地下水砷污染形成机制研究进展

地下水砷污染是全球饮用水的主要威胁之一,目前全世界有超过一亿人受砷污染地下水问题的困扰.因此,深入研究地下水砷污染的形成机制,对预测地下水中砷的分布及解决地下水砷污染问题具有重要意义.本文在归纳总结前人相关研究的基础上,综述了关于地下水砷污染形成机制的不同解释及最新研究进展,重点阐述了铁氧化物还原溶解释放砷机制,并详细...     

微生物砷代谢机制的研究进展（Progress in Study of Mechanisms of Microbial Arsenic Transformation in Environment）

环境砷污染是一个全球性问题.研究砷的生物地球化学循环可以明确环境中砷的来源及其转化特征,为探索砷污染治理的方法提供参考.越来越多的研究表明,自然界中的微生物在砷的迁移转化过程中发挥了重要作用.根据微生物对砷的代谢机制不同将其分为:砷氧化微生物、砷还原微生物和砷甲基化微生物.砷氧化微生物可以将环境中的As(Ⅲ)氧化为毒性较弱并且容易被铁铝矿物吸附固定的As(Ⅴ),因此对降低环境中的砷毒性具有重要作用;微生物对砷的甲基化作用的产物通常为毒性较低的有机砷,因此也被认为是理想的修复环境砷污染的生物手段之一;然而在还原环境中,砷还原微生物却可以将游离态和结合态的As(Ⅴ)还原为毒性更强的As(Ⅲ),从而加重环境中的砷污染状况.由此可见,明确微生物的砷代谢机制及其对砷污染环境中砷迁移转化的影响,是实现生物修复砷污染环境的必要前提.论文总结了近年来国内外微生物砷代谢机制的研究进展,以期为深入研究微生物代谢砷的机理及其在砷污染治理中的应用提供参考.     

奎屯河及玛纳斯河流域平原区地下水中氮素对砷迁移富集的影响

研究奎屯河及玛纳斯河流域氮素对地下水中As浓度的影响,可以深入了解研究区高砷地下水的迁移富集机理.通过对奎屯河和玛纳斯河流域的34个地下水样品的采集和测试,分析了研究区地下水的水化学成分以及地下水中硝酸盐、氨氮与砷浓度之间的关系,并探讨了地下水系统中氧化还原环境对砷迁移富集的影响.结果表明,奎屯河和玛纳斯河流域高砷地下水水化学类型分别主要为SO_4·HCO_3-Na和HCO_3·SO_4-Na型.研究区高砷地下水赋存于低Eh和NO_3~-,高NH_4~+/NT、Fe、Mn的还原性环境中,在水平上主要分布于流域的地下水排泄区、湖积平原处,奎屯河流域地下水样中砷浓度都超标且明显高于玛纳斯河流域;在垂直方向上,主要集中在80—200 m.地下水中砷浓度和NO_3~-浓度呈负相关关系,这是因为在由NO_3~-指示的处于氧化环境的地下水系统中,铁锰化合物未被还原,因此其吸附的砷的化合物也没有释放.地下水中砷浓度随着NH_4~+/NT增大而增大,NH_4~+/NT可以指示地下水系统的还原环境的强弱程度,NH_4~+/N_T越大,地下水系统还原环境越强,含砷化合物越容易产生还原性溶解,将其吸附的砷释放到地下水中,且五价砷被还原成三价砷.     

苏南某农业区浅层地下水DDTs污染特征分析

针对苏南某农业区浅层地下水中DDTs的污染特征进行了初步分析,结果表明,浅层地下水中DDTs最大检出质量浓度为1.04 μg·L-1,最大检出率为36.67％.浅层地下水DDTs污染呈散状分布,浓度高值点集中在研究区东北部,污染范围大,且表现出丰水期、平水期和枯水期含量依次递减的季节性变化特征.该地区包气带防污性能良好,黏土矿物和有机碳对DDTs吸附作用较强,可阻滞其向浅层地下水环境中迁移,是造成部分地段浅层地下水未检出DDTs污染的重要原因.受污染地表水体的垂向入渗是导致浅层地下水DDTs污染的直接原因,其侧向补给可能是浅层地下水DDTs污染的重要来源之一,且污染范围往往局限于地表水体附近地带.     

