除砷技术现状与展望

随着除砷技术的发展,生物法和硫化法等除砷技术已应用于工业除砷,混凝法、离子交换法和直接沉淀法等除砷技术在废水除砷中也已广泛应用。在综述了近年来除砷技术在工业中和含砷废水处理上的应用后,对其中各种技术进行了分析,并对我国除砷技术的发展方向进行了展望。     

不同形貌纳米二氧化锰对三价砷吸附性能及机理研究

以高锰酸钾和一水硫酸锰为原料,采用水热合成法,合成得到了花状和海胆状纳米二氧化锰吸附剂。研究了两种吸附剂对三价砷的吸附选择性、循环利用性及除砷机理。结果表明,阴离子对花状和海胆状吸附剂吸附三价砷的影响顺序略有不同,其分别为PO■ CO■HCO~-_3NO~-_3SO■Cl~-,PO■HCO■SO■CO■NO~-_3Cl~-;花状和海胆状二氧化锰经三次循环再生后的除砷率分别为65.5%和75.1%;两种吸附剂对三价砷的吸附机理主要为氧化吸附作用。     

土壤及地下水砷污染现状调查与评价——以新疆奎屯123团为例

通过对新疆奎屯123团土壤及地下水中砷含量状况调查分析,研究了土壤及地下水中砷污染状况、砷的主要来源,提出了砷污染的治理措施。研究表明:奎屯123团地下水砷污染严重,自流井水砷浓度范围在0.07~0.83 mg/L。土壤中砷的含量范围在8.36~39.63 mg/kg,平均值为16.67mg/kg,高于全国的平均水平。土壤中砷的来源主要受自然因素的影响,同时也受到高砷地下水灌溉以及含砷农药、化肥等诸多人为因素的影响。     

氢化物——原子荧光光谱法测定铜精粉中微量砷

铜精粉中铜的存在会对利用原子荧光光度计测定微量砷产生严重干扰,采用氢氧化铁沉淀分离铜富集砷,盐酸溶解再利用原子荧光光度计测定微量砷,操作易掌握、回收率好、检出限低、精密度好。方法适用铜精粉、铜矿石、铜基金属中砷的测定。     

北京市不同土地利用类型的土壤砷含量特征

通过对北京市菜地、稻田、果园、绿化地、麦地以及自然土壤6种土地利用类型共500 个土壤样品的调查分析,探讨了不同土地利用方式对土壤砷积累的影响。与北京市土壤背景值相比,砷在土壤中均有不同程度的增加,累积现象比较普遍。在6种土地利用类型中,自然土壤的砷含量最低,最接近背景值;菜地和稻田的土壤砷含量的增加最为显著。以基线值为标准,北京市涉及土地利用的土壤砷含量总体超标率为1.8%;6种土地利用类型中,菜地、果园、麦地三种土壤砷含量的超标率分别为2.6%、2.7%、0.7%。土壤砷含量的平均值由高到低分别为:稻田>绿化地>菜地>果园>麦地>自然土壤。     

南极长城站环境样品中总砷的分布特征

对南极长城站地区１０种环境样品中的总砷含量进行了分析测定，并对总砷在不同环境介质中的分布以及与世界其他地区的总砷含量水平进行了比较。结果表明，长城站地区陆地淡水、海水、新降雪以及沉积物、表土等环境样品中的总砷量低于世界背景水平；海洋植物中的砷含量较高，但也不超出世界平均值，地衣、苔藓及帽贝样品中的含砷量高于世界平均水平，说明在极地环境条件下，这两类生物对砷的富集能力较强。     

Ag-DDC光度法测砷的研究

研究了Ag-DDC分光光度法测复杂体系砷过程中,试液中氮氧化物、醋酸铅脱脂棉湿润度、吸收液温度等因素对砷测定的影响。结果表明采用Ag-DDC分光光度测砷,在试液中加硝酸消解时,氮氧化物极难赶尽,对砷的测定有负干扰;半干燥的醋酸铅脱脂棉对硫化氢的吸收更加充分;吸收液温度对测量有一定的影响,吸收液的吸光度会随温度的升高而降低。     

