硫化砷渣全湿法制备单质砷的研究

以硫化砷渣为原料,用氯化铜酸性溶液浸出砷渣的全湿法进行实验,着重研究氯化铜浸出砷的过程中氯化铜用量、溶液p H和浸出时间对砷浸出率的影响,探讨用氯化亚锡还原砷盐酸溶液从硫化砷渣得到单质砷的方法。     

硫化砷渣一步水热成矿转化固砷与硫回收

含砷工业废水的处理通常会产生大量的含砷废渣,砷渣中的砷元素在各种环境因素的影响下容易重新释放到环境中.因此,本研究以模拟硫化砷渣作为典型含砷废渣,通过在水热条件下添加Al³⁺、SO₄^2-和Na⁺,将硫化砷渣一步直接转化成稳定的砷钠明矾石,同时回收单质硫.结果表明,最优的转化条件为：Al/As物质的量比为3：1,pH为2,水热温度和时间分别为200 ℃和2 h;EDS测试和红外谱图表明,部分砷酸根代替了钠明矾石中的硫酸根离子,从而生成了砷钠明矾石;砷钠明矾石的短期毒性浸出实验表明其在pH值为2~11的浸出液中砷的浸出浓度均小于0.05 mg·L^-1,参照《HJ/T 300-2007固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法》的标准,利用pH=4.93的醋酸缓冲溶液浸渍砷钠明矾石90 d后,砷的浸出浓度依然小于0.05 mg·L^-1,由此说明转化后的砷钠明矾石具有优越的稳定性.最后利用该方法处理河南和福建两地的某砷渣,结果表明,两种实际砷渣中的砷浸出浓度均由原来的大于400 mg·L^-1降低到处理后的小于0.1 mg·L^-1,远低于国家危险废物鉴别标准中的限值（5 mg·L^-1）;另外,该方法在稳定硫化砷渣的同时还可以回收单质硫,为砷渣的处理与资源化利用提供了一种新思路.     

硼氢化钾还原体系去除水体中砷的试验研究

基于砷的赋存形态特征,提出利用强还原剂硼氢化钾(KBH_4)将水体中的砷直接转化为砷化氢气体来修复水体砷污染的方法。为探究这一过程的影响因素及其作用机制,通过试验讨论了曝气与否、曝气时间、KBH_4浓度、溶液pH值等因素对KBH_4还原去除水体中砷的影响。试验结果表明:KBH_4还原体系能有效地将水体中的砷还原为砷化氢气体,实现水体砷污染的去除;结合曝气可以更高效地去除水体中的砷,且砷的去除率随曝气时间的延长而增加;增加KBH_4的浓度也可以有效地提高砷的去除率,在含砷溶液浓度为10 mg/L、KBH_4溶液浓度为0.5 mol/L、曝气时间为60 min时,砷的去除率高达95.16%;溶液pH值也是影响KBH_4还原砷的重要因素,酸性条件下溶液中的砷主要以砷化氢气体的形式去除,且溶液的酸性越强,砷的去除率越高,而碱性条件下溶液中的砷则主要通过生成砷单质的形式去除。研究结果证实,KBH_4还原体系能高效、快速地去除水体中的砷,可作为传统氧化-吸附法除砷的补充,可用于突发性水体砷污染的快速修复。     

硫素对水稻吸收砷的生物有效性及其在土壤中形态影响

采用外源砷污染水稻土进行水稻盆栽实验,研究不同形态硫肥(单质硫和石膏)对水稻吸收砷的有效性及其在土壤中赋存形态的影响.结果表明,在水稻不同生育期内,土壤溶液pH平均值范围为7.38~7.45,且AsS0和AsS1处理的高于AsS2处理;土壤溶液氧化还原电位Eh值变化在200 mV左右,且AsS0处理高于AsS1和AsS2处理;从不同生育期水稻根系、地上部茎叶及籽粒干物重来看,施用S肥(单质硫及石膏)能提高水稻的干物质质量,单质硫和石膏处理的差异不显著;水稻根表胶膜以Fe膜为主,含量达到10~30 g·kg-1,Mn膜相对较少,含量仅为0.1~1.3 g·kg-1,根系吸附的铁锰胶膜含量的差异主要表现在分蘖期,单质硫处理能比石膏硫处理的能促进水稻根系表面铁锰胶膜的形成;水稻根表胶膜吸附As量分蘖期为583~719 mg·kg-1,孕穗期为466~621 mg·kg-1,扬花期和成熟期为310~384 mg·kg-1,这与铁锰胶膜形成厚度一致;施用S肥能明显降低水稻根系、地上部茎叶以及籽粒中As的含量,且施用石膏硫效果更好,这可能与孕穗期铁锰胶膜吸附As有关.根据土壤砷的赋存形态,非专性吸附态和专性吸附态As是最有活性的,在分蘖期AsS1处理它们之和显著低于AsS2处理的As含量2.85 mg·kg-1,而在扬花期AsS1处理Asnea+Asea之和高于AsS2处理的As含量0.77 mg·kg-1,或许有更多的As溶解于土壤溶液中,造成处理AsS1的生物有效性高于处理AsS2.     

