砷酸盐的溶解度及其稳定性随pH值的变化

本文讨论了铁、钙和钡的砷酸盐在水环境中的溶解度与稳定性，着重分析了砷酸盐在水中发生不一致性溶解与稳定性的关系。同时藉助PHREEQC程序，探讨了砷酸铁溶解时，其溶解度、砷的存在形式与pH值的关系，以及共存的氢氧化铁对稳定性的影响，并作出了Ca-As-水和Ba-As-水体系的Ig[As]-pH相图。     

化学沉淀法处理含砷废水

近年来,工农业、家庭中大量使用砷,所以周围环境中砷浓度增加。农药厂清洗设备时,需要把各部分操作而受污染的水收集、经处理后排放。化学沉淀法是最有效的处理方法。实验室的处理实验测定了各种絮凝剂包括氯化铁、氢氧化钙、硫化钠和铝的除砷效果。大规模处理系统所处理的污水含砷浓度相当于48mg/L,而排放标准所要求的砷浓度是低于1mg/L,有605060立升(160000gaL)以上污水是用化学沉淀、过滤、碳吸附等方法综合处理的。     

利用氢基质生物膜反应器去除水中砷酸盐

利用氢基质生物膜反应器(Hydrogen-based membrane biofilm reactor,MBfR)研究了NO_3~--N负荷、SO_4~(2-)负荷、As(Ⅴ)负荷、氢分压对水中砷去除效果的影响.结果表明,随着NO_3~--N进水负荷的增加,As(Ⅴ)和SO_4~(2-)还原受到明显抑制,系统产生As(Ⅲ)和NO_2~-的积累;随着SO_4~(2-)进水负荷的增加,反应器内总砷去除率由78.6%(25 mg·L-1SO_4~(2-))降低至1.1%(200 mg·L~(-1)SO_4~(2-)),而此时NO_3~--N的去除基本不受影响.同时,随着进水As(Ⅴ)负荷从0.25 mg·L~(-1)增至2 mg·L~(-1),出水SO_4~(2-)浓度明显升高,反应器内总砷去除率从70.0%降低至47.3%,而此时NO_3~--N的去除基本不受影响;当氢分压低于0.06 MPa时,提高氢分压可降低出水As(Ⅴ)浓度,当氢分压高于0.06 MPa后便不再是控制因素.由于体系中氢自养还原微生物会优先利用NO_3~--N和SO_4~(2-)作为电子受体,因此,为了保证As(Ⅴ)的高效还原去除,必须控制氢分压在0.05~0.07 MPa之间.     

用δ—MnO2处理含亚砷酸盐的饮用水

综述了文献中有关从饮用水中去除亚砷酸盐的报导;着重介绍了用δ－ＭｎＯ２从饮用水中去除亚砷酸盐的反应机理及温度、溶解氧、ｐＨ等因素对反应速度的影响。     

A(sⅢ)和A(sⅤ)对小球藻(Chlorella sp).的生长影响研究

砷是广泛存在于自然界中最常见的毒性污染物,包括土壤,沉积物,水体,大气层,甚至生物体,毒性极强。环境中砷的污染严重威胁人类的健康,已被视为一个全球性的公共卫生问题。为了研究砷对小球藻的生长影响,文章通过实验室培养方式,选取了6个不同浓度的As(Ⅲ()0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 mg/L)和As(Ⅴ()1.0、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0 mg/L)的培养处理,以在680 nm下小球藻的吸光度(OD680)作为衡量因子,对小球藻Chlorella sp(.100 ai)在不同浓度砷离子的培养液中的细胞密度进行了试验,整个实验共进行了7 d。结果表明,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)浓度分别在10.0 mg/L和20.0 mg/L以上时抑制100 ai细胞生长,导致其密度下降。用概率统计方法计算得到A(sⅢ)对100 ai的96 h半数有效抑制浓度EC50值为25.79 mg/L。参照藻类生长抑制评价标准,A(sⅢ)对100 ai的毒性比A(sⅤ)大。     

不同磷水平下铜绿微囊藻对砷酸盐的吸收和净化

通过室内培养实验,研究了富磷(+P)和缺磷(–P)环境下,铜绿微囊藻对砷酸盐(As(Ⅴ))的累积和净化动力学特征,探讨了净化过程中培养介质砷形态的变化.结果表明:缺磷环境下虽然可显著提升铜绿微囊藻对砷酸盐的吸收,但该环境下的高砷藻体又具较高的砷释放风险.+P和–P环境下,藻体中分别有41.5%和46.3%的胞内砷可在快速清除阶段(2h)被迅速排出.+P环境下经10μmol/L As(Ⅴ)暴露后的含砷藻体,经13d净化培养后,+P培养介质中藻体以砷酸盐释放为主,-P培养介质中则存在砷的还原和甲基化现象,这表明不同磷水平下藻体对砷的净化机理可能存在明显差异.     