污染水稻田中土壤含砷量的空间变异特征

利用地统计学方法研究在长期淹水和频繁干湿交替影响下污染水稻田中砷的小尺度空间分布特征。采用变异函数定量描述含砷量分布特征,用克立格插值法对表层土壤未测点的含砷量进行最优估计,并绘制含砷量等值线分布图。结果表明,来自表面污染源的砷进入农田土壤后主要积累在耕层0～20cm中,对40～80cm土壤影响不大。耕层土壤含砷量半方差值呈有规律持续增加趋势,可用直线方程很好地拟合。表层土壤含砷量存在很好的空间结构性,高砷区出现在进水口附近,并以其为中心呈斑块状向周围扩散,这表明该土壤污染是由含砷地表污水灌溉和径流所导致的二次污染     

中国主要含砷矿产资源的区域分布与砷污染问题

本文分析了我国主要含砷矿资源的区域分布及其开采所带来的环境污染问题。截至2003年底,我国累计探明砷矿资源储量为397.7万t,保有储量279.6万t,其中87.1%的保有储量以共生、伴生砷矿形式存在。砷矿资源分布相对集中于广西、云南、湖南,三省的保有储量占全国保有储量的58.0%;其中广西南丹县和云南个旧市的保有储量最大,分别占全国总保有储量的17.0%和10.2%。我国已经有大量的砷随矿产资源的开采而带至环境中。截至2003年底,全国砷采出量至少高达139.2万t,其中广西、云南、湖南采出量最大,分别达73.3、34.2和15.3万t。在矿产采冶过程中,采出的砷有70%弃留于尾矿中。矿业活动释放的砷已通过土壤及食物链途径威胁到人体健康,尤其是在矿冶活动密集的西南地区问题更加突出。     

北京市蔬菜和菜地土壤砷含量及其健康风险分析

通过对北京市蔬菜和菜地土壤砷含量状况进行大规模调查,研究了蔬菜和土壤砷含量及其健康风险,并筛选出抗砷污染能力强的蔬菜品种。根据蔬菜的消费量并兼顾品种多样性的原则,在北京市规模化蔬菜栽培基地 (采集蔬菜及土壤样品) 和蔬菜批发市场 (蔬菜样品) 共采集93种蔬菜400多份蔬菜样品和39个土壤样品系统地分析其砷含量。研究发现：北京市菜地土壤砷含量范围和平均含量分别为4.44~25.3和9.40 mg/kg,明显超过北京市土壤砷背景值;北京市蔬菜砷含量最高达0.479 mg/kg,平均含量为0.028 mg/kg,均未超过《食品中砷限量卫生标准》(GB4810-94) 的限量值,但其中有2个蔬菜样品 (萝卜和大蒜) 砷含量超过WHO/FAO制订的限量标准。北京市蔬菜砷含量在东偏北方向 (偏转11^o-30^o) 存在明显的"U"型趋势分布。裸露地蔬菜砷含量显著高于设施蔬菜。油菜、萝卜、小白菜、大葱、芥菜、黄瓜、大白菜和甘蓝抗砷污染能力较弱,而辣椒、云架豆、冬瓜、茄子、菠菜、西红柿、芹菜等抗砷污染能力则较强。北京市居民从蔬菜中摄入砷平均值为0.016 mg/(人·d),蔬菜砷对北京市部分人群存在一定的健康风险。     

Prediction of Arsenic in Bedrock Derived Stream Sediments at a Gold Mine Site Under Conditions of Sparse Data

Arsenic is often present in gold mining areas. The high sensitivity of arsenic to biogeochemical conditions may lead to catastrophic consequences through contamination of resources such as ground water. Therefore, it is critical to understand the spatial occurrence of arsenic across a given site. Previous studies using traditional pattern recognition techniques such as neural networks and kriging have not been entirely successful in predicting arsenic concentrations across a gold mining area. The methods used in this paper are the support vector machines (SVM) and robust least-square support vector machines (robust LS-SVM). The two techniques were used to predict arsenic concentrations in the sediments of Circle City, Alaska, using the gold concentration distribution present within the sediments. The analysis of the results shows an improved performance and better predictive capabilities of SVM and robust LS-SVM than that of the neural networks and kriging techniques. The robust LS-SVM performed better than the SVM. The performance of the SVM was affected by outliers. The removal of the outliers from the data set and application of SVM showed improved results.     

