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。     

砷污染土壤生物挥发的研究

微生物的作用可以使土壤中砷转化为气态砷化物而挥发到大气中.研究了不同环境条件对砷污染土壤生物挥发的影响,结果表明:土壤中砷的含量越高,其生物挥发的速率越大,施加生物有机肥能促进砷的生物挥发,同时,砷的生物挥发速率也受到土壤含水量的影响,过高或过低的含水量都不利于土壤中砷生物挥发的进行.      

环境水体中无机砷现场分析方法研究进展

砷是一种环境中普遍存在的类金属元素,并与人类健康息息相关.砷被列为一类致癌物,地下水中砷导致的慢性中毒是全球性健康问题.环境水体中砷的形态多样和毒性不尽相同,且在采样和运输过程中易于转化,而使实验室分析结果出现误差.因此开发砷的现场分析方法和获得准确的数据是研究砷的形态转化和生物吸收过程和准确判断其毒性的基础.在过去的几十年中,砷的实验室内分析方法迅速发展并逐渐成熟,但砷的现场分析仍然存在着巨大的困难和挑战.总结归纳了近10年来（2011~2022年）环境水体中砷分析方法相关的综述,讨论了砷的比色法、发光法和电化学法等现场分析方法的研究进展,并展望未来环境水体中砷现场分析方法的发展方向,为新方法的建立与应用提供参考.     

来源于土壤和灌溉水的砷在水稻根表及其体内的富集特性

采用土壤-玻璃珠联合培养的方式,选择2个氧化能力不同的水稻品种YY-1、94D-64(品系)和采自浙江富阳的土壤(砷的本底值为13.8 mg·kg-1),并设灌溉清水和含砷水2个处理(即在分蘖期、拔节期、孕穗期、开花期和灌浆期5个生育阶段灌溉含砷污水,随灌溉水进入土壤中砷的浓度为3.2mg·kg-1),研究了砷在土壤-根表铁氧化物-水稻系统中的累积规律以及土壤和灌溉水对水稻秸秆和籽粒富集砷的贡献程度.结果表明,水稻的秸秆生物量及其籽粒产量并没有受到不同来源砷的显著影响;灌溉含砷水处理的两品系水稻根表铁氧化物沉积的数量(YY-1∶196 g·kg-1,94D-64∶75.8 g·kg-1)高于对照(YY-1∶175g·kg-1,94D-64∶60.1 g·kg-1),但差异不显著.然而,在水稻5个不同的生育期灌溉含砷水均显著增加了砷在其根表及其体内不同部位的富集(94D-64籽粒中砷含量除外).没有灌溉含砷水的对照其秸秆和籽粒中累积的砷来源于土壤,而砷处理的水稻其秸秆和籽粒中富集的砷则来源于土壤和灌溉的含砷水.土壤对YY-1和94D-64秸秆中富集砷的贡献率分别为76.5%和71.O%,灌溉水的贡献率分别为23.5%和29.0%,2个水稻品系之间没有明显差异.YY-1籽粒中的砷66.4%来源于土壤,33.6%来源于含砷灌溉水,灌溉水对该品系籽粒中砷的富集贡献率较高.另一品系94D-64籽粒中砷84.8%来源于土壤,15.2%由灌溉水贡献,灌溉水对此品系籽粒累积砷的贡献率较低.来源于土壤和灌溉水的砷在水稻籽粒中的富集没有超出我国的国家食品卫生标准(0.7 mg·kg-1).     

