡單的無機離子和它的絡合物以及有機分子，可在紫外光譜區進行檢定和測量。有效的溶劑有水、飽和碳氫化合物、脂族醇和醚。能吸收紫外輻射的有機化合物至少要含有一個不飽和鍵，如C=C,C=O,N=N以及S=O，以起發色團的作用。吸收峰的波長隨著發色團的不飽和程度的增大而增長。一些化合物及其最大吸收波長如右表所示。
紫外分光光度法在環境污染分析方面的應用主要有以下幾方面：①在大氣污染分析中真空紫外線氣體分析儀已應用於分析汽車廢氣；紫外氣體分析儀可應用於分析臭氧、二氧化氮、氯氣。氣態氨在190～230纖米波長上有幾條強烈的吸收帶，可用於直接測定氨氣的濃度。②某些多環芳烴和苯並（a）芘在紫外區有強吸收峰，常用此法測定。③某些含有共軛體系的油品在紫外光區具有特徵吸收峰，故可用此法測定油類污染。④此法還可用於測定食物、飲料、香煙、水質、生物、土壤等試樣中可能含有的致癌物質，以及殘留農葯、硝酸鹽和酚等。⑤此法也可與色譜分析聯用，待測試樣先經色譜柱，然後讓色譜柱洗脫液流經紫外分光光度計的吸收槽以檢測試樣所含的痕量污染物。近年來迅速發展起來的高速液相色譜儀均配備有紫外檢測器。 也叫紅外光譜分析法，是一種儀器分析方法。物質在紅外光照射下，只能吸收與其分子振動、轉動頻率相一致的紅外光線，因此不同物質只能吸收一定波長的入射光而形成各自特徵的紅外光譜，而對一定波長紅外線吸收的強弱則與物質的濃度有關。根據這一原理可進行物質定性、定量分析及復雜分子的結構研究。
在環境分析化學中，紅外分光光度法主要用於 450～1000厘米-1紅外區有吸收的氣體、 液體和固體污染物。在測定大氣污染時，採用多次反射長光程吸收池和傅里葉變換紅外光譜儀，可測ppm至ppb級濃度的易揮發性氣體（乙炔、胺、乙烯、甲醛、氯化氫、硫化氫、甲烷、丙烯、苯、光氣等）。在大氣中發現的一種新化合物過氧乙醯硝酸酯，就是經過紅外光譜法和質譜法的鑒別後確定的。用紅外光譜法還發現了美國洛杉磯空氣中有臭氧存在。用傅里葉變換紅外光譜可測定水中濃度在1ppb以下的有機污染物和農葯。與質譜法相比，紅外光譜法可以很容易地區分污染物的各種異構體。紅外光譜法是鑒別水中石油污染的主要方法之一。紅外光譜法可用於大氣污染化學反應的測定。氣相色譜－紅外光譜聯用技術可以測定低沸點、易揮發的有機污染物。由於利用了氣相色譜的分辨能力，突破了紅外光譜法原來只適用於純化合物的限制，因此氣相色譜-紅外光譜聯用也能應用於混合物的測定。 利用元素的原子蒸汽（火焰或石墨爐產生）吸收銳線光源（空心陰極燈或無極放電燈）的光進行定量分析的方法。主要優點：①選擇性好，干擾少，在分析復雜環境樣品時容易得到可靠的分析數據。②儀器操作簡便，費用較低。③靈敏度高，可用於微量樣品分析。用火焰原子吸收法可測定樣品含量至毫克每升級，用石墨爐法可測至微克每升級，靈敏度高於高頻耦合等離子體法。④測定含量范圍廣，既能進行痕量元素分析，又能測定基體元素的含量。穩定的原子吸收分光光度計，其准確度能達到0.1～0.3%，可與經典容量法相比擬。
原子吸收光譜法加測汞和氫化物發生器等附件，測定靈敏度可比石墨爐更高，汞、砷、硒、碲、鉍、銻、鍺錫、鉛的測定范圍可提高1～2個數量級。原子吸收光譜法已廣泛用於測定水、飄塵、土壤、糧食以及各種生物樣品中的重金屬元素。用原子吸收光譜法測定的元素已達七十多種。原子吸收光譜法中以火焰法比較成熟，使用最多，但對於環境樣品，分析靈敏度還不夠高。石墨爐法雖不夠成熟，卻是一種靈敏度很高的分析手段。
原子吸收光譜法的缺點是：①測定每種元素都要更換專用的燈，不能同時作多元素分析。②各種干擾作用比高頻耦合等離子體法更大。③對共振線位於真空紫外區的元素測定有困難。④對固體樣品的測定比較困難。⑤對某些高溫元素如鈾、釷、鋯、鉿、鈮、鉭、鎢、鈹、硼等的測定靈敏度太低。 利用原子蒸汽在電或熱的激發下產生的光譜，通過光譜儀照相記錄或光量計直接讀數的定量分析方法。主要特點是能一次同時測定多種金屬元素，選擇性好，干擾少，能直接分析液體和固體樣品，適合於定性和多種元素定量分析。分析范圍液體為毫克/升到微克/升，固體分析靈敏度為1%至0.001%。採用化學分離富集後再行測定，可提高靈敏度 1～2個數量級。在環境保護中可用於分析水、飄塵、土壤、糧食以及各種生物樣品等。缺點是要用照相干板記錄，分析周期長；對於超痕量元素的定量分析，靈敏度不夠；直接分析固體樣品時，誤差較大。
