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。     

菊花茶中砷含量特征及砷健康风险评价

菊花茶是深受人们喜爱的一种饮品,但其干燥过程及加工工艺不当会造成菊花茶的重金属污染,尤其是和硫磺矿伴生的重金属砷。以市售菊花茶为研究对象,采用硝酸-双氧水消解体系,高压密闭消解系统和原子荧光光谱法分析测定了其中砷(As)含量,对典型超标菊花茶样品进行不同冲泡方式的筛选,确定其适宜的饮用方式,并根据我国绿色代用茶行业标准和WHO砷最大日允许摄入量(ADI)对菊花茶中砷的人体健康风险做出评价。结果表明,菊花茶中砷的含量范围在0.01～3.52mg·kg-1,91.1%的样品符合绿色代用茶的《中华人民共和国农业行业标准》(0.5mg·kg-1),其中砷含量最高的为药用祁菊花达3.52mg·kg-1,所有样品中超标的8个菊花茶样品种类分别为祁白菊(2个),杭白菊(2个),黄山贡菊(1个)和野菊花(1个),怀菊和药用祁菊各1个,75%的超标样品为散装饮品;选择超标的2个典型菊花茶样品(杭白菊和药用祁菊花)进行冲泡方式筛选,得出适宜的饮用方式为:用水茶质量比例为25∶1的开水清洗菊花茶5min,然后用开水冲泡5～20min再饮用。随菊花茶进入人体的最大日摄入量(极限值)为43.7～169μg·d-1,其占ADI(allowable daily intake)的比值范围在34.1%～132%,其中随药用祁菊花进入人体的As最大日摄入量与ADI的比值超过100%,这表明砷经菊花茶饮品摄入人体内所潜在的健康风险不容忽视。砷超标的菊花茶经过冲泡后饮用,砷的人体日摄入量13.1～36.3μg·d-1,其占ADI的比值范围在10.3%～28.4%。因此,经过洗茶后再冲泡饮用,砷的日摄入量显著降低(P<0.01),建议饮用菊花茶时洗1次茶后再冲泡饮用。     

硫化亚铁处理含砷废水中砷的形态变化

本文对用硫化亚铁处理含砷废水时，在气相、液相和固相中砷的形态进行了研究结果表明，在气相中无ＡａＨ３，但在Ａｓ（Ｖ）废水的液相中有Ａｓ（Ｖ）和Ａｓ（Ⅲ）共同存在，在固相中有Ａｓ（０），ＦｅＡｓＯ４（ＦｅＡｓＯ３），Ａｓ２Ｓ３（Ａｓ２Ｓ５）和吸附砷，砷的形态变化表明，硫化亚铁处理含砷废水能取得良好的效果，是沉淀、沉淀转化、氧化还原、吸附共沉淀和中和五种反应共同作用的结果。     

水体系中砷污染及除砷方法探讨

本文概述了砷化物的理化特征及其砷污染所造成的危害.探讨了去除水中高砷的各种方法及特点.结果表明,高分子粘合剂并水滤膜分离技术及海泡石法除砷效率最高,且经济、简便,是处理饮用水较理想的方法.     

离子色谱测定三价砷和五价砷的研究

本文对抑制电导离子色谱法测定三价砷和五价砷进行考察,对测定的条件如标样的配制、淋洗液的选择、三价砷的氧化进行了讨论.并推荐了一种三价砷和五价砷的快速、分辨率好的方法,该方法可望对废水中的砷进行测定.     

