植物修复在治理矿区重金属污染土壤中的应用

矿业活动是环境中污染土壤的重金属的主要来源,采用植物修复技术具有物理、化学修复方法所无法比拟的费用低廉、不破坏场地结构、不造成地下水的二次污染等优点。文章从植物稳定、植物提取和植物一微生物以及动物的协同修复等三个方面简要介绍了对矿区污染土壤进行植物修复的研究进展。     

原子荧光光谱法测定芦荟中砷和硒

应用AFS 820型双道原子荧光仪测定芦荟中砷和硒,方法检出限分别为As0.51μg/L;Se0.42μg/L。经国家一级植物标准物质分析验证,结果与标准值相符。5次测定相对标准偏差As<2.3%;Se<3.1%。     

污染土壤植物修复中螯合诱导和转基因技术的应用现状与前景

近年来,螯合诱导技术和转基因技术作为强化植物吸收重金属的两种技术备受关注。文中系统地介绍了植物对重金属的解毒机理、植物的基因改良以及螯合诱导技术和转基因技术在提高植物修复能力中的应用等有关内容,最后探讨了螯合诱导技术和转基因技术的发展方向,认为这两项技术不失为大有潜力的土壤重金属污染修复技术,具有着广阔的应用前景。     

氢化物发生-原子荧光光谱法同时测定滑石中砷和汞

样品经盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸溶解,盐酸提取,提取液直接上机测定。综合采用离峰背景校正法及干扰系数校正法消除各种干扰对测定的影响,电感耦合等离子体发射光谱法测定煤及煤灰样品中21个主次量及微量元素。方法检出限为0.03~5.6μg/g,精密度(RSD,n=11)为0.5%~3.6%。方法用国家一级标准物质验证,各元素的测定值与标准值吻合,满足煤分析要求。     

改性磁铁矿对水体中砷的吸附特性研究

经过酸化改性后的天然磁铁矿,由于比表面积和内部结构发生变化,从而表现出很好的除砷性能,进一步研究其对水体中砷的吸附特征,为实际工程应用提供数据是十分必要的。本文对经0.5 mol/L盐酸浸泡、150℃温度下灼烧10 min的改性磁铁矿吸附砷的特征进行了表征,绘制吸附速率曲线图。吸附影响因素实验结果显示:当初始pH为6~9时,吸附性能强;Cl~-、Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-、CO_3~(2-)离子与As(Ⅲ)、As(Ⅴ)不会产生竞争吸附,PO_4~(3-)、NO_3~-、SO_4~(2-)离子与As(Ⅲ)产生竞争性吸附,且PO_4~(3-)SO_4~(2-)NO_3~-;PO_4~(3-)、NO_3~-离子与As(Ⅴ)产生竞争性吸附。结合X射线衍射、扫描电镜等研究结果,初步探讨了改性磁铁矿的除砷机理,认为改性后的磁铁矿比表面积明显增大,表面生成物含有Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)是其吸附砷能力提高的主要原因。实验结果证实,改性天然磁铁矿是一种值得进一步研究并实际应用的水体除砷材料。     

氢化物原子荧光光谱法测定富马酸中的砷

用氢氧化钠溶液分解富马酸使其转化为水溶性富马酸钠 ,然后用氢化物发生 -原子荧光光谱法测定了试样中的砷。方法的检出限为 0 .2 μg/L ,对富马酸中As的测定结果与国标法结果相符 ,对w(As) =1 .5× 1 0 - 6的试样测定 1 2次 ,RSD为 4.8% ,加标回收率为 97.9%～ 1 0 7.5%。     

离子色谱法测定硫化矿中高含量硫和砷

选定了混合熔剂的比例及用量,试样经半熔后制备成与淋洗液匹配的试样溶液,结合色谱条件的选择成功地将离子色谱法应用于硫化矿中高含量S和As的测定。含As 42.44％和含S20.97％的试样其相对标准偏差(n=8)分别为0.53％和0.47％     

Arsenic in the water–soil–plant system and the potential health risks in the coastal part of Chianan Plain,Southwestern Taiwan

