微生物介导的高砷沉积物中砷释放来源性分析

江汉平原某些地区地下水已受到砷的严重污染,探讨高砷地下水的形成机制十分必要。采集江汉平原高砷区不同深度(20m、50m、100m、130m、160m和225m)的高砷沉积物样品,对其进行了地球化学成分特征分析,并通过实验室模拟试验对微生物介导的高砷沉积物中砷的溶解与转化以及来源进行了分析。地球化学分析表明:高砷沉积物中不可溶性砷和铁的平均含量分别为27.57mg/kg和21.06g/kg;实验室模拟试验表明:微生物群落可以明显促进高砷沉积物中不可溶性砷和铁的溶解与释放;砷顺序提取试验结果表明:沉积物中34.5%的不可溶性砷为无定形铁锰氧化物结合态砷;进一步的相关性分析表明:试验体系中可溶性砷的含量与沉积物中无定形铁锰氧化物结合态砷密切相关。这些结果表明:微生物可以促进高砷沉积物中不可溶性砷的溶解与释放,且释放的砷主要来自于沉积物中无定形铁锰氧化物的还原与溶解。     

砷污染治理后阳宗海沉积物砷的分布与稳定性

阳宗海砷污染治理后,大量的砷随絮凝剂沉积到沉积物中。通过测定阳宗海沉积物及其上覆水中的总砷,用Tessier连续提取法分析了不同深度沉积物中砷的形态和稳定性,并用潜在生态风险指数法、地累积指数法评价了沉积物中砷的污染状况,旨在评估用絮凝剂治理湖泊砷污染是否存在二次污染的风险。研究表明,表层沉积物砷含量在湖底的水平分布不均匀,且随沉积物深度的增加而略有降低。沉积物中砷含量随着时间的推移而增加。地累积污染级别大部分为0级,潜在生态危害为Ⅰ级,沉积物砷污染程度相对较低,潜在生态危害风险小。各层沉积物中稳定性高的残渣态砷含量(14.12~18.38 mg/kg)及比例(93.47%~97.30%)均较高,因此,目前沉积物中砷稳定,不易溶出形成二次污染。     

华南某金矿下游河道砷镉分布特征

对华南某金矿下游河道砷、镉分布特征进行了初步研究,在金矿下游河道沿程布设7个沉积物采样点及两个河道断面,分析了沉积物及断面土壤的砷、镉、铬、铜、镍、铅、锌含量。采用Tessier连续提取法分析沉积物中砷、镉等重金属的形态。砷含量高达10 208⁷0 621 mg/kg,镉含量达2.870 621 mg/kg,镉含量达2.8¹0.2 mg/kg。沉积物中砷、铅元素含量沿水流方向总体呈现减少趋势,铬、铜元素含量沿水流方向呈现增加趋势,镉元素含量沿水流方向先增加后减少。上游断面沉积物砷、镉等重金属浓度由河流中泓线向河岸方向增加,砷含量由16 617 mg/kg增加至53 197 mg/kg;下游断面则反之,砷含量由16 860 mg/kg减少至384mg/kg。沉积物中砷、镉等重金属元素主要以铁锰氧化态、有机结合态和残渣态的形式存在。     

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。     

某电子废弃物拆卸区土壤、水和农作物中砷含量状况研究

为研究电子废弃物拆卸、废旧金属冶炼等是否对周围环境造成砷积累和污染,选取浙江省台州路桥区为调查对象,通过测定在该区采集的水、沉积物、土壤以及稻米和蔬菜中的砷,以了解该地区环境中砷的含量特征和潜在风险,并对土壤-水稻系统砷的分布和吸收转运规律进行了初步分析.结果表明,地表水和地下水砷含量平均值分别为 8.26μg/L和18.52μg/L,部分地下水超过WHO推荐的饮用水标准(10μg/L),但没有超过我国相关环境标准Ⅲ级限值(50μg/L).沉积物砷含量平均值为9.62mg/kg.水田土壤和菜地砷含量平均值分别为7.11mg/kg和6.17mg/kg,均在一级标准范围内,该区农田土壤总体上未受砷的污染.糙米和蔬菜中的砷平均值分别为165.1μg/kg和144.2μg/kg,均未超过我国规定的食品卫生标准.土壤-米糠-糙米中砷含量之间相关性显著.冶炼源周围的土壤和米糠中砷含量较其他源高,可能已经对周围土壤-水稻砷积累产生影响.     