砷在环境中的转化和循环

(一)存在与毒性砷在地壳中含量较少,其丰度为1.8ppm。天然存在的单质态砷也很少,多以非风化的硫化物矿物形式存在或以混合物形式含于各种金属的矿石中。在页岩,火成岩,砂石中的浓度分别为13ppm,1.8ppm和1.0ppm;在土壤中约为0.1～42ppm;天然水中有时亦发现有微量砷,在淡水中其浓度平均为0.5微克/升,海水中平均为3.7微克/升;大气中约为1.5～53纳克/米~3。在所有动植物体内也都含有极微量砷,其量少时会刺激生命过程,较多则有剧毒。     

土壤中砷污染的研究现状

本文从砷的有效性，砷的毒性及其与形态、价态的关系，砷的价态与溶解性的关系，砷的吸附解吸及其动力学，砷的迁移转化，砷对作物的影响及其危害等方面综述了土壤砷持染的研究现状。     

石灰性土壤中有效砷提取剂的选择

目前，已有不少关于砷毒性临界值的研究报道，但几乎均以土壤全砷含量来表示。由于不同土壤理化性质不同，对有毒物质固定、净化能力不同，其生物活性亦有差异。因而用全砷含量表达作物受害临界值在不同土壤之间差异较大。而用土壤有效砷含量表达作物受害临界值则能在不同土壤上取得较一致的结果。因此，测定土壤有效砷含量对砷毒性研究更有意义。土壤中砷的形态以水溶性砷和吸附性砷易被植物吸收，因而一般将这两部分砷总称为可给态砷或者有效性砷。对于土壤中有效性砷测定，目前应用较广的仍然是选择浸提剂法，如用lmol／LNH4Cl、0．5mo…     

高效水质除砷剂应用研究

较详细地介绍了一种高效除砷剂的实验室除砷应用研究。该除砷剂可用两种不同的活化方式进行活化处理，可用于不同的使用场合。一种适用于高砷地区的家庭生活饮用水除砷处理，另一种可用于高含砷量的工业废水或矿井水除砷处理。     

CaO对烟气中砷的形态和分布的影响

采用热力平衡分析方法研究了在一个大气压下，1300K-400K温度范围里痕量元素砷在煤燃烧过程的形态及分布以及添加剂CaO对砷的形态和分布的影响．为探讨规律，研究的系统只考虑煤中的主量元素和砷．分析结果表明，在煤燃烧和气化的高温区域里，大部分的砷元素蒸发以一氧化砷的形式存在于气相中，随着温度的降低，一氧化砷将发生化学反应生成固相As2O5和As2S2．CaO可以大大地增强砷元素的沉积趋势，烟气中CaO的含量越大，砷酸钙作为稳定相的温度范围越宽。     

水处理厂溶解性砷的去除

水处理厂通常采用凝聚沉淀、硬水软化及铁、锰氧化沉淀等方法除去原水中可溶性砷。1．凝聚处理法：依靠在水中加入明矾，除去水中可溶性砷。由于5价砷较3价砷易除去，事先加氯，将3价砷氧化为5价砷，可提高砷的去除率。另外，砷的去除率还与水中不溶性铝的含量以及pH的高低有关，水中不溶性铝含量愈高和pH愈低，砷的去除率愈高。砷的去除率最高可达74％。2铁锰氧化工程除砷：伴随2价铁离子氧化生成氢氧化铁，可除去水中80～95％的砷，锰离子氧化除砷在目前研究阶段尚未见明显效果。3．硬水软化除砷：硬水软化形成碳酸钙和氢氧化镁，借此可…     

官厅水库底质中砷污染的研究

通过野外调查研究和室内模拟试验,研究了宫厅水库底质中砷的污染。作者从1973至1974年在水库中选用了15个底质样点,基本上查清了水库底泥中砷的含量和分布。并探明了这种分布的原因是由于伊利石等粘粒矿物和有机质含量不同而形成的。模拟研究表明,对底质中砷的吸附是否起净化库水作用,主要取决于pH和Eh值的变化。对水库底质含砷量的t显著性测验表明,水库底质受到了砷的轻度污染。但是,由于水库中pH值等水化学条件有利于底质对砷的吸附固定,故水质没有受到砷的污染。水质含砷量的t测验也证实了这点。     