The present study investigates the bioavailability, soil to plant transfer and health risks of arsenic (As) in the coastal part of Chianan Plain in southwestern Taiwan. Groundwater used for irrigation, surface soils from agricultural lands and locally grown foodstuffs were collected from eight locations and analyzed for As to assess the risks associated with consuming these items. The concentration of As in groundwater ranged from 13.8 to 881 μg/L, whereas surface soil showed total As content in the range of 7.92–12.7 mg/kg. The available As content in surface soil accounted for 0.06–6.71% of the total As content, and was significantly correlated with it (R² = 0.65, p < 0.05). Among the leachable fraction, the organic matter (3.23–54.8%) and exchangeable portions of oxides (6.03–38.4%) appear to be the major binding phases of As. The average As content in fourteen studied crops and vegetables varied from 10.3 to 151 μg/kg with maximum in mustard and minimum in radish. All the plants showed considerably higher As content (21.5 ± 3.64–262 ± 36.2 μg/kg) in their roots compared to the edible parts (9.15 ± 1.44–75.8 ± 22.9 μg/kg). The bioaccumulation factor (BAF) based on total As (ranging from 0.0009 to 0.144) and available As in soil (ranging from 0.039 to 0.571) indicate that mustard, rice, amaranth and spinach are the highest accumulators of As. Although the health risk index (HRI) of the studied crops and vegetables ranged from only 0.0068–0.454, with the maximum in rice, the combined HRI indicates an alarming value of 0.88. Therefore, the possible health risks due to long-term consumption of rice and other As-rich foodstuffs could be overcome by controlling the contamination pathways in the water–soil–plant system.     

氢化物—原子荧光法测定大洋沉积物中的砷

试验了常用酸及还原剂用量对测定Ａｓ的影响,选择了仪器的最佳工作条件,考察了大洋沉积物中主量及常见元素对测定的干扰情况,并给出了这些元素不干扰测定的允许存在量。方法用于测定海底沉积物标准样品,结果与标准值吻合,相对标准偏差（ｎ＝１２）小于５％。     

Mineralogical and Geochemical Constraints on Arsenic Mobility in a Philippine Geothermal Field

Arsenic is usually associated with sulphide minerals formed in the geothermal environment. However, sulphide minerals are prone to dissolution after contact with meteoric water under surface oxidizing conditions. Secondary precipitates that form from the dissolution of the primary sulfides exert a greater influence on arsenic mobility in the geothermal environment. Fe-hydroxides have very good affinity with dissolved arsenate and are stable under most surface oxidizing conditions. Both amorphous silica directly precipitated from geothermal fluids and possibly a kaolinite alteration can host a small significant amount of arsenic. These silicates are also more stable under a wide range of pH and redox conditions.     

氢化物发生-原子荧光光谱法测定铜矿石中的砷锑铋

样品经王水溶矿分解,在氨水存在下,以Fe3+作共沉淀剂分离铜后,用氢化物发生-原子荧光光谱法测定铜矿石中的砷、锑、铋。方法检出限为砷0.19μg/g、锑0.052μg/g、铋0.049μg/g;精密度(RSD,n=10)为砷5.87%、锑7.58%、铋2.42%。     

Accumulation of heavy metals in soil and uptake by plant species with phytoremediation potential

Contamination of heavy metals represents one of the most pressing threats to water and soil resources, as well as human health. Phytoremediation can be potentially used to remediate metal contaminated sites. In this study, concentrations of copper, zinc, iron, and magnesium accumulated by native plant species were determined in field conditions of Hame Kasi iron and copper mine in the central part of Iran in Hamadan province. The results showed that metal accumulation by plants differed among species and tissue bodies. Species grown in substrata with elevated metals contained significantly higher metals in plants. Metals accumulated by plants were mostly distributed in root tissues, suggesting that an exclusion strategy for metal tolerance exists widely amongst them. The mentioned species could accumulate relatively higher metal concentrations far above the toxic concentration in the plant shoots. With high translocation factor, metal concentration ratio of plant shoots to roots indicates internal detoxification metal tolerance mechanism; thus, they have potential for phytoextraction. The factors affecting metal accumulation by plant species including metal concentrations, pH, electrical conductivity, and nutrient status in substrata were measured. Mostly, concentrations of zinc and copper in both aboveground and underground tissues of the plants were significantly, positively related to their total in substrata, while iron, zinc, and copper were negatively correlated to soil phosphorus.     

