环境水体中硫化物的分析方法:从实验室分析到原位监测

环境水体中硫化物的水生生物毒性大,理化性质活泼,其行为特征与水环境安全及多种元素的生物地球化学过程密切相关.因此,准确和快速测定水中硫化物的浓度具有重要的现实意义.长期以来,水体中硫化物的分析方法研究一直是环境监测的热点问题之一,研究人员为此建立并完善了以分光光度法、荧光光度法、化学发光法、电化学法、色谱法和流动分析法等为核心技术的分析方法,同时在分析方法的自动化和智能化方面也取得了实质性进展.从技术发展的角度较为系统地综述了水体中硫化物的分析方法,包括样品采集和预处理、实验室分析、现场分析和原位监测,比较了各种方法的优缺点和适用范围,对未来发展趋势进行了展望.     

水中不同形态无机砷测定方法的研究

长期以来,认为测定环境样品中砷的总量足以评价该元素在环境中的存在及其毒性。但是,不同形态、价态的砷,其毒性、致癌性、迁移转化和生物效应等是不同的。因此用总砷的含量代表环境污染中砷的毒性不能准确地说明问题,近年来对砷的化学形态的研究工作逐渐增多,用极谱法和阳极溶     

砷形态分析的样品前处理技术研究进展

砷是一种在自然环境中普遍存在的元素,环境中的砷污染问题已引起社会各界的广泛关注。砷的毒性与砷的赋存形态密切相关,而不同形态砷的毒性相差甚远。因此,砷的形态分析对于砷在环境中的迁移转化研究及其健康风险评价都具有重要意义。其中样品前处理是砷形态分析的基础,样品的保存和固体样品中砷形态提取方法尤为关键,但遗憾的是迄今还没有一种统一而有效的方法。强提取剂能够保证较高的提取率,但可能会造成提取过程中样品中原有砷形态的改变;弱提取剂能够保证砷形态不被改变,但存在提取率不高的不足;优化选择提取剂和辅助提取过程以保证砷形态高提取率和高回收率是开展砷的生态与健康风险研究的基础。该文综述了砷形态分析中样品前处理技术进展,着重介绍了水溶液的保存条件以及不同砷形态的提取方式。     

天然水中砷化合物的存在状态和浓度分布

天然水体中砷的化合物在厌氧条件下,由于甲烷菌的作用,有使无机砷转化为有机的甲基砷的过程,从而再次进入生物链,毒害环境。本文介绍了天然水体中微量砷的预测方法,和砷在自然界中的存在形态及其甲基化转变过程。这是一篇很有针对性,现实性的文章。     

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。     

酸雨对砷的潜在影响

<正> 一、前言酸雨作用于砷潜在地影响人类健康,这是由于:①砷某些形态对人有毒害;②砷污染有时是十分严重的;③砷的人为性来源与酸雨有相同的地方,如烧煤及冶金.因此,常被搅在一起,特别在局部地区二者污染的前后关系上;④砷复杂的地球化学和生物地球化学循环,决定了它的环境循环及其对人体的影响;⑤环境酸化能以多种方式与砷的转化过程相互作用.从卫生角度看,酸雨影响砷有一些特殊问题.一些介质(如饮用水、各种食物)也是人接触砷的途径.人为性或自然性的环境酸化如何影响砷在各种环境介质中的含量?各种介质中,砷不同的化学形态的毒性有什     

污水中As(Ⅲ)As(Ⅴ)和总砷的测定—石墨炉原子吸收法和阳极溶出伏安法

引言近几年,特别是认识到饮水中的砷是一种对身体非常有害的物质以后,人们对水体中砷及其形态的分析产生了极大的兴趣。例如,皮肤色素的变化、角质物,癌和神经作用都与饮水中砷的污染有关。现在已查明,砷的潜在毒性与其氧化态有关,因此需要建立鉴别砷的不同氧化态的分析方法。在天然水中,包括饮用水中,砷的主要氧化态形式是As(Ⅲ)和As(Ⅴ)。     

湖泊水体悬浮物中痕量砷的测定方法

重金属在悬浮物和水相中的分配是水体重金属形态研究的重要组成部分,对于追踪水体中重金属元素的来源、迁移转化规律以及重金属生态与健康效应具有重要意义.水中砷元素以其极强的毒性严重危害人类的健康,已越来越引起政府和社会的广泛关注.然而,目前关于痕量悬浮物中砷测定的前处理过程及室内分析的方法与质量控制的叙述不够详尽,有必要对此做深入的研究.本文针对悬浮物较少的水域,选用7个滇池水样,采用不同滤膜、不同预处理方法、不同消解用酸及消解时间,测定并比较砷空白值,试图通过改变实验条件降低空白值,探索前处理的最佳条件及步骤.结果表明,对于悬浮物较少的湖泊水域,采用预称重的醋酸纤维膜过滤水样、载有颗粒物的滤膜冷冻干燥、HNO3-HCl O4加热共消解36 h,消解上清液用氢化物发生原子荧光光度计测定砷空白值低于悬浮物一个数量级以上,膜空白砷相对标准偏差为2.80%~11.38%,膜空白加标回收率为83%~103%;与滇池5个实际样品验证误差范围0.27%~6.92%.此方法可以可靠地获得悬浮物中的砷含量,在砷含量较低的水体悬浮物测定方面具有优势.     