傳統的發射光譜分析，是用溶液干渣法分析溶液，碳槽粉末法分析固體；以交流電弧或直接電弧作為激發光源；使用中型石英光譜儀或光柵光譜儀，照相干板記錄。基體影響將使分析誤差加大。最近，在溶液干渣法中引入鋰鹽為緩沖劑，使基體影響減少，分析准確度大大提高，因而發射光譜法在一定程度上成為一種通用的定量分析方法。碳槽粉末法由於工作曲線斜率低，誤差大，還未能成為通用的定量分析方法。
近年來，發展了直流和高頻耦合等離子體光源，結合使用光電記錄，提高了分析的精度、靈敏度和速度，減少了基體效應，有較好的再現性，較寬的線性動態范圍，並可同時測定多種元素，是一種新的分析手段。但高頻耦合等離子體為光源的儀器價格昂貴，氬氣消耗量大，分析成本高，對於環境樣品的分析靈敏度不夠。直流等離子體光源的靈敏度雖不及高頻耦合等離子體光源，但儀器價格低，氬氣消耗小，對人體健康影響小，所以近年來發展很快。 X射線熒光分析的基本原理是以高能X射線（一次X射線）轟擊樣品，將待測元素原子內殼層的電子逐出，使原子處於受激狀態，10-12～10-15秒後，原子內的原子重新配位，內層電子的空位由較外層的電子補充，同時放射出特徵X射線（二次X射線）。特徵X射線波長λ和原子序數Z有一定關系：λ ∝1/Z2。測定這些特徵譜線的波長或能量可作定性分析；測量譜線的強度，可求得該元素的含量。
X射線熒光分析法所用的激發源有X射線管、放射性同位素、電子、質子或α 粒子等。測定方法有波長色散法和能量色散法兩種。波長色散法是一種經典方法。能量色散法採用Si（或Li）半導體探測器和多道分析器，可同時測定鈉以上的全部元素，它的解析度比波長色散法低些，但能適用於多元素分析。
X射線熒光分析法具有快速、准確、 測定范圍寬、能同時測定多種元素、自動化程度較高和不破壞樣品等優點，故已廣泛地應用於環境污染監測。如測定大氣飄塵中痕量金屬化合物；藉助電子計算機，自動監測大氣飄塵以及大氣中二氧化硫和氣溶膠吸附的硫，也適用於測定各種水體懸浮粒子中的重金屬以及溶解於水中的痕量元素。 物質吸收了某一波段的光線（激發光）後，引起能級躍遷，發出波長比激發光的波長稍長些的光線，這種光線稱為熒光。測量熒光光譜特性及其強度以確定該物質及其含量的方法，稱為熒光分析法。如被測樣品的濃度很低，其熒光強度便與物質的濃度成正比，根據這種特性，可以進行物質的定量分析；不同物質具有不同的熒光激發光譜和發射光譜，根據光譜的特性可以進行物質的定性分析。特別是熒光分光光度計能得到兩種光譜（激發光譜和發射光譜），用這兩種光譜圖鑒定物質，比使用吸收光譜法更為可靠。
熒光分析所用的儀器有目測熒光計、光電熒光計和熒光分光光度計等。每種儀器均由光源、濾光片或單色器、液槽和探測器等部件組成。
熒光分析法的靈敏度很高，比一般的分光光度法高2～3個數量級，能檢測10-11～10-12克的痕量物質。熒光分析法還具有實驗方法簡便、取樣容易、試樣用量少等優點，因而是一種重要的分析技術。目前用熒光分析法測定的元素已達60多種，化合物數百種。在環境污染分析中，熒光分析法已被廣泛地應用於測定致癌物和其他毒物，如苯並（a）芘等多環芳烴、β-萘胺、黃麴黴毒素、農葯、礦物油、硫化物、硒、硼、鈹、鈾、釷等。 氣相色譜－質譜聯用技術（GC-MS）