丛枝菌根真菌砷酸盐还原酶基因RiarsC的克隆和功能分析

丛枝菌根真菌(AMF)在增强植物砷(As)抗性方面发挥着重要作用。已有相关研究表明,接种AMF能提高植物体内三价砷As(III)的比例,AMF可能参与了将五价砷As(V)还原为As(III)的过程从而提高了菌根植物的As抗性,但目前尚缺乏直接分子证据。本文从异形根孢囊霉(Rhizophagus irregularis)菌丝中克隆得到了一个砷酸盐还原酶基因RiarsC并进行序列分析。将该基因转入arsC缺陷型大肠杆菌(Escherichia coli)菌株WC3110(ΔarsC)中,通过As(V)抗性生长曲线和As形态测定,分析了该基因的功能。结果显示,RiarsC属于谷氧还蛋白-谷胱甘肽依赖的砷酸盐还原酶家族;RiarsC基因的表达显著提高了As敏感型E.coli菌株对As(V)的抗性,当培养基中As(V)浓度为100μmol·L-1时表现更加明显。As形态分析表明,表达RiarsC的E.coli菌株能够将培养基中71.03%的As(V)还原为As(III);与表达空载体的菌株相比,还原效率提高了61.98%。本研究证明了AMF的砷解毒还原能力,为进一步开展AMF的砷代谢机制研究提供了一定的分子生物学基础。     

阳离子表面活性剂改性的活性炭吸附砷(V)和砷(Ⅲ)

选用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）、癸基三甲基溴化铵（MTAB） 以及三甲基正十四烷溴化铵（DTAB） 改性活性炭. 结果发现,表面活性剂加载使得活性炭的比表面积、孔径体积和表面Zeta电位发生改变. 改性后的活性炭用来吸附水中的砷酸盐和亚砷酸盐. 吸附等温实验结果显示,改性后活性炭对砷酸盐的吸附能力有显著提高,但对亚砷酸盐则只有在pH>10才有明显吸附.无论对砷酸盐还是亚砷酸盐,CTAC改性效果均要好于MTAB和DTAB. 改性后活性炭对砷酸盐的吸附主要通过离子交换,但离子交换并不是唯一的吸附机理. 砷酸盐的吸附受到溶液pH值和水中其他阴离子的竞争吸附的影响.中性pH范围内吸附最佳,而阴离子对砷酸盐的竞争则是PO₄^3- >SO₄^2- > NO₃^-.     

不同磷源下铜绿微囊藻的生长差异及对砷酸盐的响应

为更好地认识和预测淡水环境中砷的生态风险,通过室内培养实验分析了铜绿微囊藻在溶解态无机磷(DIP)和有机磷[腺苷-5'-三磷酸二钠盐(ATP-P)、β-甘油磷酸钠(β-P)]这3种不同磷源下的生长差异,并探讨了不同磷源下藻细胞对砷酸盐[As(Ⅴ)]的胁迫响应.结果表明,该藻在不同磷源下均可进行生长繁殖,且在前5 d内无明显差异;之后与DIP相比,有机磷(DOP)源下的藻细胞增殖相对较差;培养7 d时β-P和ATP-P环境下藻体光密度(D)分别只有DIP的78.0%和75.4%.各磷源下藻体实际光能转化率(Yield)与叶绿素a(Chl-a)和D的负相关表明Yield不能作为藻体营养缺乏与否的稳定性衡量指标.不同磷源下藻体对As(Ⅴ)胁迫的响应因磷形态不同而表现出明显差异,Yield能很好地表征这种胁迫响应.由D、Yield和Chl-a得出铜绿微囊藻对As(Ⅴ)的96 h EC_(50)均表现为DIPβ-PATP-P;β-P和ATP-P条件下其对As(Ⅴ)的耐受性较为接近,但与DIP相比差1~5个数量级.