水稻砷耐性差异及砷高耐性材料的筛选

为探讨不同水稻材料对砷吸收、积累的差异性,聚类筛选获取砷高耐性材料,以85份水稻亲本材料为研究对象,通过水培实验,分析砷处理下不同水稻植株生长性状和砷积累特征,比较不同水稻材料的砷耐性和砷积累量差异,并以3种耐性指数为指标,综合筛选砷高耐性材料.结果表明:(1)与对照相比,砷处理下水稻的生物量、总根长和株高受到不同程度的抑制.水稻地上部砷含量和积累量在2 mg/L砷处理下最大值分别是最小值的7.41倍和18.21倍,而在8 mg/L砷处理下最大值分别是最小值的10.01倍和49.90倍,说明材料间耐性差异显著,有利于砷高耐性水稻材料的筛选.(2)综合3种耐性指数进行聚类分析,得到华航35号、五山丰占、蒲江抗源-5-2、CHETUMALA-86、雅康2A和雅康3A等6种砷高耐性材料以及雅恢2119、Wxj-74、Wxj-380、MR183-2和IR28153等5种砷低耐性材料.在2 mg/L砷处理下,砷低耐性材料平均砷含量、积累量和生物量分别为高耐性材料的3.11、1.71和0.49倍,8 mg/L砷处理下,砷低耐性材料分别为高耐性材料的1.85、1.34和0.77倍,说明高耐性材料较低耐性材料能更好适应砷胁迫.(3)高砷浓度处理下的水稻地上部平均砷含量和积累量显著高于低砷浓度处理;两类耐性水稻材料在砷处理下地上部平均砷含量、积累量和生物量差异显著,表现为高耐性材料平均砷含量、积累量显著低于低耐性材料,而生物量显著高于低耐性材料.综上所述,通过不同砷浓度处理,根据耐性指数差异进行聚类,得到6种砷高耐性材料,可作为砷抗性育种的亲本材料,可为中轻度砷污染农田水稻生产提供砷耐性种质资源.     

砷钼酸—结晶紫分光光度法测定水中微量砷

Ag—DDTC法广泛用于水及底泥中砷的测定。但该法在有机相显色,有机溶剂氯仿毒性大,污染环境,危害人体健康。此外该法灵敏度(ε=1.2×10~4)也不能满足10ppb以下砷的测定。近年来有人用砷钼兰—孔雀绿水相分光光度测定矿石中微量砷,摩尔吸光系数比Ag—DDTC法有所提高(ε=7.5×10~4)。A.K.等人曾提出用丙酮溶解砷钼酸—结晶紫色淀测定砷的可能性,但重现性差,要用环已酮—甲苯混合溶剂从过剩试剂     

砷浓度、形态及碳酸氢盐对蜈蚣草吸收砷的影响

为了探讨超富集植物蜈蚣草在处理高砷地下水方面的可行性,研究了水培条件下砷的浓度、形态和碳酸氢盐(HCO-3)对超富集植物蜈蚣草吸收砷的影响。实验中使用了浓度为0.1～100mg·L-1的As(III)和As(V)溶液。HCO-3处理中,HCO-3浓度范围为0.5～20mmol·L-1,As(III)或As(V)的浓度为5mg·L-1。结果表明,在水培条件下,蜈蚣草具有明显的耐高砷特征。当介质砷含量高达100mg·L-1时,砷的去除率可达到80%,且对As(III)的吸收效率高于As(V)。植物体内砷形态研究表明,蜈蚣草体内2种形态砷的含量与外源砷形态有一定的关系,As(V)处理条件下,植物体中的As(V)比例较As(III)处理高。高浓度的HCO-3(20mmol·L-1)处理对蜈蚣草地上部分生物量没有明显影响,但是抑制了地下部分的生长,并且对砷的吸收表现出明显的抑制作用。     

砷浓度、形态及碳酸氢盐对蜈蚣草吸收砷的影响

大同盆地是典型的高砷地下水分布区。利用从地方性砷中毒严重病区山阴县采集的高砷地下水样品,用稀释培养法实验研究了外加砷源对地下水中微生物数量的影响;同时基于生物学可培养法和16S rDNA序列比对法,选取代表性高砷水样,研究了耐砷菌的种群特征。结果表明,外加砷源对地下水中微生物数量影响显著,高浓度砷会抑制大部分微生物生长,使微生物数量减少;低浓度砷对微生物生长具有一定促进作用。通过多次分离、纯化从3个不同砷含量地下水样中分离到多株砷抗性菌,经鉴定属于主要为Bacillus、Pseudomonas、Paenibacillus、Aeromonas、Enterobacter5个属。从RDP(Ribosomal Database Project)分析显示3个水样可培养微生物组成不同,都有生存能力强能够耐低浓度NaAsO₂的Bacillales,优势耐砷菌是γ-proteobacteria,其中Enterbacter具有耐高浓度NaAsO₂的能力。     