由氣相色譜儀與質譜儀結合使用的一種新型完整的分析技術，可進行復雜混合化合物的定性定量分析。通常還配備電子計算機，以構成氣相色譜-質譜-計算機系統。氣相色譜儀與質譜儀的結合，中間大多要經過一界面裝置（分子分離器），解決色譜柱出口（通常為常壓）與質譜儀離子源（真空度為10-4～10-7）之間的壓降過渡的問題；分子分離器還能對進入質譜儀的色譜餾分起到濃縮作用。但毛細管柱色譜儀與質譜儀的結合也有採取不經分子分離器的直接耦合方式。一般採用的分子分離器有噴嘴、多孔玻璃、多孔銀、多孔不銹鋼、聚四氟乙稀毛細管、硅橡膠隔膜、導通率可變的狹縫、塗有硅酮的銀－鈀合金管、膜片－多孔銀等類型。試樣餾分隨載氣進入分子分離器時，由於餾分分子量與載氣分子量相差較大，空間擴散能力不同，從而在大抽速泵的抽力下大部分載氣與試樣餾分在分子分離器里得到分離。典型的雙噴嘴式分子分離器見圖3,氣相色譜-質譜聯用裝置示意圖見圖 4。
質譜儀是用以分析各種元素的同位素並測量其質量及含量百分比的儀器。它是由離子源、分析器和收集器三個部分組成。用於氣相色譜－質譜聯用技術的質譜儀有磁式質譜儀和四極矩質譜儀兩種類型。前者分辨本領高（R=1000～150000），靈敏度也高（10-9～10-13克），而且質量范圍較寬，並可增設峰匹配、亞穩技術等功能，但掃描速度不如後者。四極矩質譜儀靈巧輕便，掃描速度快，特別適合於毛細管柱色譜窄峰情況，但分辨本領一般只能達到R=1000～3000，而且質量范圍窄，存在質量歧視效應。氣相色譜－質譜聯用技術中經常用到的質譜技術有：①電子轟擊技術，用來了解樣品的結構信息和分子組成，是質譜中最為常用的技術。②化學電離技術，可獲得電子轟擊技術無法獲得的某些化合物的分子信息。③單離子檢測技術，對被測化合物的特徵離子質量進行單離子檢測可得到高信噪比質量色譜圖，靈敏度比掃描全部譜圖質量范圍高2～3個數量級，同時可對未得到分辨開的色譜峰進行甄別。此法對可疑色譜峰的鑒別尤其有用。與氣相色譜的保留值相結合可直接給出可靠的定性結果。④質量碎片技術，通過跳躍掃描技術同時掃描所選定的多個特徵離子。這項技術專一性強、靈敏度比總離子流高2～3個數量級（一般可達10-10～10-12克）。與計算機相結合可發展為強度匹配技術和計算機化的質量碎片技術。
用於氣相色譜－質譜聯用的氣相色譜技術與普通氣相色譜技術不同之處在於：對載氣流率和固定液的流失更為敏感。因受質譜儀真空度所限，載氣流率不易達到最佳化，同時，在載氣種類的選擇上，由於分子分離器原理的要求，只能選取那些擴散系數與樣品化合物相差甚遠的輕質量氣體。一般多採用氦或氫。用於氣相色譜－質譜聯用的色譜柱固定液分離效率要高，熱穩定性要好，固定液在柱中的含量要低，以保證高效低流失。常用的固定液有：SE-30，SE-52,SE-54,OV-1,F-60,QF-1,Dexsil 300，Dexsil 400,PPE-20,SF-96等類型。最近石英毛細管彈性柱也廣泛用於氣相色譜-質譜聯用技術中。
在氣相色譜－質譜聯用技術中的計算機系統能對採集的信息進行數據處理，並可將測定譜與儲存於計算機內的標准譜圖庫進行對照檢索，並自動給出最終測定結果。
氣相色譜－質譜聯用技術在環境分析中用於測定大氣、降水、土壤、水體及其沉積物或污泥、工業廢水及廢氣中的農葯殘留物、多環芳烴、鹵代烷以及其他有機污染物和致癌物。此外，還用於光化學煙霧和有機污染物的遷移轉化研究。
氣相色譜－質譜聯用技術在環境有機污染物的分析中佔有極為重要的地位，這是因為環境污染物試樣具有以下特點：①樣品體系非常復雜，普通色譜保留數據定性方法已不夠可靠，須有專門的定性工具，才能提供可靠的定性結果。②環境污染物在樣品中的含量極微，一般為ppm至ppb數量級，分析工具必須具有極高靈敏度。③環境樣品中的污染物組分不穩定，常受樣品的採集、儲存、轉移、分離以及分析方法等因素的影響。為提高分析的可靠性和重現性，要求分析步驟盡可能簡單、迅速，前處理過程盡可能少。氣相色譜－質譜聯用技術能滿足環境分析的這些要求。它憑借著色譜儀的高度分離本領和質譜儀的高度靈敏（10-11克）的測定能力，成為痕量有機物分析的有力工具。美國使用質譜儀發現了大氣中的過氧乙醯硝酸酯和二氧雜環丙烷的痕跡。 極譜分析法，是根據極譜學的原理建立起來的分析方法。這種分析法是將一面積極小的滴汞電極和一面積較大的去極化電極浸於待測溶液中，逐漸改變二極間的外加電壓，從而得到相應的電流－電壓曲線（極譜圖）。通過對電流-電壓曲線的分析和測量，即可求得試液中相應離子的濃度。