基于土壤水分变化的砷与土壤碱性磷酸酶活性关系探讨

砷作为土壤主要污染元素之一,其毒性受到存在形态等的影响.土壤酶是土壤重要组成部分,但水分对二者关系的影响鲜见报道.本文采用室内模拟方法,在35%、65%和110%最大饱和持水量(WHC)条件下,较为系统地分析了不同水分下土壤有效砷及土壤碱性磷酸酶活性的变化规律.结果表明:外源砷浓度、老化时间是影响土壤有效砷含量的主要因素,且有效砷浓度随老化时间延长降幅减缓,Elovich方程较好表征了二者关系,揭示出水分对土壤有效砷向其他形态转变速率影响的大小顺序为:110%WHC65%WHC35%WHC;干燥(35%WHC)和淹水(110%WHC)导致土壤碱性磷酸酶活性减小;砷抑制土壤碱性磷酸酶活性,模型U=A/(1+B×C)可较好表征砷浓度(C)与土壤酶活性(U)的关系,揭示出土壤碱性磷酸酶活性在一定程度上可表征土壤砷污染程度,并反映出其机理为完全抑制作用;计算得到了土壤砷轻度污染的临界浓度Ecological dose 10%(ED10)总砷99 mg·kg-1和有效砷39 mg·kg-1,从侧面表明土壤碱性磷酸酶在土壤砷浓度达到国家土壤质量标准中的二级标准前不会对土壤酶产生严重毒害;水分由于对砷的存在状态等的作用,从而对土壤碱性磷酸酶活性产生重要影响.     

两个品种水稻对砷的吸收富集与转化特征及其健康风险

以2个水稻品种威优402号和Ⅱ优416号为实验材料,采用温室栽培方法研究对比两个品种水稻在人工添加砷处理(0、10、20和40mg·kg-1)和模拟自然砷污染(贵州高砷土和北京褐土的混合土,质量比为1∶1)胁迫条件下的生长发育状况,分析砷在水稻不同部位的累积、形态转化及其健康风险.砷处理显著地抑制了两个品种水稻的生长,水稻地上与地下部生物量、株高和穗数随砷处理水平的提高均出现明显的下降,但Ⅱ优416号的下降幅度明显低于威优402号.两个品种水稻籽粒中砷含量随砷处理水平提高也显著升高,人工添加砷各处理条件下,两个品种水稻稻谷中砷含量没有显著性差异;而在模拟自然砷污染土中,Ⅱ优416号稻谷中砷含量平均值为0.062mg·kg-1,明显低于威优402号稻谷平均值的0.278mg·kg-1.两个品种水稻各部位砷的转运系数在低砷处理时(10mg·kg-1)出现显著的升高,而在其他处理条件下保持不变.无论何种水稻品种,水稻各部位砷形态的组成和比例无显著性差异,水稻根、茎、叶中主要为无机砷,稻谷中无机和有机砷各占60%和40%.依据WHO相关建议标准,种植水稻品种Ⅱ优416号的健康风险要明显低于种植威优402号.     

Thiolated arsenicals in arsenic metabolism: Occurrence, formation, and biological implications

Arsenic (As) is a notoriously toxic pollutant of health concern worldwide with potential risk of cancer induction, but meanwhile it is used as medicines for the treatment of different conditions including hematological cancers. Arsenic can undergo extensive metabolism in biological systems, and both toxicological and therapeutic effects of arsenic compounds are closely related to their metabolism. Recent studies have identified methylated thioarsenicals as a new class of arsenic metabolites in biological systems after exposure of inorganic and organic arsenicals, including arsenite, dimethylarsinic acid (DMAV), dimethylarsinous glutathione (DMAIIIGS), and arsenosugars. The increasing detection of thiolated arsenicals, including monomethylmonothioarsonic acid (MMMTAV), dimethylmonothioarsinic acid (DMMTAV) and its glutathione conjugate (DMMTAVGS), and dimethyldithioarsinic acid (DMDTAV) suggests that thioarsenicals may be important metabolites and play important roles in arsenic toxicity and therapeutic effects. Here we summarized the reported occurrence of thioarsenicals in biological systems, the possible formation pathways of thioarsenicals, and their toxicity, and discussed the biological implications of thioarsenicals on arsenic metabolism, toxicity, and therapeutic effects.     

砷的污染、检测与防治

在环境化学污染物中,砷是最常见、最严重的污染物之一.随着现代工农业生产的发展,砷对环境的污染日趋严重.为了更好地评价砷污染对环境和人体的影响,介绍了砷污染的来源、对人体的危害、标准的检测方法和目前砷污染治理的现状.     

