野外现场多元素快速分析方法的研究和应用Ⅳ.砷和镉的微珠比色测定

介绍了微珠比色测定砷和镉的野外现场快速分析方法.微珠比色法测砷以钼酸铵为显色剂,在HNO3介质中,As(Ⅴ)与钼酸铵生成砷钼杂多酸,再用SnCl2还原生成砷钼蓝,硅、磷、锗干扰测定,可进行萃取加以分离,检出限为10 ng,RSD(n=21)为13.3%.微珠比色法测镉以2-吡啶偶氮-2-萘酚为显色剂,锌、钴、铜等20多种离子干扰测定,可加入二安替比林甲烷-三氯甲烷进行萃取,加以分离,检出限5 ng,加标回收率为100%～106%,RSD(n=21)为3.0%.对国家一级标准物质中痕量砷和镉进行测定,结果与     

2010—2020年黄河下游河南典型灌区浅层地下水中砷和氟的演化特征及变化机制

豫北平原地处黄河中下游,同时存在着高砷和高氟地下水,但目前这种零星分布区砷和氟的共存机制尚不明确。本文采集了豫北平原332组浅层地下水样品,采用原子荧光光谱法测定砷含量,离子色谱和电感耦合等离子体发射光谱等方法测定氟及其他阴阳离子含量,探讨地下水中砷和氟的空间分布规律,并结合水化学图解和因子分析法提取出影响该区地下水演化的主要因子,以此为思路对该区高砷和高氟地下水的成因机制进行探讨。结果表明：该平原地下水中砷和氟的浓度范围分别为0.0001~0.1900mg/L和0.13~4.94mg/L。高砷地下水主要分布在太行山前冲洪积洼地和黄河决口扇垂向15~80m;高氟地下水分布于黄河沿岸的黄河现代河道影响带垂向7~100m。蒸发浓缩作用、矿物的溶解/解吸附作用和氧化还原环境是控制该区地下水演化的主要因子。氟在因子F1(蒸发浓缩作用)和F2(矿物的溶解/解吸附作用)中分别占有0.214和0.743的载荷,氟浓度与ρ(Na⁺)/[ρ(Na⁺)+ρ(Ca²⁺)]呈正相关,高浓度氟出现在Ca²⁺浓度较低的地下水中。黄河现代河道影响带强烈的蒸发浓缩作用有助于含氟矿物的溶解,黄河水的灌溉增加了地下水中Na⁺浓度,进一步增强了其溶解作用,在这种环境下氟会浓缩并富集在地下水中。砷在因子F3(氧化还原环境)中占有0.728的载荷,与Fe²⁺、NH₄⁺呈正相关,与NO₃^-、SO₄^2-呈负相关,Eh越低,砷浓度越高。太行山前冲洪积洼地和黄河决口扇的还原环境有利于含砷的铁氧化物/氢氧化物发生还原性溶解,从而形成高砷地下水。pH值升高引起的以阴离子形式存在的砷酸根/亚砷酸根/氟化物在矿物表面的解吸附作用有利于该区砷和氟在地下水中共存。然而,该区地下水中砷和氟的相关性并不十分显著,这是由于高砷区高浓度的钙离子不利于氟的富集,而高氟区的弱还原条件不利于含砷铁氧化物/氢氧化物的溶解。本文研究结果探讨了豫北平原地下水中砷和氟的共存机制,进一步丰富了高砷高氟地下水共污染的理论体系。

     

加热柱芯电极发射光谱测定化探样品中痕量金砷铋锑

探讨了加热柱芯电极的蒸发和激发过程。利用ＺｎＯ为载体,Ｆｅ_２Ｏ_３作增强剂,ＭｇＯ作稳定剂,碘溶液作卤化剂,样品不需化学预富集,使测金的检出限达到１：５万化探扫面要求,同时还可测定砷、铋、锑。各元素检出限分别为：１．ｌ×ｌ０－９Ａｕ,ｌｘ１０－６Ａｓ,０．ｌ×ｌ０－６Ｂｉ,２×ｌ０－６Ｓｂ,试样分析的ＲＳＤ（ｎ＝１０）在４．２％～１９．８％范围,质量符合要求。     

铑作基体改进剂石墨炉原子吸收法测定海洋生物样品中的痕量砷

采用铑作基体改进剂,消除样品中共存磷酸盐基体的干扰,实现了用塞曼石墨炉原子吸收法测定贻贝、虾粉、牡蛎等海洋生物样品中痕量砷。方法的ＬＤ为２５ｐｇ（１０μＬ进样）,线性范围在０～１２５μｇ／ＬＡｓ。标准加入法测定砷的回收率为８５％～１０２％,１０－６水平Ａｓ的测定ＲＳＤ（ｎ＝６）小于７％,分析结果与标准样品的标准值和氢化物原子吸收法测定结果相符。     

Genesis of arsenic in groundwater of North Bengal Plain using PCA: A case study of English Bazar Block,Malda District,West Bengal,India