锰对土壤砷形态转化及水稻吸收砷的影响

土壤中铁锰氧化物是影响土壤砷形态及其生物有效性的重要因素。通过盆栽试验法,利用土壤理化性质相近而锰质量分数相差大的两种自然土壤混合得到土壤锰质量分数(mg·kg^-1)分别为580(Mn1)、980(Mn2)、1900(Mn3)、3030(Mn4)、4230(Mn5)的5个土壤,种植水稻(Oryza sativa L.)后,分别在水稻分蘖期、抽穗期和成熟期采集土壤孔隙水、水稻和土壤样品进行分析,探讨锰质量分数对土壤中铁、锰氧化物形态和砷形态转变及其对水稻吸收砷的影响和作用机制。结果表明,随着土壤锰质量分数增加,土壤Eh呈升高趋势;土壤中无定形铁氧化物、锰氧化物和游离态锰氧化物质量分数增加,成熟期Mn1和Mn5处理土壤无定形态铁氧化物、锰氧化物分别比分蘖期增加11.9%、40.5%和3.6%、35.7%;随着土壤锰质量分数增加,土壤中非专性吸附砷和专性吸附砷比例呈下降趋势,土壤砷更大比例以无定形铁氧化物结合态、晶质铁氧化物结合态和残渣态存在,从水稻分蘖期到成熟期处理Mn1土壤晶质铁氧化物结合态砷和残渣态砷的质量分数共减少了2.7%,Mn2至Mn5处理晶质铁氧化物结合砷...     

土壤中耐砷细菌的筛选和砷还原基因多样性分析

采用琼脂平板培养法从湖南富砷土壤中筛选出43株耐砷细菌。16SrRNA序列分析结果表明所筛选菌分属于四个门：Actinobacteria、Proteobacteria、Firmicutes、Bacteroidetes,其中71．1％为革兰氏阳性菌。通过PCR和克隆测序等方法检测耐砷菌的砷还原相关基因（arrA、arsC、arsB／ACR3）及其基因多样性。检测结果显示：43株菌中,6．9％含异化砷还原基因arrA,30．2％含细胞质砷还原基因arsC,27．9％含As（Ⅲ）运载蛋白基因arsB／ACR3,这些基因在细菌中的出现频率较低。通过Mega软件构建系统发育树发现arrA基因的多样性可能受一定的地域差异影响,arsC基因在一些菌株中存在着基因水平转移现象,同时表明a变形菌可能更倾向于拥有Acr3型As（Ⅲ）载体蛋白,而arsB则多出现在芽孢杆菌中。     

饮水型砷中毒病区人群砷暴露量及尿砷的季节变化

地下水高砷暴露的健康危害是环境与健康领域面临的巨大挑战。水砷含量及暴露人群饮水量参数的季节性变化可能影响饮水砷暴露评估的准确性。本研究选择内蒙古饮水砷中毒病区为研究区,测定丰水期(2013年5月)和枯水期(2013年12月)居民饮用水和尿液各形态砷(三价无机砷iAs~(3+)、五价无机砷iAs~(5+)、一甲基砷MMA~(5+)和二甲基砷DMA~(5+)+)含量,研究砷暴露量和尿砷的季节变化。结果表明,丰水期水砷含量(134.4±25.8)μg·L~(-1)显著低于枯水期的(163.2±38.1)μg·L~(-1),且丰水期水中iAs~(3+)的含量(58.9±51.2)μg·L~(-1)也显著低于枯水期的(100.1±49.0)μg·L~(-1)。研究人群丰水期通过饮水的摄砷量为313.1μg·d~(-1),低于枯水期的378.6μg·d~(-1)。此外,丰水期居民尿液总砷含量(218.6μg·L~(-1))显著低于枯水期(283.1μg·L~(-1))。丰水期女性居民尿液iAs、MMA~(5+)和总砷含量随当季饮水iAs~(5+)含量的升高而显著降低,枯水期女性尿液MMA5+含量随当季饮水iAs~(3+)及iAs含量的升高而显著升高。可见,病区居民饮水砷暴露量与尿砷含量具有明显的季节差异性,饮水砷与尿砷的关系受饮水砷形态、季节变化及性别等因素影响。     