傳統的極譜分析法，靈敏度一般在10-4～10-5摩爾范圍內。近些年來提出了許多新的極譜分析方法。其中應用比較廣泛的有示波極譜法、方波極譜法、脈沖極譜法以及極譜催化法和反向溶出伏安法等。其中反向溶出伏安法在環境分析中使用較多。
反向溶出伏安法又稱為陽極溶出法。這種方法是使被測物質在適當的條件下電解富集在微電極上，然後改變電極的電勢，使富集的物質重新溶出。根據電解溶出過程所得到的極化曲線進行分析。這種方法的靈敏度很高，一般可以達到 10-7～10-10摩爾，可用來測定天然水、海水、生物樣品中的銅、鉛、鎘、銦、鉈、鉍、砷、硒、錫等元素。 根據溶液電導的變化進行測定的電分析方法。在水質監測中，水的電導率是評價水體質量的一個重要指標。它可以反映水中電解質污染的程度，是水質監測中的常測項目。
電導分析法也可以用來測定水中的溶解氧。由於一些非電導元素或化合物可以與溶解氧反應產生離子而改變溶液的電導性，因此可通過測量水體的電導變化來確定水中溶解氧的含量。例如金屬鉈與水中溶解氧反應產生Tl+離子和OH-離子，每增加0.035微西/厘米的電導率（西是西門子，電導單位），相應為1ppb的溶解氧。
大氣中的二氧化硫也常用電導法測定。其原理如下：二氧化硫與水反應生成亞硫酸，其中一部分離解生成氫離子和亞硫酸根離子，呈導電性：
SO2+H2O─→H2SO3
H2SO3匑2H++SO卲
因此使氣體樣品與具有一定電導的溶液以一定比例接觸，通過吸收二氧化硫後溶液電導的增加，就可以連續測定氣體樣品中二氧化硫的含量。此法測量范圍較大，但如果氣體樣品中含有溶於水並會產生電導性的其他氣體，則會影響測定結果的正確性。 包括電位滴定法和直接電位法。電位滴定法是一種儀器分析方法，是電容量分析法。這種方法是以某種能與被測物質反應的標准溶液滴入試液中，並在滴定過程中觀察指示電極電位的變化，根據反應達到等當點時待測物質濃度的突變所引起的電位突躍，來確定滴定終點，從而進行定量分析。此法可用於環境分析中工業廢水的酸鹼滴定、氧化還原滴定、沉澱滴定和絡合滴定等。直接電位法是通過直接測量對待測試液中離子濃度產生響應的指示電極的電位，來進行定量分析的。水質監測中pH值和氧化還原電位的測定都採用直接電位法。
近年來由於離子選擇性電極的產生和發展，使直接電位法在環境監測中得到了更廣泛的應用。例如，應用氟離子選擇性電極測定大氣、天然水和工業廢水中的氟離子，具有快速、准確、方便、靈敏等優點。氰離子選擇性電極、硝酸根電極、鹵族離子和硫離子等電極也都在環境監測中得到了應用。
固態膜鉛離子和鎘離子選擇性電極可以測定 10-7摩爾鉛離子和鎘離子。在實驗室內已開始應用於水、空氣、食品、生物樣品中鉛和鎘的測定。
用於直接電位法的離子選擇性電極種類頗多，中國研製和生產的電極有20多種，其中有些已應用於環境監測和污染控制。 在電解分析基礎上發展起來的一種電化學分析方法。它是通過測量電解反應所消耗的電量來計算結果的。庫侖分析法的基礎是法拉第電解定律。在電流作用下進行電極反應的物質的量與通過電解池的電量成正比。每通過 1法拉第電量，在電極表面即沉積或溶出1克當量的物質。若反應物質的分子量或原子量為M，電極反應時電子轉移數為n，通過電解池的電量為Q，則被測物質的重量W 即可由法拉第定律計算出來：（圖1）
在庫侖分析中，被測物質可以在控制電位下直接在電極上發生反應，也可以利用某種輔助物質在恆電流作用下在電極上發生反應，產生一種庫侖中間體，再與被測物質作用。前者稱為控制電位庫侖分析，後者一般叫做恆電流庫侖滴定。庫侖分析法在環境監測中應用較多。大氣中的二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、臭氧和總氧化劑，水中的生化需氧量、化學需氧量、鹵素、酚、氰、砷、錳、鉻等都可以用此法測定。