新疆阿克苏地区平原区高砷地下水分布特征及富集因素分析

地下水砷污染是全球化环境问题.本文基于阿克苏地区平原区2017年75个地下水砷实测含量进行分析.结果表明,研究区地下水砷含量变化范围为ND—98.70μg·L^-1,平均值为9.42μg·L^-1,超标率达26.7%.水平方向上,高砷地下水主要集中在研究区的中部偏南一带;垂直方向上,山麓斜坡冲洪积砾质平原潜水区地下水砷含量平均值表现为深层潜水>浅层潜水,中下游河流冲积平原区承压水区地下水砷含量平均值表现为深层承压水>浅层承压水>潜水.采用绘制Piper三线图、Gibbs图、离子比例图等方法对研究区地下水砷的富集因素进行研究.结果表明,研究区地下水砷主要为自然来源;封闭的地质构造和造山带与河流等沉积环境相结合的水文地质条件有利于研究区地下水砷的富集;研究区高砷地下水水化学类型主要为HCO3·SO4-Na,还原性-弱碱性环境利于地下水砷富集;研究区地下水砷受强烈的蒸发浓缩作用进一步浓缩,同时地下水阴离子浓度增大加剧了地下水中阴离子与砷酸根、亚砷酸根之间的竞争吸附,利于地下水砷的富集.     

廊坊市区地下水质量现状评价与分析

为阐明人类活动影响下廊坊市区地下水环境状况,2015年在研究区进行现场调查采集并分析了深浅层(包含3组地表水)水样50组,测试指标包括有机指标(30项)和无机指标(31项).利用基于分类指标的单指标综合评价法进行本区地下水质量评价.结果表明,研究区地下水质量综合评价结果较差,深层地下水相比浅层地下水水质较好;从分类指标来看,对区域地下水质量影响最大的为无机毒理指标,其次为一般化学指标,毒性(类)金属指标及有机指标对地下水质量影响很小,各项指标主要影响浅层地下水;单项组分分析表明,深、浅层地下水水质贡献指标相差较大,其中影响浅层地下水水质的主要指标有总硬度、"三氮"、砷、氟化物、铁锰等,深层地下水影响指标主要为氟化物(50.0%),其次为砷(13.6%);有机组分少量指标检出但无超标.分析认为原生水文地质环境和人类活动是影响该区地下水质量的主要因素,是导致地下水中污染组分异常的根源.     

微生物砷还原机制的研究进展

砷是一种剧毒物质,环境中的砷对人体健康存在潜在威胁,因此长期以来备受关注.微生物的各种代谢过程对砷在环境中的归趋起着重要作用,其中砷还原微生物能将吸附于固体矿物中的As(Ⅴ)还原为可溶性强的As(Ⅲ),使砷进入液相,从而加剧了地下水等饮用水源的砷污染.论文主要介绍了两种微生物砷还原机制(异化砷还原和细胞质砷还原)在作用...     

砷在海洋食物链中的生物放大潜力及发生机制探讨

砷是世界范围内危害最大的环境污染物之一,也是近海区域一种常见污染物。本文综述了近年来砷在海洋生态系统中累积、转化及传递的最新研究进展。海洋生物普遍具有较高含量的砷,这些砷主要为低毒性的有机砷形态。砷在许多海洋食物链/网中被生物放大,造成高营养级生物中的砷富集,可对生物与人类健康产生潜在危害;这与砷在淡水食物链/网中普遍被生物减小的现象形成鲜明对比。海洋鱼类和贝类等生物可将吸收的无机砷通过生物转化合成砷甜菜碱等有机砷形态,而有机砷比无机砷具有更高的食物链传递能力,可导致海洋鱼类富集更高浓度的砷。因此,砷在海洋生物中的有机形态可能有助于砷沿着海洋食物链/网富集,在某些情况下被生物放大。今后应该加强对不同砷形态在海洋食物链/网中传递及相应影响因素的研究,并通过室内模拟实验与野外调查相结合进行验证,从而加深对砷的生态毒理和生物地球化学作用的科学认识,对准确评估预测砷的生态风险和保障海洋生态安全有重要意义。     