中国关于砷的研究进展

综述了近年来有关中国的砷污染状况、相关的分析监测技术及砷化合物毒性的研究进展.在中国部分地区,长期砷暴露导致了严重的区域性的砷中毒,主要的暴露途径是饮用水、食物和煤炭的燃烧.样品前处理、砷的富集和形态分析技术的丰富和发展,为环境科学、毒理学和流行病学的研究提供了可靠的技术支持.生物检测是一种直接有效的污染物健康风险评估...     

链霉菌的抗砷特性及其对蜈蚣草富集砷的作用

本文研究了链霉菌Streptomyces sp.的耐砷特性及其对蜈蚣草富集砷的影响。结果表明,Streptomyces sp.可在100mmo·lL-1的砷酸盐溶液中生长,具有较强的抗砷毒害能力,且在48h内对As(Ⅴ)的还原率达96.5%。施用Streptomyces sp.能促进植物对砷的吸收,蜈蚣草地上部砷浓度为930mg·kg-1,地上部砷累积量达到对照组的2.09倍。加入Streptomyces sp.后,能促进根际土壤中As(Ⅴ)还原成As(Ⅲ),大幅度降低根际土壤残渣态砷含量,从48.15mg·kg-1下降至28.75mg·kg-1。Streptomyces sp.通过影响蜈蚣草根际环境,提高根际土壤pH,增加DOC含量,促使砷形态变化,从而增加砷生物可利用性。该菌可作为强化蜈蚣草修复砷污染土壤的材料。     

色谱自动进样瓶可溶出砷对样品砷形态测定的影响

选用几种常用玻璃色谱自动进样瓶(简称色谱瓶),包括硼硅玻璃、一级水解级玻璃和高白料玻璃色谱瓶,以及聚丙烯材质的色谱瓶,1%HNO3对色谱瓶浸提后用ICP-MS和HPLC-ICP-MS测定浸提液中砷的总量和形态,并研究了10%HNO3对色谱瓶的清洗效果;此外还探讨了温度及时间对玻璃色谱瓶中砷释放的影响.结果表明,玻璃色谱瓶中砷普遍存在,其中硼硅玻璃色谱瓶浸提液中砷浓度低于1μg·L-1,用10%HNO3酸泡24 h能够全部清除;而一级水解级玻璃和高白料玻璃色谱瓶浸提液中砷的浓度则高达45.67μg·L-1和70.25μg·L-1,酸泡24 h后也有较高的残留量,浓度分别为1.63μg·L-1和0.94μg·L-1.高温能促进玻璃色谱瓶中砷的释放;玻璃色谱瓶中砷的释放量随时间的延长而增加,但短时间内即达到平衡.形态分析结果表明,玻璃色谱瓶浸提液中砷形态为As(Ⅴ),没有检测到As(Ⅲ)、二甲基砷酸(DMA)和甲基砷酸(MMA).同时,聚丙烯色谱瓶浸提液中砷总量低于检测限,因而在进行砷形态测定时,建议使用聚丙烯色谱瓶或者经10%HNO3清洗后的硼硅玻璃色谱瓶,以避免玻璃色谱瓶中As(Ⅴ)的污染.     