G. 鈾的形態分析

65.1.4.1 鈾的價態分析

(1)鈾礦石和岩石中鈾(Ⅳ)和鈾(Ⅵ)的測定

方法提要

試樣在高濃度硫酸羥胺、鄰菲啰啉、無水碳酸鈉保護劑存在下，加入氫氟酸在(40±5)℃溫度下瞬間進行分解。此時試樣中的鈾(Ⅵ)以UO²⁺₂形式進入溶液，並立即生成穩定的UO₂F₂配合物;而試樣中鈾(Ⅳ)則生成溶解度極小的UF₄沉澱。當用釷作載體時，鈾(Ⅳ)沉澱被定量載帶下來。用抽濾法快速將沉澱和濾液分離。抽濾後的鈾(Ⅳ)沉澱視含量高低分別選用容量法或激光熒光法進行測定。方法適合於2×10^-6以上鈾(Ⅳ)的測定。

鈾(Ⅵ)的含量可用總鈾量減去鈾(Ⅳ)量求得;也可以由濾液中分取部分溶液經破壞有機物後轉入50mL容量瓶中，用激光熒光法進行鈾(Ⅵ)量的測定。方法適合於1×10^-7以上鈾(Ⅵ)的測定。

儀器和裝置

激光熒光鈾分析儀。

布氏漏斗內徑50mm。

試劑

無水碳酸鈉。

鄰菲啰啉。

硫酸羥胺。

氫氟酸。

高氯酸。

硝酸。

鹽酸。

磷酸。

硫酸。

氯化鈣溶液(50g/L)。

硫酸釷溶液(0.5mol/LH₂SO₄溶液中含Th2.5mg/mL)。

三氯化鈦溶液(150g/L)。

亞硝酸鈉溶液(150g/L)。

尿素溶液(200g/L)。

硫酸亞鐵銨溶液(100g/L)。

鈾熒光增強劑(核工業北京地質研究院生產，簡稱J-22)。

混合溶液(J-22100mL加入900mL2.5g/LNaOH溶液混合)。

釩酸銨標准溶液(對鈾的滴定度T=0.0003g/mL)配製及標定方法見本章

65.1.3.1亞鐵還原-釩酸銨氧化容量法。

鈾標准儲備溶液ρ(U)=1.00mg/mL稱取0.2948g烘乾的基準試劑八氧化三鈾於燒杯中，加入10mLHNO₃，加熱至完全溶解，蒸發至近干後，加入10mLHNO₃提取，用水沖洗表面皿並轉入250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

鈾標准溶液ρ(U)=10.0μg/mL用(1+99)HNO₃稀釋鈾標准儲備溶液配製。

根據需要移取適量鈾標准溶液分別配製0.2μg/mL和1.0μg/mL鈾標准工作溶液。

二苯胺磺酸鈉指示劑(5g/L，溶解於0.5mol/LH₂SO₄溶液中)。

鈾空礦(鈾含量小於1μg/g的長石)。

分析步驟

A.試樣分解及U(Ⅳ)與U(Ⅵ)的分離。於乾燥的塑料燒杯中加入0.6g硫酸羥胺、0.3g鄰菲啰啉、50.0mg鈾空礦，稱入25～50mg(精確至0.01mg，視總鈾含量)試樣，然後加入2mLHF，立即搖動燒杯，迅速依次加入8mL溫度為(40±5)℃的硫酸釷溶液、0.1gNa₂CO₃和1mLCaCl₂溶液，並不斷攪勻後，立即將試樣轉入已預備好的布氏漏斗進行快速抽濾。溶液抽干後用4～5mL0.5mol/LH₂SO₄洗滌燒杯和濾紙各3～4次。將沉澱及濾紙轉入100mL燒杯中，用水沖洗漏斗，洗液並入燒杯中，待處理後供測定鈾(Ⅳ)用。