砒砂岩区地貌形态三维分形特征量化及空间变异

针对现有地貌形态三维分形模型结构存在的不足,构建一个新的地貌形态三维分形维数测算模型。基于该模型对砒砂岩区274个小流域的地貌形态三维分形维数进行计算并分析其空间变异规律。研究表明：① 基于该模型计算的分形维数能更准确地反映地貌形态复杂度信息;② 砒砂岩区小流域地貌形态三维分形维数介于1.683 6~1.948 6之间;③ 地貌形态三维分形维数整体上覆土砒砂岩区（均值为1.765 9）<裸露砒砂岩强度侵蚀区（均值为1.785 4）和剧烈侵蚀区（均值为1.774 8）<覆沙砒砂岩区（均值为1.796 6）。由于地表覆盖物、砒砂岩裸露程度和土壤侵蚀机理的差异而形成的不同地貌特征是该区地貌形态分形特征空间变异的主要原因。     

阳宗海硅藻群落对水体污染和水文调控的长期响应模式

在人类活动持续干扰的背景下,云南部分湖泊面临着污染物输入增加的环境压力,特别是营养盐富集和重金属污染。以云南地区遭受过严重工业污染的阳宗海为研究对象,通过沉积物硅藻群落、砷浓度、营养元素与稳定同位素、粒度等多指标分析,结合文献记录和湖泊调查结果,揭示了阳宗海硅藻群落对湖泊富营养化和砷污染的长期响应特征,并识别了不同时期的主要环境压力与其驱动强度。结果表明：长期的营养盐累积使得浮游硅藻逐渐占据优势地位,且耐污染的底栖硅藻种的快速增加与砷污染出现的时段一致。在阳宗海长期富营养化的背景下,当水体砷污染物浓度达到一定阈值水平后,硅藻群落结构的改变和多样性的降低都指示了湖泊生态系统发生了灾难性的转变。同时1965年开始的湖泊引水工程导致了贫营养种的突然增加。因此,水体富营养化、重金属污染与湖泊水文调控是导致阳宗海硅藻群落长期变化的主控因子,对阳宗海的生态修复与综合治理需要综合考虑不同胁迫因子的长期影响与驱动作用。     

污染农田中植物的砷含量及其健康风险评估--以湖南郴州邓家塘为例

本研究系统调查了湖南郴州邓家塘砷污染区水稻田抛荒后自然恢复的植被和旱地(蔬菜)两大农业土地利用类型的植物中砷含量,分析了当地居民砷暴露途径,并进行污染区健康风险评估。结果表明:砷污染程度对抛荒农田自然恢复植被类型有显著影响。在轻度污染条件下,植物物种数量中等但总生物量最大;在中度污染条件下,植物物种数量最多;在严重污染条件下,植物物种数量最少且总生物量最小。恶性杂草雀稗是自然恢复植被物种丰富度的直接控制因子。当地蔬菜可食部位砷浓度超标现象严重,呈现出叶菜类>葱蒜类>根茎类>果菜类的趋势。人体通过食用蔬菜摄入的砷量在春夏和秋冬季节分别为每日41μg/kg体重和每日29μg/kg体重,都超过了WHO限定的安全标准(每日21μg/kg体重)。     

西藏鄂雅错盐湖砷和汞的分布特征研究

本研究对西藏鄂雅错盐湖和主要支流中不同形态的砷(亚砷酸盐As(Ⅲ)、砷酸盐As(Ⅴ)、一甲基砷酸MMA、二甲基砷酸DMA)和总汞(THg)含量进行了测定,并与主要水质参数进行相关性分析研究,结果表明鄂雅错盐湖As主要以As(Ⅴ)形态存在,其次分别为As(Ⅲ)、DMA和MMA,其中无机砷的含量明显大于有机砷。相比较其他砷的形态,盐湖中As(Ⅲ)与主要水质参数的相关性显著,与总溶解性固体(TDS)、总溶解态氮(DTN)呈显著的强正相关性,与水温、溶解氧 (DO)、氧化还原电位(Eh)、pH呈显著负相关性。总汞浓度较低,且与主要水质参数相关性不显著。通过风险评价发现鄂雅错湖水中砷存在一定的致癌健康风险,汞不存在风险。本研究丰富了西藏盐湖和支流水体中砷、汞分布特征及其环境影响因素的认识,对于环境保护具有一定的意义。     

我国地方性砷中毒的地理流行病学规律及防治对策

本文报道我国地方性砷中毒病区的分布、类型和地理流行病学特征。研究了不同类型砷中毒病区砷从环境到人体的传输途径、通量和环境 -剂量效应。对环境剂量 -效应的研究表明 ,饮水型砷中毒病区的环境剂量效应因地质环境背景不同而异 ,提示不同环境地质背景下砷的赋存形态、价态不尽相同。