浙江省沿海地区四种贝类中砷的形态及含量分布

贝类等海产品中砷的含量比其它食品高,因为贝类不同程度地具有富集砷的能力.通过检测它的组织污染程度能反映水体环境的化学物质变化.贝类中砷的形态多种多样,包括无机砷和有机砷,有机砷包括甲基砷、二甲基砷、砷甜菜碱、砷胆碱等,通常是低毒或者无毒的,而无机砷的毒性远大于有机砷.因此,考察海洋食品中砷的限量主要是检测其无机砷的含量.     

土壤和植物中总砷、无机砷及有机砷的测定方法

各种价态与形态的砷的毒性差异较大,毒性顺序为砷化氢>三价砷>五价砷>有机砷。虽然有机砷的毒性最小,然而在农药施用区似乎土壤中残存有机制约占总砷量的1/2或1/3。为了确切评价砷对环境的污染,对环境样品中有机砷、无机砷和总砷分别测定是非常必要的。本文介绍的方法是利用差减法即总砷减去无机砷获得有机砷,方法简便易行,回收率为82—92％,最低检出限0.1vg砷。曾利用所拟定的方法在长期施用有机砷的果树地区采集了近60个样品进行实测,取得了良好的社会效益和经济效益,对正确评价有机砷农药的环境污染提供了一定依据。     

有机污染物综合指标(一)

水体有机污染是水质污染的主要问题。衡量有机污染的程度,最好进行有机污染的全分析,但十分困难。除规定的有毒有机污染物外,一般只测定有机污染综合指标来定量地反映水质有机污染程度。 有机污染综合指标主要有:生化需氧量(BOD) 是间接表示水体中可被生物降解的有机物含量的指标。化学需氧量(COD)是表征水中能被强氧化剂氧化分解的有机物含量的参数。总有机碳(TOC) 是以水样中的含碳量来表示有机物含量的,总需氧量(TOD)表示水中含C、N、H、S、P、M(金属) 的有机物完全氧化生成稳定无机氧化态的需氧量。紫外吸收(UVA或UV)是利用芳香族和一些具有不饱和双键的化合物对220—250nm波段的紫外光有强烈吸收的特性来测定污水中有机物的含量。此外尚有碳-氯仿提取物(CCE)和碳-醇提取物 (CAE),它们是先用活性碳吸附,再用氯仿或乙醇提取,脱去溶剂,恒重残渣即得结果。此法对含有杀虫剂的水样测定有明显的优点。主要有机污染综合指标测定方法的比较见表1。     

加速溶剂萃取（ASE）快速提取和测定食物样品中的砷化物

不同的种类砷化物的毒性不同.有机砷类如亚砷酸盐（As[Ⅲ]）和砷酸盐（As[Ⅴ]）被列为致癌物质.甲基形式如甲基砷酸（MMA）和二甲基次砷酸（DMA）近来被视为癌症的诱发因子.但研究发现甜菜碱砷（AsB）,胆碱砷（AsC）和砷糖相对来说是没有毒性.摄入有毒砷的两条主要途径是饮用水和食物.海产品包括鱼和海藻类是摄入可吸收砷的主要来源,但其中大部分是无毒的;然而生长在砷污染过的土壤和沉积物中的水果和蔬菜是摄取砷化物的另一个重要来源.     

内蒙古河套地区水体中砷的地球化学特征

采样分析典型地砷病区域——内蒙古河套地区地下水、地表水和自来水中砷含量和形态,研究河套地区水体中砷分布状况,并采集山西山阴县大营村(地下水)和山东招远地区水样(地表水、地下水),以用于污染特性比较和源解析。结果发现,内蒙古河套地区和山西省山阴县大营村作为生活饮用水的地下水中砷含量超标率较高,其中内蒙古临河区狼山镇先锋七社和山西大营村地下水砷含量平均值分别为368.9和443.5μg.L-1,分别有75%和100%的水样超过GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》中农村小型集中和分散式供水砷含量限值。内蒙古五原县乃日乡的175个水样中,也有59%的地下水样砷含量高于50μg.L-1,且砷形态主要以无机砷为主。河套地区地表水水样砷含量大部分在50μg.L-1以下,部分自来水(水源为地下水)样砷含量超过生活饮用水标准。     

