砷的生物地球化学

地下水和饮用水中低剂量砷引起的环境健康问题在全球范围内受到广泛关注.本文从生物地球化学行为的角度综述了关于砷在环境中迁移转化方面的研究进展.首先介绍了砷在土壤、水体和大气等介质中的分布、形态以及砷在这些介质中的循环.然后阐述了环境水体中控制砷迁移的两个过程即:砷在土壤表面的吸附-解吸和沉淀-溶解过程,并详细讨论了在吸附-解吸过程中生物、物理和化学等因素的影响.     

砷从农业土壤向人类食物链的迁移

综述了砷在土壤．植物．人类系统中的迁移,包括：砷在环境中的行为,农业系统中砷迁移的动力学过程和粮食中砷的含量,影响砷对植物有效性的各种因子,以及砷在人体内的分布、对人体的营养作用及不同形态对人体的毒性。     

大气颗粒物中砷及其形态的研究进展

大气颗粒物中毒性准金属元素砷及其形态含量变化引起的环境健康问题受到了广泛关注。由于工业生产和煤燃烧等人类活动,砷普遍存在于多种环境介质中。排放到大气中的砷能够随气流进行长距离迁移,致使一些偏远区域大气中的砷含量明显超出欧盟的限制标准(6 ng/m3)。砷的毒性表达很大程度依赖其存在种态,无机砷毒性大于有机砷,且砷(Ⅲ)的毒性明显强于砷(Ⅴ)。本文概述了大气中砷的来源,并选取自2000年来的代表性成果比较了不同国家及不同功能区大气砷的含量变化,同时对1975年来多数关于大气颗粒物中砷形态变化特征的研究进行了评述。     

砷迁移释放过程中吸附-脱附作用机制的研究进展

高砷地下水污染是一个全球性的环境问题。在特定地质、地貌、气候和水文及水化学条件下,含砷矿物发生吸附-脱附反应,砷元素迁移和释放进入水体,导致高砷地下水生成并危害周围人群健康。本文在系统总结前人研究工作基础上,从吸附质和吸附剂两方面讨论了竞争吸附、氧化还原、pH和有机质等因素对砷吸附-脱附行为的影响,总结得到三种砷吸附-脱附控制机制,即静电吸附机制、离子交换机制和络合形态机制。本文可以为揭示高砷地下水发生机制以及开展砷污染控制和治理提供有益帮助。     

土壤中汞赋存形态及迁移转化规律研究进展

对汞污染的来源、危害、在土壤中的赋存形态、迁移转化规律及其影响因素进行了综述,在此基础上简要介绍了土壤汞污染的治理,提出了存在的问题和有待进一步研究的方向。     

元素形态分析的计量研究进展

元素的生理活性或毒性依赖于其不同的化学形态,如甲基汞、乙基汞等有机汞化合物的毒性远大于无机汞:砷糖、砷甜菜碱等有机砷化合物的毒性要远小于无机砷;而硒代蛋氨酸已经没有无机硒化合物的毒性,甚至成为一种营养物质.因此,检测元素的不同形态化合物,对于考察元素在生物体中和环境中的化学行为与迁移行为具有重要意义.元素形态分析在食品安全、环境保护和临床检验等领域有着广阔的发展前景,建立我国元素形态分析量值溯源体系十分重要.     

硒化合物的形态分析进展

硒的毒性和营养功能不仅与其总量有关,而且与其存在的化学形态有关,因此,硒的形态分析对于了解不同形态的硒化物在生物体和环境中的迁移转化规律具有重要意义。综述了硒化合物的不同形态和分析方法和技术。     

砷对植物生长的影响及植物耐砷机理研究进展

砷污染问题是全球面临的重大环境污染问题之一。综述了不同浓度砷及不同形态砷对植物生长的影响，耐砷植物及植物耐砷机理，指出了今后研究的主攻方向。     

生物样品中硒的测定方法及形态分析研究进展

硒的毒性和营养功能不仅与其总量有关,而且与其存在的化学形态有关。因此,硒的测定及形态分析对于了解不同形态的硒化物在生物体和环境中的迁移转化规律具有重要意义。文章综述了生物样品中硒的测定分析方法以及形态分析研究进展。     

砷形态分析

综述了近几年砷形态分析方法的最新研究进展.以常见砷形态分析方法发展为主线,讨论了不同砷形态分析方法的发展过程和应用情况,对不同方法的优缺点进行了扼要评述.早期的砷形态分析方法主要是以色谱和原子光谱联用为主要手段,随着不同的、更为有效的砷化合物检测手段的出现,砷形态分析方法也不断进行完善、发展.目前,在定量分析方面以液相色谱和电感耦合等离子体质谱联用方法为主要常规分析手段;在砷化合物定性分析方面,色谱-电感耦合等离子体质谱与电喷雾质谱相互补充的联用方法逐渐成为了主要分析手段.砷形态分析在环境健康和毒理学方面的应用是目前该领域的主要研究方向,结合国际上最新的研究进展,讨论了砷形态分析方法在环境毒理学等研究中发挥的重要作用.     