转换电极的电动力强化植物修复高浓度砷污染土壤

电极转换下,以Capsicum annuum L.为对象探讨电动力强化的植物修复高浓度砷污染土壤效果。结果表明:对照组土壤pH降低,实验组升高。对照组土壤中砷浓度从（524.1±5.6） mg/kg降低为（500.5±8.3） mg/kg,实验组不同区域土壤砷浓度分别为（179.8±10.6）,（674.9±5.43）,（512.8±7.3） mg/kg。相较于对照组,实验组植物对砷的吸收量分别增加了-18.1%、282.8%和170.3%。对照组、实验组区域1、2、3的土壤和根际土壤砷浓度之比分别为2.62、0.64、1.48和1.26,电场增高了植物根系附近的砷浓度。对照组、实验组区域1、2、3土壤第5天的残渣态砷占比为55.64%、34.99%、39.06%和0%;对照组、实验组第5天阴极和第10天阴极附近土壤,结晶水铁铝氧化物结合态和残渣态砷占比为67.45%、0%和8.88%;体现了电场对土壤重金属形态的活化作用。实验组修复10 d的电耗成本为79.5元/m3,具备一定经济优势。     

砷及重金属对土壤微生物的影响

砷及重金属污染土壤中微生物变化的模拟试验证实,土壤受砷及重金属污染后,细菌总数降低,随着砷及重金属浓度的递增而明显减少。本试验条件下,土壤砷浓度为10ppm、Hg为0.7ppm、Cd为3ppm、Cr为50ppm、Pb为100ppm时,细菌总数即开始减少。 砷及重金属对几种有益土壤微生物影响的纯培养试验表明,三价砷为5ppm、五价砷为10ppm时,对土壤固氮细菌(花生根瘤菌、大豆根瘤菌、紫云英根瘤菌、含脂刚螺菌、圆褐固氮菌)、解磷细菌(大芽孢杆菌、枯草杆菌)及纤维分解菌(木霉)均有抑制作用,其中三价砷的抑制作用尤为明显。不同菌种对砷的敏感性不同,紫云英根瘤菌和花生根瘤菌对亚砷酸钠敏感,木霉和大芽孢杆菌对砷酸氢二钠敏感。 Cd、Cu、Pb、Cr对大芽孢杆菌和枯草杆菌均有明显抑制作用,其中对大芽孢杆菌的抑制作用更为显著,低浓度Cd对枯草杆菌有刺激作用。 土壤受砷污染后,土壤呼吸强度降低,其CO_2的产量与土壤细菌总数呈正相关关系。     

HPLC-DRC-ICP-MS检测四种尿砷化合物

拟建立检测尿液中As(Ⅲ)、DMA(Ⅴ)、MMA(Ⅴ)和As(Ⅴ)4种砷化合物形态的HPLC-DRC-ICP-MS的方法。采用DRCTM(反应气为O2)与HPLC联用作为检测器,Phenomenex ODS-3作为分离柱,5 mmol/L四丁基羟胺,3 mmol/L丙二酸,5%(体积分数)甲醇为流动相(pH=5.0~6.0),建立了同时分析尿液中As(Ⅲ)、DMA(Ⅴ)、MMA(Ⅴ)和As(Ⅴ)的方法。实验结果显示:该分析方法对上述4种砷化合物的检测限均在0.1μg/L以下,在1~20μg/L范围内线性关系良好,准确度和精密度良好,回收率为89%~106%,样品中的Cl-1对测定没有影响。所建立的HPLC-DRC-ICP-MS分析方法稳定、可靠,适用于快速、批量测定尿砷形态。     

含砷矿区河流沉积物粒径组成及砷赋存特征

矿区河流沉积物是重金属污染物的迁移载体。研究了某含砷矿区河段沉积物砷含量分布、赋存形态及粒径对沉积物中砷水力传输的影响机制。结果表明:矿区河流沉积物中砷污染问题突出;沉积物颗粒大小不仅影响砷在沉积物组分中的分配与赋存形态,还会影响水环境中砷的传输。在矿区上游和中上游河段,沉积物均以粗砂、中砂组分为主,上游河段沉积物中砷含量为18.53 mg/kg,主要来源于原生矿物,以结晶水合铁铝氧化物结合态和残渣态等稳定形式存在。中上游河段沉积物中砷含量达到3492 mg/kg,主要来源于采矿活动导致矿石中砷的氧化溶出和部分原生矿物,粗砂、中砂组分(73.90%)中砷以弱结晶水合铁铝氧化物结合态和残渣态为主,分别占总砷含量的83.71%和83.82%,细砂、极细砂、粉砂中砷主要以专性吸附态和弱结晶水合铁铝氧化物结合态存在,分别占总砷含量的58.72%、58.51%和73.10%。在距离矿区2,4 km处的中游、下游河段沉积物砷含量仍有371,247 mg/kg,以细砂、极细砂、粉砂为主,其中专性吸附态和弱结晶水合铁铝氧化物结合态砷是主要形态;沉积物<0.25 mm(细砂、极细砂、粉砂)组分中砷含量是粗砂组分的1.5倍,<0.25 mm细颗粒沉积物对砷的水力传输起主导作用。因此,应加强废弃含砷矿区河流生态治理和水土保持,防止细泥沙入水;同时,加强下游河段沉积物生态疏浚和修复治理,防止沉积物中砷的再释放。     

