Environmental geochemistry of high arsenic groundwater at western Hetao plain, Inner Mongolia

Environmental geochemistry of high arsenic groundwater at Hetao plain was studied on the basis of geochemical survey of the groundwater and a core sediment. Arsenic concentration in groundwater samples varies from 76 to 1093 μg/L. The high arsenic groundwater mostly appears to be weakly alkaline. The concentrations of NO₃⁻ and SO₄²⁻ are relatively low, while the concentrations of DOC, NH₄⁺, dissolved Fe and sulfide are relatively great. Analysis of arsenic speciation in 21 samples shows that arsenic is present in the solution predominantly as As(III), while particulate arsenic constitutes about 10% of the total arsenic. Methane is detected in five samples with the greatest content being 5107 μg/L. The shallow aquifer in Hangjinhouqi of western Hetao plain is of strongly reducing condition. The arsenic content in 23 core sediment samples varies from 7.7 to 34.6 mg/kg, with great value in clay and mild clay layer. The obvious positive relationship in content between Fe₂O₃, Mn, Sb, B, V and As indicates that the distribution of arsenic in the sediments may be related to Fe and Mn oxides, and the mobilization of Sb, B and V may be affected by similar geochemical processes as that of As.     

新型氢化物发生技术—可移动还原床氢化物发生器：Ⅱ.干扰及其应用

新型的氢化物发生技术－可移动还原床氢化物发生器可以实现微升级样品的测定而不需要对样品进行酸化和使用气－液分离器。应用ＭＲＢＨＧ－电感耦合等离子体发射光谱取得了同等质量的而不同形态的Ａｓ,Ｓｅ的相同信号强度,证明了在ＭＲＢＨＧ体系中氢化物元素之间的干扰得到消除,方法用于合金钢,富硒茶叶等实际样品的测定,标准加入的回收率在９３％－１１４％。     

微波消解-化学蒸气发生-原子荧光光谱法同时测定铁矿石中的痕量砷和汞

采用HCl-HNO3混合酸(体积比1∶1)微波消解铁矿样品,在消解后的样品母液中直接加入硫脲-抗坏血酸,预还原五价砷为三价砷,消除铁和其他共存离子对砷、汞测定的干扰,采用化学蒸气发生-双道原子荧光光谱法同时测定铁矿石中的痕量砷和汞。结果表明5%的HCl-HNO3混合酸(体积比1∶1)、20 g/L硼氢化钾溶液能有效保证砷、汞双元素的同时测定,制备的砷、汞标准使用溶液在2～5℃下密闭保存,在245 d内具有稳定性。砷的检出限为0.085μg/L,汞的检出限为0.008μg/L。通过分析5个铁矿石有证标准物质,测定As的相对标准偏差为0.9%～5.5%,回收率为77.7%～105.4%,检测值与标准值吻合;测定Hg的相对标准偏差为1.1%～3.7%,回收率为86.2%～113.2%。本方法是以牺牲汞元素的检出限来实现砷、汞两元素的同时测定,是建立在砷、汞单独测定基础上的一种快速检测方法,经全国不同地区9家实验室采用5个标准样品进行协同实验验证,能够满足日常分析要求。     

氢化物发生-原子荧光光谱法测定面粉中微量砷

样品用硝酸-高氯酸混合酸消解，考察了氢化物发生-原子荧光光谱法测定面粉中微量砷的实验条件，包括混合酸和还原剂硼氢化钾的用量。方法测定砷的线性范围为0．0—30．0μg／L，仪器的检出限为0．26μg／L，加标回收率为94．0％-104．0％，方法的精密度（RSD，n=11）为1．16％。方法操作简便、快速、灵敏度高。     

砷的水地球化学及其环境效应

砷在水环境中的迁移和富集可以产生严重的砷污染，砷在自然水系中主要以无机砷酸盐（AsO4^3-）和亚砷酸盐（AsO3^3-）两种形式存在，而砷的有机化合物的含量一般都很低，砷酸盐在富氧化性的水体中占优势，而亚砷酸盐则富集于还原性水体中，水体中As3 和As5 的相对含量主要受氧化还原条件和一些吸附一解吸平衡过程控制，As3 类比As5 类的毒性强得多，而无机砷化合物比有机砷化合物的毒性大，在pH值为5－6时，As^5 不易被还原成气态AsH3，而s^3 却能定量地被还原出来，根据这一性质，可完成水体中As3 和As5 的测定，砷在饮用水中的安全阀值仅为10ug/L，水体中高砷的危害可以通过水质净化予在消除或降低，铁的化学沉淀和吸附法，石灰软化法，活性氧化铝净化法和逆流渗透法等都可以有效地去除或降低饮用水中砷的含量。     