中草药砷含量特征及其健康风险初步评价

通过野外采样和室内分析相结合的方法,对13种河北省主要地产中草药中砷的含量特征及其分布规律进行了研究,并对中草药中砷的人体健康风险进行了初步评价.13种地产草药分三类采集:中草药种植区的药材、以及相应市场销售的半成品和饮片.结果表明,以地下部入药的各种类中草药砷含量平均值在0.14～0.54 mg/kg之间,以地上部入药的中草药,祁菊花砷含量平均值为1.42 mg/kg,其它种类在0.09～0.27 mg/kg之间.根据《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》对总砷的限量(2.0 mg/kg),以地下部和地上部入药草药的超标率分别为3.27%(n=153)和9.09%(n=44),全部样品的总超标率为4.57%(n=197);直接采集的所有中草药样品砷含量范围在0.03～0.73 mg/kg,全部符合限量标准,而市场购买的半成品及饮片砷含量范围在0.05～7.05 mg/kg,其超标率为6.36%,来源于市场的草药砷含量显著高于种植区直接采集的中草药(p0.05);从13种草药隶属的科属分析,菊科草药砷含量范围较宽,在0.08～7.05 mg/kg,平均值为0.87 mg/kg,而其它6种科属砷含量的平均值范围在0.21～0.41 mg/kg,且各科75%的样品砷含量0.5 mg/kg,相比菊科样品,其药用安全性较高;通过服用半成品及饮片得到砷的日摄入量为0.90～19.7μg/d,其占每日允许摄入量ADI(allowable daily intake)的比值范围在0.70%～15.4%之间,其砷的健康风险显著大于服用采自种植区的原药(p0.05),说明草药饮片中砷对人体的健康风险不容忽视.     

金矿区河流沉积物中砷形态及释放动力学

金矿的开采和冶炼过程会对矿区河流产生严重的重金属污染。对采集的山东省招远界河受酸性矿山废水污染河道的表层沉积样品,采用BCR连续提取法分析了砷的赋存形态;采用搅拌式直流反应器(stirred-flow reactor)进行模拟淋洗实验,研究了沉积物中砷的动力学释放过程。结果表明:沉积物存在严重的砷污染,总砷的含量在778~3 389 mg/kg之间。其中弱酸可提取态、可还原态、可氧化态和残渣态含量分别占2.6%~9.8%,18%~79%,2.4%~7.1%,8.7%~75%,赋存形态分布主要受铁锰氧化物含量、有机质含量和p H等地球化学性质控制。在0.01 mol/L的Ca(NO_3)_2溶液淋洗420 min后,4种沉积物中砷的总释放量在8.3~99.7 mg/kg之间,占总砷含量的0.9%~3.7%。砷释放的最高浓度为29.7~468μg/L,与总砷含量趋势一致。砷的淋出浓度随着淋洗时间的延长逐渐降低,淋洗过程前200 min砷浓度的降低比较明显。分别在90 min和270 min设置了2次间歇,过后淋出液中砷浓度明显升高。可以看出,砷的释放是一个受时间控制的动力学过程,释放速率取决于沉积物的表面性质和砷的赋存形态。     

广西土壤和沉积物砷含量及污染分布特征

广西素有“有色金属之乡”美誉,土壤重金属污染问题较为突出。通过总结1989年以来相关文献,探讨了广西土壤和沉积物中砷含量及污染分布特征。3 045个和477个土壤和沉积物有效样点的统计分析表明,广西砷污染土壤主要分布于桂西北地区,尤其是刁江及金城江流域;矿业活动显著影响土壤砷积累,从其均值看：工矿区非农用土壤（140.5 mg/kg）>工矿区农用土壤（80.68 mg/kg）>非工矿区农用土壤（19.11 mg/kg）>城区土壤（18.35 mg/kg）,重度砷污染农用地样本均来自南丹;工矿区河流沉积物砷含量（283.5 mg/kg）远高于非工矿区,主要受影响区分布在刁江及大环江流域。为了控制环境风险,建议开展主要水系沉积物砷污染详查,加强南丹及周边区域污染防控和污染土壤修复。     