A review on completing arsenic biogeochemical cycle：Microbial volatilization of arsines in environment

Arsenic （As） is ubiquitous in the environment in the carcinogenic inorganic forms, posing risks to human health in many parts of the world. Many microorganisms have evolved a series of mechanisms to cope with inorganic arsenic in their growth media such as transforming As compounds into volatile derivatives. Bio-volatilization of As has been suggested to play an important role in global As biogeochemical cycling, and can also be explored as a potential method for arsenic bioremediation. This review aims to provide an overview of the quality and quantity of As volatilization by fungi, bacteria, microalga and protozoans. Arsenic bio-volatilization is influenced by both biotic and abiotic factors that can be manipulated/elucidated for the purpose of As bioremediation. Since As bio- volatilization is a resurgent topic for both biogeochemistry and environmental health, our review serves as a concept paper for future research directions.     

氢化物发生-原子荧光光谱法测定废水中砷探讨

砷是对人体有害的元素,当人体每天的摄入量超过100ug或更高时,对人体就会产生严重的危害,而有些工业废水中合有一定量的砷元素,如果这些工业废水不经处理排放到水中会我们的身体造成很大程度的伤害,所以我对某工厂的工业废水进行检测,检测其排放废水中所含有砷元素的多少。火焰原子荧光和石墨炉原子荧光的检测能力无法满足测定的要求,...     

砷污染对水稻的影响

砷污染对水稻危害极大，研究表明，废渣中的砷经雨水淋滤，浸泡，渗漏进入农田，造成土壤污染而导致水稻减产其至无收，水是砷污染传播的载体。     

铁盐和铝盐混凝微滤工艺除As(V)的比较研究

选择FeCl₃和Al₂(SO₄)₃作混凝剂,采用小试规模的混凝微滤膜反应器比较了铁盐和铝盐混凝微滤工艺的除As(V)效果、相关性能指标及适用范围.结果发现,Fe³⁺投加量为4 mg/L、Al₂(SO₄)₃投加量为50 mg/L时,铁盐和铝盐工艺的除As(V)效果大致相当,均可使水中As(V)的浓度从100 μg/L左右降低到10 μg/L以下,最低为1.68 μg/L.出水浊度均小于0.1 NTU,出水中铁、铝和SO^2-₄浓度均符合饮用水标准.铁盐工艺出水pH值比原水大约高0.5,铝盐工艺处理前后水的pH值基本不变.反应器运行结束静沉24 h后,铁盐工艺浓缩比为1 791,是铝盐工艺的2.54倍,污泥中As(V)的含量也大大高于铝盐工艺,去除同等重量的As(V)所产生的污泥量较铝盐工艺少得多.因此,对于仅有砷超标的饮用水,应优先考虑铁盐工艺.按除氟所需混凝剂数量投加Al₂(SO₄)₃,铝盐工艺即可在去除As(V)的同时去除氟,铁盐工艺则不能去除氟.因此,对于砷和氟均超标的饮用水,可采用铝盐工艺同时去除砷和氟.     

煤及其燃烧产物中砷的分布特征

首先研究了我国各主要聚煤区煤中砷的分布,煤的砷含量均值高于世界但低于美国,低于或接近我国土壤砷含量,但与地壳克拉克值比较,砷在煤中被明显富集。从各聚煤区情况看,砷的含量和富集因子均有中新生代煤最大,华南二叠纪煤为次,而华北石炭——二叠纪煤最小的特点。煤各级燃烧产物中砷分布研究表明,底灰中亏损,但富集于飞灰特别是细粒飞灰的表面,质量平衡率的计算显示砷大多能截留于飞灰中,呈蒸气状态逸散入大气的有限。      

A comprehensive study of treatment of arsenic in water combining oxidation, coagulation, and filtration

Arsenic is one of the most common inorganic contaminants in groundwater worldwide, mainly due to the release of naturally occurring arsenic from aquifer sediments (Amini et al., 2008, Li and Cai, 2015 and Rahman et al., 2015). Naturally occurring arsenic exists predominantly in arsenate and arsenite species in groundwater.     