断续流动-氢化物发生-双道原子荧光光谱法测定地下水中的微量砷汞

采用断续流动进样氢化物发生-双道原子荧光光谱法测定地下水中的砷、汞,确定仪器的最佳条件,考察了酸度,预还原剂和还原剂用量和载流流速的影响以及共存元素的干扰情况,在选定的条件下,砷的检出限0.0109μg/L,相对标准偏差为1.10%,回收率为95.7～102.2,汞的检出限0.0023μg/L,相对标准偏差0.87%,回收率为95.5～103.0.     

土著微生物参与下河套平原地下水中砷的还原作用

为查明土著微生物活动对高砷地下水形成的影响,利用河套平原高砷地下水中分离出的土著微生物(YH002)进行了微宇宙实验研究.实验结果表明: 高砷地下水中加入的葡萄糖提供了微生物生长所需要的碳源,微生物大量繁殖,分泌的有机酸使溶液的pH值降低.在缺氧条件下,溶液中的OD值最高达到了0.189,pH值最低为6.22;在有氧条件下,OD值最高达到了0.286,pH值最低为6.04.溶液中As(III)的初始质量浓度为74 μg/L,占总砷质量浓度的11.2%,在加入微生物和葡萄糖后,在缺氧和有氧条件下,As(III)的质量浓度分别为278 μg/L和310 μg/L,占总砷质量浓度的42%和47%.微宇宙实验说明地下水中的土著微生物能将As(V)还原成As(III).      

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。     

氢化物发生原子荧光光谱法测定氢氧化铟中砷含量

文章对氢化物发生原子荧光光谱法测量氢氧化铟中砷含量的分析方法进行了研究,采用硫酸联胺把五价砷预还原成三价砷,利用三氯化砷的挥发性,经蒸馏分离砷,消除了基体铟干扰。方法线性范围为2ng/mL~70ng/mL,检测下限为2ng/mL,加标回收率为96%~113%,实际样品分析相对标准偏差为4.57%(n=5)。本方法与等离子体发射光谱法、DDTC-Ag分光光度法的分析数据吻合。     

氢化物发生-电感耦合等离子体发射光谱法同时测定土壤中的痕量砷铜铅锌镍钒

土壤中砷的测定方法多采用氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS);电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)在多元素同时测定方面应用普遍,但测定砷的检出限稍高。氢化物发生技术与ICP-OES两者联用也多有研究,较大幅度降低了砷的检出限,已能实现砷锑铋汞等元素的同时测定。但联用技术只能应用于测定能够发生氢化反应的元素,无法实现易氢化元素和难氢化元素的同时测定。本文通过改进ICP-OES仪器的进样装置,采用氢化反应气与ICP-OES雾化气双管路同时进样的方法,实现了一次溶样、一台设备同步测定样品中的砷和多种金属元素。土壤样品经氢氟酸、硝酸、高氯酸、盐酸溶解后,用10%盐酸提取,用硫脲-抗坏血酸溶液将砷元素预还原为+3价后双流路同时进样测定。对于溶液中共存的离子,高于1.0mg/L的La和Dy对砷测定有干扰;低于50.0mg/L的K、Na、Ca、Mg、Fe,低于20.0mg/L的Pb、Mo、Zn、Cu、Ba、Ti、Mn、Ni、Sr、V、Cr,低于10.0mg/L的Co、Ag、U、Cd、Li、Au对砷测定无影响。本方法提高了砷的测定灵敏度,又充分利用多元素同测的优势,实现了同时测定易氢化的痕量砷和难氢化的铜、铅、锌、镍、钒等元素。方法精密度高(RSD5%),经土壤标准物质验证方法可靠,适合痕量砷与其他元素的同步测定。