X射线吸收谱学在锕系环境放射化学中的应用

锕系环境放射化学对于核废料尤其是高放废物的安全处理和处置至关重要,同步辐射技术尤其是X射线吸收谱学在解析锕系元素在不同介质表面的配位结构方面可以发挥关键作用,对于理解锕系元素在环境介质中的迁移转化行为意义重大.本文综述了近年来国内外利用X射线吸收谱学研究锕系元素环境化学方面的最新进展,主要包括锕系核素在不同地质条件下的迁移和转化以及微生物对核素迁移的影响等方面.     

高效液相色谱-原子荧光光谱法分析底泥孔隙水中形态砷

砷是我国实施排放总量控制的指标之一,不同形态砷的毒性差别较大,因此研究砷的形态具有重要的意义. 当前形态砷的研究主要集中在水产品方面,而对底泥孔隙水中形态砷研究较少. 底泥孔隙水中砷的形态及污染情况是重要的环境指标,可影响生活于其中的生物并间接影响人类健康. 采用高效液相色谱-原子荧光光谱法,以磷酸氢二铵为流动相,盐酸为载流,硼氢化钾为还原剂,对流动相的pH、光电倍增管负高压、空心阴极灯电流、盐酸体积分数、硼氢化钾浓度等参数进行了优化. 在优化的测试条件下,亚砷酸盐[As(Ⅲ)]、二甲基砷(DMA)、一甲基砷(MMA)和砷酸盐[As(Ⅴ)] 4种砷的形态在5~100 μg/L范围内线性关系良好,标准曲线线性相关系数均大于0.999 1,4种形态砷的检出限在0.22~0.43 μg/L之间,相对标准偏差(RSD)均小于4.0%,各组分的加标回收率在89.0%~103.0%之间. 测试结果表明方法准确可靠、操作简单,可用于底泥孔隙水中形态砷的测定.     

不同吸附剂对稀土离子的吸附特性研究进展

稀土元素在环境中的迁移与积累、稀土元素的高效提取与分离和各种有机或无机物质对稀土元素的吸附特性息息相关,故研究稀土元素在不同吸附剂中的吸附和解吸特性具有重要意义。在归纳经典的等温吸附模式、动力学和热力学方程的基础上,对近年来土壤、不同生物质及其他吸附剂对稀土元素的吸附特性进行了总结,阐述了土壤吸附对环境中稀土元素分布、迁移和转化的影响及作用,分析了不同生物质及其他吸附剂对稀土吸附的等温吸附模式及影响因素,指出了其在稀土元素分离以及治理稀土离子污染等领域的应用,对稀土元素吸附特性下一步研究进行了展望,使人们对该领域有更加全面的了解。     

日本遗弃化学武器污染土壤中砷的形态分析方法研究

土壤中无机砷的污染比较普遍,有机砷的污染情况比较特殊,处理日本遗弃在华化学武器(JACW)过程中与化学武器接触的土壤往往有机砷的污染比较严重,有时总砷含量超过国家标准的数十倍.为了查明污染的来源,必须砷的形态进行分析研究.本文在总砷含量测定的基础上,使用气相色谱-质谱(GC/MS)法对污染土壤砷的形态分析进行了研究,查明了东北某地被JACW污染的土壤中砷化合物的形态,主要含砷化合物为2-氯乙烯胂酸、双(2-氯乙烯基)胂酸、三(2-氯乙烯基)胂、三苯胂、笨胂酸和二苯胂酸等,为这些污染土壤的修复提供了技术数据.     

毛细管电泳紫外吸收法分离检测海洋生物样品中不同形态的砷化合物

本研究建立了对亚砷酸盐As(Ⅲ)、二甲基砷(DMA)、对甲基苯砷酸(p-As)、一甲基砷(MMA)、砷酸盐(As(Ⅴ)) 5种不同形态的砷化合物的毛细管区带电泳(CZE)分离紫外检测方法,研究了检测波长、缓冲体系种类、pH值及其浓度、分离电压、温度、进样时间等因素对5种形态砷化合物的分离度、灵敏度、重现性等的影响.结果表明,在25 ℃、195 nm、20 mmol/L NaH2PO4-5 mmol/L Na2B4O7(pH=6.25)缓冲溶液、20 kV运行电压、3.0 kPa压力进样10 s条件下,5种不同形态砷化合物在11 min内取得完全分离,5种不同形态砷化合物的迁移时间和峰面积的RSD为0.50%～1.51%和1.65%～3.36%,检出限(3S/N)为0.004～0.30 mg/L.本法成功地应用于虾米中不同砷形态含量的测定,其回收率在93%～106%之间.     