高砷煤矿废水灌溉区土壤砷的分布特征探究

通过对贵州兴仁县交乐村高砷煤矿废水灌溉区土壤总砷的分布特征进行研究。文章对土壤总砷、pH值及有机质含量进行了分析,结果表明,污灌区土壤砷的含量最高达237.55mg/kg,最低为24.20mg/kg,平均As含量为85.62mg/kg,均高于世界、中国及贵州黄壤中的平均水平;pH平均值为5.12,属酸性土壤;有机质含量普遍偏高;高砷煤矿废水灌溉导致了灌区土壤中砷的累积。灌溉方式影响了土壤中砷的迁移与分布情况,土壤中砷的含量,随着与灌溉水源距离的增加而急剧降低。研究区土壤中砷的迁移较缓慢,但有向下游逐渐扩散的趋势。土壤总砷含量受到了pH值和有机质影响,但与两者的相关性并不明显。     

贵州兴仁煤矿区土壤表土与沉积物中砷的环境调查研究

兴仁县境内的煤矿是黔西南典型的高砷煤矿区之一。通过对矿区范围内土壤表土和沉积物中砷的调查研究表明,土壤表土和沉积物中As的含量分布范围广泛,分别为5.28~234.14 mg/kg和20.68~219.14 mg/kg。这些分布特点与该区高砷地质地球化学背景有关外,还与煤炭资源开发有很大的关系。煤矿水灌溉的农田土壤表土和水系沉积物中As的积累已经显现出来。因此,矿区煤矿开发引起的土壤表土/沉积物中砷的积累应该得到高度重视。     

我国河流湖泊砷污染研究进展

对我国14个省27处河流湖泊砷污染现状进行了归纳,认为我国河流湖泊砷污染严重,大部分水系中砷含量超过世界淡水砷背景值,最高达到1.9mg/L;水体表层底泥中砷含量范围为4.0～980.6mg/kg,44.5%的水体底泥属于中度及以上砷污染水平,矿业活动是导致砷污染的重要原因之一。在分析河流和湖泊中砷存在形态的基础上,简要探讨了砷的迁移转化过程及影响因素,我国水系表层沉积物中的砷以残渣态为主。比较了6种水体除砷方法,认为土壤法处理云南砷污染地表水更符合廉价、高效的原位修复技术要求。认为未来应加强对沉积物中砷形态的研究,并对河流和湖泊等地表水中砷的迁移转化做出系统的解释。     

深圳市土壤砷的背景含量及其影响因素研究

为摸清深圳市土壤砷的背景含量现状,以全市不受或很少受人类活动影响的基本生态控制线区域作为调查范围,布设土壤表层样点450个、土壤典型剖面样点50个,采用多点增量采样法采集表层样品500个、深层样品100个.结果表明,深圳市表层土壤砷的背景含量范围为0.07~202mg/kg,算术平均值为11.3mg/kg,95%分位值为55.9mg/kg,显著高于“七五”深圳土壤环境背景调查结果砷的95%分位值（35.4mg/kg）.不同土类中赤红壤、红壤和黄壤砷背景含量的算术平均值相近,95%分位值的高低顺序为：红壤 > 赤红壤 > 黄壤.不同母质母岩发育的土壤砷背景含量的算术平均值高低顺序为：灰色灰岩 > 砂砾页岩 > 凝灰熔岩 > 变质岩 > 花岗岩 > 片麻岩,95%分位值的高低顺序为：灰色灰岩 > 砂砾页岩 > 凝灰熔岩 > 变质岩 > 片麻岩 > 花岗岩.不同剖面层次砷背景含量的平均值和95%分位值差异较大,高低顺序为：底层 > 中层 > 表层,随着深度增加,砷的背景含量逐渐增加.土壤pH值、砂粒含量与砷背景含量呈显著负相关,黏粒、粉粒含量与砷背景含量呈显著正相关.土壤母质母岩和机械组成是影响深圳市土壤砷背景含量的主要因素.研究结果可为南方典型区域砷的土壤环境背景值研究提供参考与借鉴.     