高砷地下水中砷的形态检测

地下水中砷污染严重影响着人类的健康,砷的生态毒理效应主要取决于其存在形态。文章用阴离子交换柱对内蒙古杭锦后旗高砷地下水在现场进行分离,在室内用原子荧光光度计进行检测。总砷浓度范围为80~1172μg/L,其中A(sⅢ)浓度百分含量为75.37%~92.39%,A(sⅤ)和颗粒态砷浓度百分含量分别为0.56%~13.87%、5.87%~20.65%。形态分析结果表明,该地区主要是还原环境,且颗粒态砷占有一定的比例,这对于进一步研究砷的去除和砷的地球化学行为有一定的指导意义。     

湿式提砷法在处理工业废水及废渣中的应用

采用硫化法去除冶金工业酸性废水中的砷．除砷形成的含砷（ 主要成分 As₂S₃） 废渣用浓硫酸处理,废渣中的砷元素以 As₂O₃ 形式回收,纯度达99.4 ％ ,同时回收副产物硫磺等．试验结果表明,该方法的化学反应速度快,工艺过程稳定,砷的总回收率达95 ％ 以上,除砷效率可达99.99 ％ ．     

江汉平原高砷地下水系统沉积柱中砷分布研究

研究在江汉平原中部的仙桃市沙湖镇沙湖农场南洪村、洪湖市黄家口镇姚河村钻凿3个深度约为30 m的钻孔,采集不同深度代表性岩土样(单孔内取样间距为2 m),采用用银盐法测定沉积物样品中砷含量。研究结果表明,该研究区域沉积物中砷含量范围为1.500～17.289mg/kg,与典型的现代松散型沉积物中砷含量相当(5¹0 mg/kg);砷含量最大值均出现在泥土层,最小值均出现在沙层,表明沉积物样品中砷含量与岩性有密切关系。     

燃煤砷污染及控制技术研究现状

本文对国内外煤燃烧过程中砷的污染及其控制的研究现状进行了综述。概括了煤燃烧过程中砷的排放对环境产生的危害,分析煤中砷的赋存状态、燃烧过程的转化形态、固砷剂对煤中砷的作用和砷在飞灰中的富集状况,讨论燃前洗煤、燃煤固砷、烟气除尘技术减少煤中砷污染排放的研究现状及可行性;根据洁净煤技术应用现状讨论了动力配煤技术在高砷煤砷污染防治中的积极意义。指出加强对煤中砷的释放、控制理论及实用技术的研究,减少砷污染物排放对环境的污染是今后研究的方向。     

兴仁高砷煤矿区溪流水系环境中砷自然净化的初步研究

为了解矿山环境中砷的自然净化能力及其净化机制,对兴仁典型高砷煤矿区溪流水系环境进行采样分析。结果表明,研究区水体和沉积物中砷含量从上游到下游均呈不断降低的变化趋势,水体显示较强的自净能力。上游水体中砷含量的降低主要是吸附沉淀作用,而溪流的简单稀释作用在下游也显得非常重要。     

300MW煤粉锅炉砷排放特征的实验研究

对某台装备静电除尘装置的300MW燃煤电站锅炉的煤,底渣,电除尘器4个电场飞灰进行取样并测定了其中砷的含量.采用美国国家环保局推荐的EPA method 29方法测定了电除尘器后排放烟气中砷分布情况.结果表明,砷主要以飞灰形式排放,占到原煤总砷量84.6%,而底渣和烟气分别只占0.53%,2.16%.直接计算砷的质量平衡率为87.2%,电除尘器后烟道中以气相形式存在的砷为2.5μg/m³.飞灰中砷的含量与粒径密切相关,随着粒度的降低而升高.