B.鈾(Ⅳ)沉澱的處理。在盛有鈾(Ⅳ)沉澱的燒杯中加入14mLHNO₃和5mLHClO₄，置於電熱板上加熱溶解直至蒸干冒盡白煙，視鈾含量的高低分別選用容量法或激光熒光法進行鈾的測定。

a.容量法測定鈾(Ⅳ)。向上述處理過的鈾沉澱加入2mLHCl，提取鹽類並加熱至1mL左右，沿壁加入20mL(2+3)H₃PO₄，再加熱溶解，並轉入錐形瓶中，總體積控制在30mL左右，在不斷搖動下，逐滴加入三氯化鈦溶液直至出現穩定的紫紅色，再過量2滴，放置5min，加1mLHCl和1.5mLNaNO₂溶液，用力搖動錐形瓶至棕色褪去，加5mL尿素溶液，繼續搖動至氣泡消失。5min後加2滴二苯胺磺酸鈉指示劑，用釩酸銨標准溶液滴定至出現微紅色為終點。

b.激光熒光法測定鈾(Ⅳ)。向上述處理過的鈾沉澱中加入5mL(1+2)HNO₃，置於已預熱的電爐上加熱使鹽類溶解，並立即取下燒杯，將溶液轉入50mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，放置過夜。分取0.50mL以上試液於測量石英皿中，加入4.5mL混合溶液進行測量，記錄鈾熒光強度(F₁)，准確加入適量體積、適量濃度的鈾標准溶液，攪勻，再測量其熒光強度(F₂)。

(2)總鈾量的測定

a.激光熒光法測定總鈾量。稱取0.1g(精確至0.0001g)試樣置於30mL聚四氟乙烯坩堝中，加入2mLHF、5mLHNO₃和2mLHClO₄，搖勻，置於已預熱的電熱板上加熱分解，蓋上蓋子，中溫微沸至試樣分解完全。去掉蓋子繼續加熱至白煙冒盡，取下坩堝，沿壁加入5mL(1+2)HNO₃，以下操作按上述激光熒光法測定鈾(Ⅳ)步驟進行。

b.容量法測定總鈾量。稱取0.1～0.3g(精確至0.0001g)試樣置於150mL玻璃燒杯中，加水濕潤試樣，加20mLHCl、2mLHF和15mLH₃PO₄，搖勻後置已預熱的電爐上加熱分解，至試樣液面無大氣泡為止。取下燒杯稍冷後加入25mL熱水，搖勻，再加熱至沸時加入3mL硫酸亞鐵銨溶液，沸騰後立即取下燒杯，趁熱過濾，濾液收集於250mL錐形瓶中，用25mL(2+3)H₃PO₄分別洗滌燒杯和漏斗，在室溫下，加1mLHCl、1.5mLNaNO₂溶液。以下操作按容量法測定鈾(Ⅳ)步驟進行。

按式(65.1)計算容量法測定鈾的含量。

按式(65.30)計算激光熒光法測定鈾的含量:

岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析

式中:w(U)為試樣中鈾的質量分數，μg/g;F₁為試樣中鈾熒光強度;F₂為試樣加入鈾標准溶液後熒光強度;V₃為試樣加入鈾標准溶液的體積，mL;ρ(U)為加入鈾標准溶液的濃度，μg/mL;V₁為試樣溶液的總體積，mL;V₂為分取試樣溶液的體積，mL;m為稱取試樣的質量，g;w(BK)為空白試驗鈾質量分數，μg/g。

注意事項

1)試樣分解及鈾(Ⅳ)的分離操作應盡快完成，防止四價鈾被氧化。

2)測定方法視鈾含量而定。低含量鈾的測定也可以採用光度法或極譜法，但應在鈾(Ⅳ)和鈾(Ⅵ)分離以後，再經TBP色層柱富集鈾並與干擾元素分離後測定。

(3)瀝青鈾礦中鈾(Ⅳ)和鈾(Ⅵ)的測定

方法提要

試樣經氫氟酸-硫酸分解，四價鈾以四氟化鈾形式沉澱，加入二氧化硅後四氟化鈾溶解:

3UF₄+2SiO₂+6H₂SO₄=3U(SO₄)₂+2H₂SiF₆+4H₂O

然後在磷酸介質中用釩酸銨標准溶液滴定四價鈾。六價鈾的含量用常規方法測定總鈾量減去四價鈾求得。

試劑

二氧化硅粉末(<74μm)。

硫酸。

磷酸。

氫氟酸-硫酸混合液50mLHF與100mL0.5mol/LH₂SO₄混合，貯存於塑料瓶中。

釩酸銨標准溶液(對鈾的滴定度T=0.0003g/mL)配製及標定方法見本章

65.1.3.1亞鐵還原-釩酸銨氧化容量法。

N-苯基鄰氨基苯甲酸溶液稱取0.2gN-苯基鄰氨基苯甲酸溶解於2g/L碳酸鈉溶液中。

二苯胺磺酸鈉溶液稱取0.5g二苯胺磺酸鈉溶解於100mL0.5mol/LH₂SO₄中。

分析步驟

稱取5～10mg(精確至0.01mg)試樣置於50mL聚四氟乙烯燒杯中，加入3mLHF-H₂SO₄混合液，搖勻，蓋上塑料片，放置5min，待綠色沉澱出現後，加入3～5g二氧化硅粉末，加入10mL近沸的6mol/LH₂SO₄，加熱煮沸8～10min。稍冷，轉入100mL錐形瓶中，用20mL(25+75)H₃PO₄分4次洗滌燒杯，合並於錐形瓶中，在冷水中冷卻至室溫。加入二苯胺磺酸鈉和N-苯基鄰氨基苯甲酸指示劑各2滴，用釩酸銨標准溶液滴定至呈現穩定紫色即為終點。

按式(65.1)計算鈾(Ⅳ)的含量。

六價鈾的含量同65.1.4.1(1)鈾(Ⅳ)和鈾(Ⅵ)的測定。

注意事項

5mg試樣中，含10μg釩(Ⅴ)、20μg鐵(Ⅲ)、50μg鉬(Ⅵ)、3mg鈦(Ⅳ)和5mg錳(Ⅱ)不影響測定結果，二氧化錳的存在使鈾(Ⅳ)的結果嚴重偏低。

65.1.4.2 鈾的順序提取形態分析

在地球化學環境中，鈾是比較容易遷移的元素。在還原條件下，鈾遷移大多隻限於厘米級的范圍。當環境具備充分的氧化性使鈾醯離子及其配合物保持穩定時，鈾可以從蝕變源岩遷移很遠，直至溶液化學變化導致鈾礦物沉澱。當氧化鈾接觸較強還原能力的環境時，鈾即還原並形成晶質鈾礦、鈾石或鈦鈾礦。在廣泛變化的環境中可形成六價鈾礦物沉澱，進而形成種類繁多的鈾醯礦物。由於在氧化的水溶液環境中，晶質鈾礦可以迅速溶解，進而形成發育復雜的鈾醯礦物與晶質鈾礦的共生組合。利用鈾礦物和鈾形態分析研究鈾遷移活動規律在近年來受到重視，利用鈾分量進行地球化學找礦應用研究也引起關注。

方法提要

採用順序提取方法用不同試劑提取砂岩鈾礦地質試樣中鈾及伴生元素釩、鉬、硒、錸、鉛的各形態，以ICP-MS法進行測定。提取方法採用Tessier流程，提取的形態為:可交換態、碳酸鹽結合態、鐵錳氧化物結合態、有機結合態和殘余態。

通過模擬驗證並在已知礦區的應用，對本方法的實用性進行檢驗。結果表明，碳酸鹽結合態鈾具有指示地下鈾礦信息的特徵。

儀器與裝置

電感耦合等離子體質譜儀。

自動控溫電熱板最高溫度為400℃，控制精度小於5℃，表面有聚四氟乙烯塗層。

恆溫乾燥箱(-20℃～400℃)。

離心機。

試劑

鹽酸。

硝酸。

氫氟酸。

高氯酸。

過氧化氫。

乙酸c(HAc)=0.11mol/L在通風櫥中向1L有刻度的聚丙烯瓶或者聚乙烯瓶中加入大約0.5L水，然後加入(25±0.2)mLHAc，用水稀釋至刻度，搖勻。取此溶液250mL用水稀釋至1L，搖勻。