中国煤砷含量评价

根据聚煤盆地煤炭储量和2001年各省、市自治区煤炭产量,在全国选择代表性煤样研究砷含量.对此次煤砷含量采取3种不同评价方法,得到不同意义的全国煤砷平均含量.①将此次煤样砷算术平均含量6.43mg/kg近似认定为全国煤砷平均含量;②考虑5大聚煤区煤炭储量的权重,计算全国煤砷平均含量为5.28g/kg;③考虑2001年各、省、市自治区煤炭产量的权重,计算全国煤砷平均含量为6.03mg/kg.高砷煤因储量较小,对全国煤砷含量影响较小,可以忽略不计.3种煤砷平均含量意义不同,对于不同的研究目的,应选择不同的煤砷平均含量,这样才能更准确地反映客观真实情况.     

巢湖东区底泥污染物分布特征及评价

测定了巢湖东区底泥样品中有机质、总氮、总磷、铅、铜、铬和锌的含量,其中,表层w(有机质),w(总氮)和w(总磷)的平均值分别为2 016%,0 108%和0 053%;w(Pb),w(Cu),w(Cr)和w(Zn)的平均值分别为40 2,40 1,79 2和123 8mg kg。研究了底泥污染物的垂直分布特征,其一般规律是严重污染层高于污染过渡层,污染过渡层高于正常湖泥层。用潜在生态危害系数法对底泥重金属污染作了评价,结果表明,巢湖东区底泥重金属含量高于安徽土壤背景值,但仍属于低生态危害。对有机质与其他污染物之间的关系作了相关分析,其中w(总氮)(y,%)与w(有机质)(x,%)之间的线性方程为:y=0 1194+0 0475x,相关系数0 975,线性高度显著,说明总氮与有机质具有同源性。底泥中的w(C) w(N)为18.62,w(N) w(P)为2 12,与其他富营养化湖泊比较,没有显著差异。有机指数均高于底泥肥污染标准。      

东莞市农业土壤和蔬菜砷含量及其健康风险分析

研究系统采集了东莞市118个农业土壤样品和43个蔬菜样品进行砷含量分析,研究了土壤和蔬菜砷含量及其健康风险。研究发现,东莞市农业土壤砷含量变化范围0.40～28.87mg/kg,平均值12.95mg/kg,远高于东莞市背景值,其中62%的样品砷含量超过国家一级标准限定值,砷含量的变异系数为53.28%,变异程度较大。东莞市各区域土壤砷空间分布不均匀,土壤砷含量平均值大小排序如下:西部平原区环境保护区中部过渡区东南丘陵区。土壤砷主要来源于成土母质,化石燃料燃烧、农药、化肥(磷肥)等工农业活动的输入也不容忽视。东莞市蔬菜砷含量超标比较严重,蔬菜砷对东莞市部分人群存在一定的健康风险。     

太湖湖滨带底泥氮、磷、有机质分布与污染评价

采集了环太湖湖滨带表层(0~10cm)底泥,研究分析了湖滨带底泥中有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)的空间分布特征,并对太湖湖滨带底泥进行营养评价.结果表明,湖滨带底泥中OM含量在1.42%~9.96%之间,空间分布趋势为:东太湖>竺山湾>贡湖>梅梁湾>南部沿岸>东部沿岸>西部沿岸; TN含量在458~5211mg/kg之间,空间变化趋势为东太湖>竺山湾>东部沿岸>贡湖>南部沿岸>梅梁湾>西部沿岸; TP含量在128.56~1392.16mg/kg之间,空间变化趋势为竺山湾>梅梁湾>东太湖>南部沿岸>贡湖>东部沿岸>西部沿岸,OM与TN分布趋势相似,TN与OM之间极显著正相关(r = 0.903, P<0.01),TP与OM之间弱相关(r = 0.073, P<0.332).结合综合污染指数和有机指数评价法可知,太湖湖滨带底泥环境质量整体较好,氮、磷污染除东太湖和竺山湾属重度污染外其他各区属轻中度污染;有机污染除东太湖外大部分区域属较清洁区.     