抗砷微生物在治理环境砷污染中的研究进展

砷在自然界中的分布非常广泛,引起的砷污染对人类的健康和生存构成了严重的危害。砷在地球化学循环中具有不同的存在形态,砷的毒性与其存在形态紧密相关。砷污染的治理方法较多,有物理吸附、离子交换、化学反应等,但治理效果较差,效率低下。近年来抗砷微生物的提出,为降低或移除砷的毒性提供了更具有应用前景的科学思路。为进一步探讨抗砷微生物在砷污染环境中的应用前景,该文就生态环境中的砷污染现状、抗砷微生物的分类与转化机制、抗砷微生物在环境治理中的应用及研究展望进行了相关综述。     

厌氧环境雌黄溶解产物形态的XAS研究

雌黄是砷的环境地球化学过程中的重要的次生矿物.雌黄的溶解性研究对于研究砷在水环境中的形态转化和环境归趋具有重要意义.环境中p H和硫化程度对于雌黄中的砷的形态变化及其稳定性有重要影响.通过室内模拟实验,结合同步辐射X射线近边吸收光谱(XANES)和扩展X射线吸收光谱(EXAFS)表征手段研究了近中性厌氧条件下,有硫和无硫体系中雌黄溶解产物中稳定存在的砷形态.结果表明,在p H中性条件下,雌黄在两种体系中均形成硫代砷和亚砷酸盐的混合物,有硫体系中硫代砷是以全硫代为主,而无硫体系中硫代亚砷酸盐是部分硫代为主.线性拟合分析确定在有硫体系中硫代亚砷酸盐形态占总砷形态的88.2%,亚砷酸盐形态占总砷形态的11.8%,而在无硫体系中,硫代三价砷形态占总砷形态的43.7%,亚砷酸盐形态占总砷形态的56.3%.可见亚砷酸盐的形成与砷硫比有关,提高硫砷比可以提高亚砷酸盐中硫取代的比例以及全硫代亚砷酸盐的形成.     

SERS detection of arsenic in water: A review

Arsenic (As) is one of the most toxic contaminants found in the environment. Development of novel detection methods for As species in water with the potential for field use has been an urgent need in recent years. In past decades, surface-enhanced Raman scattering (SERS) has gained a reputation as one of the most sensitive spectroscopic methods for chemical and biomolecular sensing. The SERS technique has emerged as an extremely promising solution for in-situ detection of arsenic species in the field, particularly when coupled with portable/handheld Raman spectrometers. In this article, the recent advances in SERS analysis of arsenic species in water media are reviewed, and the potential of this technique for fast screening and field testing of arsenic-contaminated environmental water samples is discussed. The problems that remain in the field are also discussed and an outlook for the future is featured at the end of the article.     

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。     

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.     

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.     

Rice: Reducing arsenic content by controlling water irrigation

<正>Arsenic has long been recognized as a poison.Arsenic in water supplies that are used for both drinking and crop irrigation can expose many people chronically to elevated levels of arsenic.The main health concern for chronic exposure to arsenic is the development of cancer.Although the World Health Organization(WHO)recommends that total arsenic in drinking water should be under 10μg/L(or 10 ppb),(WHO,2011),some regions     

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).     

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.     

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。     

短链氯化石蜡分析方法、环境行为与健康效应的研究进展

氯化石蜡(chlorinated paraffins, CPs)是我国目前广泛应用在工业生产中的阻燃剂和增塑剂,其中短链氯化石蜡(short chain chlorinated paraffins, SCCPs)作为新污染物,因具有持久性、高毒性、长距离迁移特性和生物蓄积性等持久性有机污染物(persistent organic pollutants, POPs)特性引起了国内外的关注,尤其是SCCPs的环境赋存对环境健康的危害亟需进一步研究. 国内对SCCPs的研究集中在分析方法与环境行为等方面,对SCCPs的环境健康效应研究较少. 本文总结了近年来SCCPs分析方法的研究进展,并对其环境健康效应进行了梳理. 结果表明,SCCPs已被证实具有潜在的毒性效应,并且随着时间的推移,SCCPs在环境介质中的暴露浓度越来越高,因此SCCPs的环境外暴露对人体健康的潜在威胁越来越大. 研究显示,我国尚未停止SCCPs的生产与使用,因此在我国“十四五”规划之际,应加快SCCPs分析方法的研究进程,利用高分辨质谱将SCCPs的分析方法规范与标准化,并且在研究SCCPs的环境行为、迁移转化机制与毒性效应的基础上,深入开展SCCPs人体暴露风险与健康效应评估的研究,建立有效的环境健康风险评价模型与机制.