北方典型内陆盆地高砷地下水的水化学特征及处理技术

我国高砷地下水分布广泛,是受砷污染最严重的地区之一,严重危害居民身体健康,开发经济、高效、环境友好的高砷地下水修复治理技术极具必要性。以大同盆地、呼包平原、河套平原和银川平原为代表性研究区域,归纳总结了北方干旱、半干旱地区典型高砷地下水区水化学特征。通常情况下,高砷地下水的pH值较高,共存阴离子(HCO^-3、SO^2-₄和Cl^-)浓度较大,溶解性有机碳含量较高,并且As(Ⅲ)为主要砷形态。开展了针对北方典型高砷地下水特定水化学环境特点(如pH值、共存阴阳离子以及溶解性有机物等)的改性天然菱铁矿除砷性能研究。结果表明,改性天然菱铁矿对溶液pH值具有良好的缓冲能力,其除砷性能基本不受pH值、共存阴离子、Ca/Mg阳离子及以腐殖酸为代表的溶解性有机物等典型高砷地下水水化学特征因素的影响,表明吸附剂对砷具有良好的吸附选择性。另外,改性天然菱铁矿对As(Ⅲ)的去除效果优于对As(V)的去除效果,因此,利用改性天然菱铁矿作为反应介质材料,将其应用于处理主要以As(Ⅲ)形式存在的高砷地下水具备良好的发展前景。     

原子荧光光谱法测定土壤和水系沉积物国家标准物质中砷

用王水浸提法和硝酸-高氯酸-氢氟酸混合酸消解法处理样品,原子荧光光度光谱法测定土壤和水系沉积物国家标准物质样品中的砷。方法检出限为0.02 mg/kg。两种前处理方法砷的测定值与标准值相符,均可以满足土壤和水系沉积物样品中砷含量的测定要求。单纯测定样品中砷含量时,王水浸提法更好;如果在测定砷同时还要测定其他元素,则可以选用混合酸消解法。     

中国西南地区煤中砷的含量与对比

总结了中国西南云、贵、川、渝三省一市各主要含煤时代的主要煤层和各煤类煤中砷含量及其分布特征，并与国内外的资料进行了对比。通过分析，认为西南各省中以云南省砷含量最高，各成煤时代以寒武纪老地层中的石煤含量最高，而各煤种中以石煤和褐煤砷含量最高。     

原子荧光光谱仪工作温度对水体中砷含量测定的影响

氢化物发生-原子荧光光谱法受到仪器工作温度的影响主要来自于氢化物发生反应和仪器漂移,工作温度升高会增加仪器的背景值,而过低的工作温度又不利于氢化物发生反应进行。本文根据原子荧光光谱测定水体中砷的方法,在10℃、20℃和30℃的工作温度条件下,分别测试校准曲线、空白样品、自配质控样品和有证标准物质来确定最适宜的工作温度。结果表明:三个温度条件下的校准曲线均具有较好的线性相关性;仪器工作温度过高会引起空白荧光值变大、检出限升高,同时会造成仪器灵敏度的降低,增加了样品测试误差,测试结果不能满足准确度的要求。本文提出,利用原子荧光光谱法测定砷含量时,应控制仪器工作温度在10～20℃,并且保证温度变化相对稳定。     