辽河铁岭段砷的人体健康水质基准研究

砷(As)是一种持久性、毒性强的致癌污染物。近年来我国As污染事件频发,故制定As的人体健康水质基准具有重要意义。以辽河铁岭段为研究对象,采集并分析水样和不同营养级的鱼样中As含量。结合文献调研,确定As的污染物毒性参数与辽河铁岭段饮水相关的部分人群暴露参数;基于线上问卷调查,计算本地居民人均第2、3、4营养级鱼类摄入量分别为0.0268,0.0323,0.0027 kg/d,进而推导出当地代表性鱼类As的第2、3、4营养级国家生物累积因子为8.256,9.281,10.197 L/kg。根据以上参数计算出辽河铁岭段As的人体健康水质基准值为1.976×10-5 mg/L,研究结果可为辽河流域制定水质标准提供参考,为更加科学有效地管控污染物排放和保护人体健康提供依据。     

砷酸生产尾气治理

通过砷酸生产中含硫尾气治理实例，介绍治理系统的预处理、脱硫及废水封闭循环。     

改性纳米TiO2对污染土壤砷形态及土壤性质的影响

基于纳米TiO₂对土壤砷的稳定效果,以自制的改性纳米TiO₂(活性炭负载纳米二氧化钛TiO₂/AC和铁改性活性炭负载纳米二氧化钛 Fe-TiO₂/AC)为试验材料,通过室内模拟试验,研究改性纳米TiO₂对土壤砷形态、土壤pH、土壤养分及土壤酶活性的影响。结果表明:在2种改性纳米TiO₂的作用下,土壤中砷活性较强的非专性和专性吸附态均降低,惰性的砷无定形和弱结晶水合铁铝氧化物结合态和残渣态均升高。土壤pH随改性纳米TiO₂施用量的增加而升高,速效钾含量均增加,而土壤有效氮减少。在TiO₂/AC和Fe-TiO₂/AC作用下,土壤pH分别为7.07~7.21、7.28~7.43。施加TiO₂/AC和Fe-TiO₂/AC,速效钾的增幅分别为17.2%~32.2%和28.7%~29.5%,有效氮含量降幅分别为25.1%~37.8%和23.5%~44.6%。2种改性纳米TiO₂对土壤中性、碱性磷酸酶的活性均有激活作用;TiO₂/AC对土壤过氧化氢酶和脲酶活性具有一定的抑制作用,但铁改性后的Fe-TiO₂/AC抑制作用减弱,且在施加量为0.3%土壤过氧化氢酶活性比对照提高了19.5%;施加TiO₂/AC后土壤脲酶活性下降范围为63.0%~76.6%,但在0.4%Fe-TiO₂/AC作用下,土壤脲酶活性较对照上升了5.8%。可见,改性纳米TiO₂可以使土壤中砷由活性态向惰性态转化,对土壤性质的影响可通过铁改性来进行控制。     

有色多金属矿山砷污染对生态环境的影响及其治理分析

砷是一种易使人致癌和对动、植物生长有较大危害的有毒微量元素。我国的砷矿资源主要以伴生砷矿赋存于有色多金属矿床中,含砷有色多金属矿床的采、选、冶加工等,是砷污染的最主要来源,含砷废石尾矿的大量堆积被氧化和淋滤溶解,砷对矿区下游水体、农田和生态环境都造成不同程度的污染危害。针对砷的污染危害,从废水治理、土壤生态治理、生物修复及综合利用等方面提出了治理砷污染的对策。     

三氧化二砷冶炼废渣的危害及处理

三氧化二砷冶炼过程中产生大量含砷废渣,此类废渣对环境的危害极大,目前国内外常规的稳定化技术、固化技术难以从根本上解决其对环境的危害,通过大量的试验和实践,证明此类废渣在水泥行业中能有效地被利用,可彻底地消除三氧化二砷冶炼过程中的废渣污染问题。