印度用硬岩层的地下水资源为城市和城市周围贫民区提供饮用水的挑战

在西印度的硬岩地层，地下水地城市和城市周围贫民区供水的主要原来源，这些贫民区不是连接到城市供水和排水网上，一个可以提供200人用水的带手泵的自流井，通常是提供安全饮用水的成本最小的方法，完全地补救被污染的地下水可能是不可行的。     

新疆库尔勒市平原区地下水有机污染评价

本文采用有机污染现状评价法和环境影响度评价法对新疆库尔勒市平原区22组地下水水样进行评价,并对其影响因素进行了分析.地下水有机污染物检测结果显示,无有机污染物超标项,有6项有机污染物检出,分别为反-1,2-二氯乙烯、顺-1,2-二氯乙烯、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氯乙烯和甲苯,检出率最高的指标是甲苯(检出率为27.3%),其余5项检出率均为4.5%.地下水有机污染现状评价结果表明,研究区内甲苯未污染占72.7%、轻度污染占27.3%,其余5项未污染占95.5%、轻度污染占4.5%.地下水环境影响度评价结果表明,研究区地下水体中的有机污染物对人和环境没有明显的潜在危害.库尔勒市平原区地下水中有机污染物检出主要受工业污染源、生活污染源、农业污染源、土地利用类型和包气带岩性的影响.     

印度用硬岩层的地下水资源为城市和城市周围贫民区提供饮用水的挑战

在西印度的硬岩地层，地下水是城市和城市周围贫民区供水的主要来源.这些贫民区不是连接到城市供水和排水网上.一个可以提供200人用水的带手泵的自流井，通常是提供安全饮用水的成本最小的方法.完全地补救被污染的地下水可能是不可行的.     

印度用硬岩层的地下水资源为城市和城市周围贫民区提供饮用水的挑战

在西印度的硬岩地层，地下水是城市和城市周围贫民区供水的主要来源 .这些贫民区不是连接到城市供水和排水网上 .一个可以提供 200人用水的带手泵的自流井，通常是提供安全饮用水的成本最小的方法 .完全地补救被污染的地下水可能是不可行的 .     

印度用硬岩层的地下水资源为城市和城市周围贫民区提供饮用水的挑战

在西印度的硬岩地层，地下水是城市和城市周围贫民区供水的主要来源.这些贫民区不是 连接到城市供水和排水网上.一个可以提供200人用水的带手泵的自流井，通常是提供安全饮 用水的成本最小的方法.完全地补救被污染的地下水可能是不可行的.     

化肥氮素在水稻田中迁移与淋失的模拟研究

为了研究氮化肥施入农田对地表水和地下水的影响 ,在一种特殊的大型人工模拟土层和地下水装置中进行试验。研究结果表明 :即使尿素和生物矿质复混肥以中、低施肥量施入水田 ,也会造成地表淹水、耕层土壤和不同深度土层溶液有较高含量的有机 N和 N H3- N,并对地下水补给状况极差的地下水有明显的污染 ;水田中 N O- 3 - N很难长期存在 ,其污染程度可忽略不计     

大同盆地富砷地下水的水化学与地球化学研究

为弄清大同盆地地下水中影响砷的迁移、富集的主要地球化学与生物地球化学过程,为区域供水安全提供指导作用,针对高砷地下水系统开展了水文地球化学与含水层沉积物全岩地球化学研究;并在此基础上探讨了研究区高砷地下水成因。结果表明,研究区高砷地下水为偏碱性、强还原环境,砷含量为0.31～452μg·L-1,主要以砷酸盐形式存在,地下水中砷与三价铁的浓度有显著的相关性。高砷含水层沉积物中有机质、铁与砷含量表现出显著相关性。以上结果说明,碱性还原环境有利于地下水中砷的富集;微生物参与下,沉积物相有机质的氧化和Fe氧化物/氢氧化物的还原过程是本区高砷地下水形成的主控因素。