煤中砷与硫洗选过程迁移和燃烧过程释放特性

以宁武煤田两个洗煤厂原煤及洗选产物为研究对象，采用微波消解与氢化物发生-原子荧光光谱相结合方法考察了洗煤过程硫和砷迁移规律，采用砷质量平衡验证的逐级化学提取法探讨了原煤、精煤、矸石、洗中煤和煤泥燃烧后硫和砷形态转化与释放特性及其依赖性。原煤中20%-28%硫和砷迁移至精煤中，46%-61%迁移至矸石中，Pearson相关系数结果表明，样品中无机矿物质是硫和砷迁移的控制因素。精煤中有机硫和砷提高至30%-50%，而矸石中无机硫和砷占比达90%以上，说明原煤及洗选产物中砷与硫赋存形态具有一定相关性。精煤中较多的有机硫和砷在500℃以下伴随水分和挥发分析出呈现明显释放特征，矸石中以无机态为主的砷则主要在500-1000℃伴随黄铁矿和硫酸盐等矿物质分解与硫一起释放，体现了原煤及洗选产物燃烧时硫与砷释放的同步性。精煤中硫和砷释放速率最快，300和200 s分别达到最大释放率80%-95%和60%-75%；矸石中最慢，300 s时砷达到最大释放率40%-45%，而硫600 s时仍未达最大释放率；洗中煤和原煤介于精煤和矸石之间，样品燃烧时硫和砷赋释放速率差异是由其固有赋存形态差异所致。     

铁基水处理材料除砷技术的研究进展

自然环境中的砷污染问题被认为是全球最严重的环境威胁之一,人类长期暴露于含砷饮用水环境中会引起各种疾病的发生,因此,开发经济有效的除砷技术一直是砷污染治理领域的研究热点。铁基水处理材料由于其对砷的良好亲和力、表面反应活性强、价廉易制、便于回收等特点,一直备受关注。本文综述了近年来不同铁基水处理材料如铁(氢)氧化物、纳米零价铁、铁基多金属氧化物复合材料除砷技术的研究进展,论述了铁基水处理材料对水相中砷去除的影响因素及机理;同时,对影响铁基水处理材料砷解吸的因素和毒性评估研究进行了总结;指出了目前铁基水处理材料砷污染去除技术研究中存在的主要问题,并对水相砷污染去除技术研究中值得关注的重要发展方向进行了展望。     

环境汞污染

由于特殊的物理化学性质和强的毒性,汞已经成为全球关注的污染物.本文对目前大气汞的来源、汞在大气中的形态分布及在全球大气分布的特点和汞在大气中的迁移转化规律等方面进行了详细地介绍,提出了大气汞研究的展望.评述了近年来水生生态系统汞的生物地球化学循环研究领域的新进展及存在问题,提出了对汞甲基化机理认识的研究要进一步加强的观点.对汞矿开采和混汞法炼金区环境汞污染及对居民健康的危害研究进展进行了详细地评述,指出矿区居民汞暴露的主要途径.最后,本文还总结了目前人体暴露不同形态汞对人体健康影响的最新进展.     

燃煤电厂砷、硒、铅的排放与控制技术研究进展

煤炭是中国重要的能源资源，而中国煤中重金属砷、硒、铅含量较高，燃煤电厂已经成为重要的砷、硒、铅排放源之一。针对电厂燃煤带来严峻的砷、硒、铅污染问题， 本文首先介绍了燃煤释放的砷、硒、铅排放量大且危害性强，概述了世界各国关于重金属排放控制的相关政策法规，指出中国对燃煤重金属砷、硒、铅的排放控制势在必行；其次从煤中赋存形态、燃烧过程中的形态转化和质量分布三个方面阐释了燃煤过程中砷、硒、铅的迁移转化规律，重点描述了砷、硒、铅在颗粒物上的形态特征和尺度分布；最后综述了燃烧前、燃烧中和燃烧后对砷、硒、铅的排放控制技术，详述了吸附剂捕集和烟气净化装置协同脱除的研究进展，并论述了低低温除尘器和团聚技术对砷、硒、铅的强化脱除潜力。以期为燃煤电厂重金属砷、硒、铅超低排放的实现提供参考和指导。     

湘江(长沙段)水中铬的形态分布及其迁移

研究了湘江水中铬的存在形态、分离方法和分析流程。用极谱催化法测定了江水中的总铬、总溶解铬、颗粒态铬、有机态铬、溶解无机铬、溶解无机态Cr(Ⅵ)、溶解无机态Cr(Ⅲ)。分析了不同季节里铬的存在形态及其迁移转化。结果表明溶解无机态铬是主要的存在形态,其中溶解无机态Cr(Ⅵ)较易转化成毒性较小的Cr(Ⅲ)。不同季节中铬的各形态的含量不同,其中颗粒态铬和有机态铬在夏季的含量较高,而其余各形态的铬在秋、冬两季的含量高于春、夏两季。江水对铬污染的自净能力较强,铬造成的污染的范围较小。