不同浸提工艺的金矿尾矿中砷的存在形态研究

金矿尾矿是砷污染的重要来源,不同冶炼工艺形成的尾矿中砷的赋存状态有很大差异,不同的砷形态会直接影响其在环境中的迁移转化行为,确认砷的存在形态是修复砷污染场地研究中的重要内容。本文针对浮选法和生物氧化法两种不同浸金方法的尾矿,采用pH计和氧化还原电位自动测定仪测量尾矿的物理性质(pH、氧化还原电位),采用X射线衍射和X射线荧光光谱分析尾矿的矿物物相和主要成分,电子探针分析砷的存在形态。表征结果表明,浮选法尾矿和生物氧化法尾矿的物理性质都会因堆置环境的变化而变化,其Eh、pH和零电荷点都大致相同,pH≈8.5,样品零电荷点(pHPZC)大约为8.5。由于两种尾矿都属于碱性环境,因此在修复方法的选择上也受到限制,如只适合在酸性条件下进行的电动修复法就不适用于这两种尾矿,修复试剂的选择也以碱性物质和铁的氧化物(氢氧化物)为主。浮选法尾矿的主要矿物类型为石英、白云石和黏土矿物,化学主要成分是Si和Al,尾矿呈灰白色,其中砷的含量约为754μg/g左右,主要以毒砂(FeAsS)形式存在;而生物氧化法尾矿的主要矿物类型为石膏,化学主要成分是Fe、Ca和S,尾矿呈红棕色,其中砷的含量约为26350μg/g,主要以毒砂(FeAsS)和五氧化二砷(As2O5)形式存在。两种浸金工艺每一道工序的不同,都会造成两种尾矿在矿物相、主要成分和其中砷存在形态上的差异。因此在进行尾矿原位修复工作时,应考虑不同浸金方法对尾矿堆置环境和砷存在形态的影响,从而选择出一种更加合适、廉价、高效的修复方法和试剂。     

富砷地下水研究进展

原生高砷地下水已对人类健康构成了极大威胁，许多国家和地区对此进行了较深入的研究。在阅读国内外大量文献资料的基础上，全面系统地总结了世界范围内原生高砷地下水概况、砷富集环境和砷来源、分析方法和技术、砷富集机理以及高砷区水源安全保障技术等。提出了高砷地下水研究的主要发展方向，包括：含水介质中砷形态研究、微生物影响下含水层中砷的释放研究、同位素技术在高砷地下水研究中的应用以及高砷饮用水安全保障技术研究等。     

铁盐絮凝法对阳宗海湖泊水体的除砷效果及底泥的稳定性考察

2008年,昆明阳宗海受到严重砷污染,砷浓度高达0.134 mg/L。项目组充分考虑其受污染水体容量大、砷浓度低的实际情况,提出了安全、廉价、高效的FeCl3絮凝法治理方案。实验室小试结果表明,提出的FeCl₃絮凝法对As(Ⅲ)及As(V)均有理想的去除效果,并且湖水中大量存在的阴离子HCO^-₃可使治理过程中水体pH值基本保持不变。因此该方案摒弃了文献普遍报道所需要的预氧化及调节pH值的工艺步骤,将固体FeCl₃·6H₂O溶解、用湖水稀释后通过喷洒船将最终浓度为1%左右的FeCl₃水溶液喷洒到湖面上,使湖水中的AsO^3-₄及AsO^-₂与FeCl₃水解过程产生的Fe(OH)3胶体絮凝形成稳定的沉淀物被固定于底泥中。在对阳宗海进行降砷工程化治理期间,2009年11月-2010年9月砷浓度从0.117 mg/L快速下降到0.021 mg/L并可持续达到Ⅱ-Ⅲ类水标准(<0.05 mg/L),总除砷率高达 82.05%。沉积物中的As绝大部分以残渣态的形式被固定在沉积物中,生态风险很低。     

氢化物发生-双道原子荧光光谱法测定化探样品中砷锑铋

介绍了氢化物发生-双道原子荧光光谱法测定地质化探样品中砷、锑、铋的分析方法。通过一系列方法实验及讨论,确立了较合理的测试条件,准确度及检出限大大改进;通过加入硫脲、抗坏血酸固体粉末,一定程度上减小了稀释倍数,提高了灵敏度;通过实验,砷、锑、铋的负高压/灯电流分别选取280 V/40 mA、280 V/60 mA、280 V/60 mA。方法操作快速、高效、准确,并大大降低了分析成本。