鹽酸羥胺-乙酸溶液c(NH₂OH·HCl)=0.04mol/L稱取2.78gNH₂OH·HCl，溶於(1+3)HAc溶液中，移至1000mL容量瓶中，以(1+3)HAc稀釋至刻度，搖勻。

乙酸銨溶液c(NH₄Ac)=3.2mol/L稱取246.7gNH₄Ac，溶於(1+4)HNO₃，轉移至1000mL容量瓶中，以(1+4)HNO₃稀釋至刻度，搖勻。

上述試劑均為高純或MOS級，實驗用水為去離子蒸餾純化水。

分析步驟

(1)總鈾及伴生元素含量測定的試樣處理

稱取50mg(精確至0.01mg)試樣(160目)置於聚四氟乙烯消解罐中，加入6mLHF和2mLHNO₃，加蓋蓋緊，放到恆溫乾燥箱中於180℃加熱消解48h，待溶液澄清後補加3滴HClO₄，在電熱板上加熱至冒白煙，蒸發至近干。然後用2mL(1+1)HNO₃提取，再放到恆溫乾燥箱中於180℃加熱消解2h，然後轉移至50mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。用ICP-MS法測定。

(2)鈾及伴生元素的各種形態的順序提取

稱取1g(精確至0.0001g)試樣置於50mL離心管中，按以下步驟提取各形態溶液。

a.水溶態。於離心管中加入25mL水，在室溫下適當攪拌浸泡3h。然後置於離心機中以3500r/min的速度離心分離30min，移出上部清液，再用8mL水分兩次洗滌並離心分離，將上部清液及洗滌液均過濾收集於50mL容量瓶中，加入1mLHNO₃，用水稀釋至刻度，搖勻待測。

b.碳酸鹽結合態。在上述經提取後的離心管中加入20mL0.11mol/LHAc(pH=5.0)，在室溫下提取5h，然後置於離心機中以3500r/min的速度離心分離30min，移出上部清液，再用8mL水分兩次洗滌並離心分離，將上部清液及洗滌液均過濾收集於50mL容量瓶中，加入1mLHNO₃，用水稀釋至刻度，搖勻待測。

c.鐵錳氧化物結合態。在經提取碳酸鹽結合態後的離心管中，加入20mL0.04mol/LNH₂OH·HCl溶液，置於水浴中加熱，間歇攪拌，在(95±1)℃下恆溫提取3h，然後置於離心機中以3500r/min的速度離心分離30min，移出上部清液，再用8mL水分兩次洗滌並離心分離，將上部清液及洗滌液均過慮收集於50mL容量瓶中，加入1mLHNO₃，用水稀釋至刻度，搖勻待測。

d.硫化物及有機物結合態。在經步驟c.提取後的離心管中，加入10mLH₂O₂和6mL0.02mol/LHNO₃，慢慢攪拌。待反應平緩後，將離心管置於恆溫水浴中，間歇攪拌，在(86±1)℃下提取2h。從水浴中取出離心管，冷卻後，再補加上述混合提取液，仍在(86±1)℃下提取3h，使試樣氧化完全，然後加入10mL3.2mol/LNH₄Ac溶液，在室溫下攪拌30min，然後置於離心機中以3500r/min的速度離心分離30min，移出上部清液，再用8mL水分兩次洗滌並離心分離，將上部清液及洗滌液均過濾收集於50mL容量瓶中，加入1mLHNO₃，用水稀釋至刻度，搖勻待測。

e.殘余態。可用鈾及伴生元素全量減去以上四種形態之和。或者將提取後的離心管中的殘余物，移入聚四氟已乙烯燒杯中，加入3mLHF和1mLHNO₃，微熱消解。如溶解不完全，可繼續補加少量HF和HNO₃，至消解完全。加入0.5mLHClO₄，加熱至冒白煙，蒸發至近干，然後用5mL(1+1)HNO₃溶液提取，轉移至50mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻待測。

(3)等離子體質譜法測定

根據鈾及伴生元素的各種形態的不同濃度范圍，由單元素標准儲備溶液配製下列標准溶液系列:

標准1Re:0、0.50、1.00、1.50ng/mL;

標准2Mo、Se:0、5.00、10.0、20.0ng/mL;

標准3V、Pb、U:0、50.0、100、200ng/mL。

在優化好工作參數的ICP-MS上測量標准溶液系列，得到V、Mo、Se、Re、Pb、U的校準曲線，然後在相同條件下測定各形態試樣溶液，計算機計算鈾及伴生元素的各種形態的含量(μg/g)。