砷-硒交互作用对水稻吸收转运砷和硒的影响

采用溶液培养法,研究了两种形态无机As与四价Se交互作用对水稻吸收转运As和Se的影响.结果表明,不同形态As与Se交互作用对水稻吸收转运As和Se影响较大,Se(Ⅳ)显著地提高水稻根系而降低水稻茎叶对As的吸收积累.与对照处理相比,在1.0μmol·L-1As(Ⅲ)和As(Ⅴ)处理下添加1.0μmol·L-1Se(Ⅳ)分别导致水稻根系As含量提高59.5%和21.3%,而水稻茎叶As浓度减少10.4%和21.9%.As(Ⅲ)或As(Ⅴ)处理显著降低水稻茎叶对Se的吸收积累,但As(Ⅴ)处理对水稻根系积累Se没有影响.在1.0μmol·L-1Se(Ⅳ)处理下,添加1.0μmol·L-1As(Ⅲ)和1.0μmol·L-1As(Ⅴ)导致水稻茎叶Se浓度分别比对照处理降低41.9%和30.3%.Se(Ⅳ)与As(Ⅲ)或As(Ⅴ)对水稻转运As、Se的能力具有交互拮抗作用.研究结果表明,在As污染农田中,可通过施用Se肥来提高植物的Se营养,降低植物对As的吸收积累,从而降低As对人体健康的危害.     

稳定化处理砷污染土壤对植物生物量及砷富集影响研究

为探讨稳定化处理砷污染土壤对植物生物量及富集砷的影响,以清远市某金矿废渣场附近土壤为研究对象,以蜈蚣草(Pteris vittata L.)、苎麻(Boehmeria nivea L.)、香根草(Vetiveria zizanioides L.)为供试植物,采用室内盆栽试验研究了粉煤灰、干化污泥、花生壳、硫酸亚铁、磷酸二氢钾等5种稳定剂对植物生长及富集砷的影响,以期为矿区砷污染土壤的稳定化修复及矿区的生态恢复提供依据。研究结果表明,不同稳定剂的添加可促进蜈蚣草、香根草、苎麻的生长,其中,粉煤灰、干化污泥和花生壳处理下蜈蚣草、苎麻地上部干重分别较对照增加了4.4、2.9倍;粉煤灰、干化污泥、花生壳、硫酸亚铁和磷酸二氢钾处理下香根草地上部干重较对照增加了14.9倍。蜈蚣草对As有较强的富集能力,对照组蜈蚣草地上部As质量分数高达2 078.34 mg·kg-1;添加粉煤灰、干化污泥和硫酸亚铁使蜈蚣草地上部As含量最大下降44.8%,而添加粉煤灰、干化污泥和磷酸二氢钾能够显著增加蜈蚣草地上部分As含量。香根草对As有较强的富集能力,表现为根茎叶。苎麻富集As的能力相对较弱,其对As的吸收主要集中在根部,但其生物量最大,表现出了较强的As耐受性。由相关性分析结果可知,土壤中可交换态As、碳酸盐结合态As是影响植物体中As含量的主要因素。添加稳定剂能在一定程度上增加植物对As的累积量,不同植物对As的累积能力表现为蜈蚣草香根草苎麻,耐受性为蜈蚣草苎麻香根草。     

大同盆地高砷地下水中可培养耐砷微生物的群落结构

大同盆地是典型的高砷地下水分布区。利用从地方性砷中毒严重病区山阴县采集的高砷地下水样品,用稀释培养法实验研究了外加砷源对地下水中微生物数量的影响;同时基于生物学可培养法和16SrDNA序列比对法,选取代表性高砷水样,研究了耐砷菌的种群特征。结果表明,外加砷源对地下水中微生物数量影响显著,高浓度砷会抑制大部分微生物生长,使微生物数量减少;低浓度砷对微生物生长具有一定促进作用。通过多次分离、纯化从3个不同砷含量地下水样中分离到多株砷抗性菌,经鉴定属于主要为Bacillus、Pseudomonas、Paenibacillus、Aeromonas、Enterobacter5个属。从RDP(RibosomalDatabaseProject)分析显示3个水样可培养微生物组成不同,都有生存能力强能够耐低浓度NaAsO2的Bacillales,优势耐砷菌是γ-proteobacteria,其中Enterbacter具有耐高浓度NaAsO2的能力。