黄河泥沙吸附砷污染物室内静态试验

黄河是典型的多沙河流,其水体中砷的来源有自然本底砷和外来砷2种.随着砷污染的日益加剧,给黄河流域生态环境和饮用水安全构成巨大威胁.黄河泥沙对砷污染物具有吸附能力,其吸附量取决于砷污染物在水、沙两相间的分配比例.为了研究自然状态下黄河泥沙对砷的吸附规律,以黄河原型沙为对象,采用静态吸附微污染含砷废水试验,考察了接触时间、含沙量、泥沙粒径对泥沙吸附砷能力的影响.结果表明:①当含沙量在200 kg/m3以下时,泥沙对砷的吸附在5 min以内基本达到吸附平衡;②相同含沙量情况下,细沙对砷的吸咐量最大,中沙次之,粗沙最小;③同一颗粒级配下,泥沙对砷的吸咐量随含沙量的增加呈对数增长.      

火电厂飞灰中砷、硒的溶解特性及其与酸雨的相互关系

本文研究了我国五个火电厂的飞灰、灰水及灰水塘底泥中的砷、硒。分析结果表明:飞灰中砷含量0.70—11.72mg/kg,平均为5.80mg/kg,硒含量0.45—5.92mg/kg,平均值2.57mg/kg。灰水中砷、硒含量分别为2.01和0.70mg/1;灰水塘泥中砷含量高达17.01mg/kg,硒含量高达2.Olmg/kg。六种溶提剂对飞灰中砷、硒的溶解能力次序为:0.07MHC1>B溶液（pH3.5)>A溶液（pH5.5)>>0.5M乙酸>碱性溶液（PH8.5）>蒸馏水。溶提剂酸度愈高,对飞灰中砷、硒的溶解率也愈高。模拟酸雨A(pH5.5)对飞灰中砷,硒的平均溶解率分别为41.94%和57.97%;模拟酸雨B(pH3.5)则分别是63.50%和70.56%。酸雨对飞灰中砷、硒的溶解及其污染起着很大作用。      

内蒙古某矿区土壤中砷的分布及赋存形态研究

本文以内蒙古某矿区土壤环境为研究对象,利用Ag-DDC比色法测定了研究区不同位置土壤中砷的含量,分析了该矿区土壤砷的分布特征;采用化学逐级提取法对土壤中砷的赋存形态进行了研究。结果表明:研究区土壤样品中总砷含量平均值为8.35 mg/kg,低于国家二级标准,但土壤中砷含量及分布与煤矿开采密切相关;开采高砷煤矿,其周边土壤中的砷含量会相应增加;土壤中各形态砷含量存在差异,所占比例依次为:残渣态砷(62.79%) > 钙型砷(15.74%) > 铁型砷(12.47%) > 铝型砷(7.17%) > 交换态砷(1.56%) > 水溶态砷(0.27%);且非有效态砷含量(62.79%)要高于有效态砷(37.21%)。     

上海市滨岸带沉积物中酸挥发性硫化物垂直分布及空间变化特征

对上海市滨岸带(北起浏河口,南至杭州湾的金丝娘桥)18个柱状沉积物中酸挥发性硫化物(AVS)质量分数及其垂直分布特征进行了研究. 结果表明:沉积物中w(AVS)为0.38～317.60 mg/kg,底层沉积物中w(AVS)平均值最高,是表层和中层的2倍左右. 各采样点沉积物中底层w(AVS)空间变化差异最大,表层w(AVS)变化较小. 人类活动干扰(滨岸带围垦、工业排污和生活排污和畜禽养殖等)显著改变了潮滩原有的自然环境特征〔w(有机碳)、含水率、粒度组成以及氧化还原电位等〕,可能成为控制上海市滨岸带沉积物中w(AVS)空间变化差异的决定性因素.