The study area is located on the western part of the alluvium‐filled gap between the Rajmahal hills on the west and the Garo hills on the east. Groundwater occurs under unconfined condition in a thick zone of saturation within the Quaternary alluvial sediments. Three hydrochemical facies with distinct characteristics have been identified which are dominated in general by alkaline earths and weak acids. The major‐ion chemistry of the area is controlled by weathering of silicate minerals, rainfall recharge, ion‐exchange processes and anthropogenic activities such as irrigation return flow and the application of inorganic fertilizers and pesticides. A stoichiometric approach suggests that mineral dissolution and anthropogenic activities contribute 79% and 21% of the total cations dissolved in groundwater. Principal component analysis (PCA) of 42 groundwater samples using 13 chemical parameters indicates that the combined processes of recharge of groundwater from rainfall, sediment water interaction, groundwater flow, infiltration of irrigation return water (which is arsenic rich due to the use of arsenic‐bearing pesticides, wood preservatives, etc. and the pumping of arsenic‐rich groundwater for agriculture purpose), oxidation of natural or anthropogenic organic matter and the reductive dissolution of ferric iron and manganese oxides play a key role in the evolution of groundwater in the study area. Factor 2 scores, associated with the infiltration of irrigation return water and spatial distribution of arsenic concentration reveal that the groundwater of the municipal area will not be affected by arsenic in the future in spite of heavy groundwater abstraction. Another PCA with geologic, geomorphic, anthropogenic, geochemical and landuse factors indicates that arsenic concentration in groundwater increases with increasing area of mango orchards, sand lithofacies and nitrate and decreases with increasing distance of paleochannel from the monitored well and depth of bore wells. High loading on nitrate may be attributed to the use of fertilizer, pesticides, etc. in mango orchards and agricultural land. High loadings on log pCO₂, mango orchards (with negative sign) and phosphate (with positive sign) indicate that mango orchards provide the organic waste material which is decomposed to form organic carbon. The organic carbon undergoes oxidative carbon degeneration by different oxidants and increases the concentration of CO₂ in the aquifer. The reducing condition thus developed in the aquifer helps to dissolve the arsenic adsorbed on iron hydroxide or oxy‐hydroxide coated margins of sand, iron rich heavy mineral grain margins, clay minerals and Fe–Mn concretions present in the aquifer matrix. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

土壤中不同形态砷的分析方法

选取磷酸作为提取剂,比较了超声和水浴两种方法辅助提取土壤中不同形态的砷,离子色谱一氢化物发生原子荧光光谱联用法(IC-HGAFS)测定砷的4种形态,即As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、MMA (甲基胂酸)和DMA(二甲基胂酸)。从测定结果可以看出,水浴的提取效果明显高于超声的提取效果。土壤中砷以无机态为主,而无机态砷又以As(Ⅴ)为主,没有检测到有机砷。测定土壤中各种形态砷的加标回收率为72.0%～105.4%,相对标准偏差(RSD,n=5)为2.61%～8.19%。     

Removal of Arsenic(V) from Aqueous Solutions by Lanthanum-loaded Zeolite

A new adsorption process for the removal of As（V） ion from aqueous solutions is studied in this paper using lanthanum-loaded zeolite. The removal efficiency of different adsorbents, activated alumina and activated carbon are obtained in the study for comparison. The results show that lanthanum-loaded zeolite is an effective adsorbent for the removal of As（V） from aqueous solutions. Then, the pH effect and regeneration of modified zeolite on the As（V） removing efficiency are also assessed. It functions with a wide range of pH （2-8）. After adsorption, zeolite adsorbed with As（V） ions can be regenerated successfully with 1 M NaOH. Based on the data obtained, an adsorption mechanism and the possible complex structure are tentatively presented. Compare to other adsorbents, easy availability of this adsorbent, excellent adsorption capacity, wide optimum pH range, and regeneration are expected to be utilized in practical operations.     

内蒙古河套平原地下水砷异常分布规律研究

通过对内蒙古河套平原砷异常区的实际调查、现场取样、测试、室内实验以及数据分析,得出本区高砷地下水的分布具有明显的地带性,其中双庙和三道桥、沙海和蛮会、白脑包和狼山、塔尔湖及胜丰5片为高砷水地带,从西向东呈不连续的条带状展布,而且与盆地沉降中心带相一致。同时分析了高砷地下水的分布规律及其与古地理环境特征、地下水环境演化的关系。通过研究,可以看出以还原环境为主的富含有机质的湖沼相沉积环境、特定的地质、地形条件为地下水砷异常的原因。     

微波消解-氢化物发生原子荧光光谱法和质谱法测定高有机质无烟煤中汞砷的可行性研究

微波消解技术适用于处理大部分煤炭样品,但对于高有机质含量的无烟煤样品,因其煤化程度高,含有多种复杂的高分子有机化合物,应用现有的消解技术不能将其完全消解。本文对微波消解的实验条件包括消解试剂、消解温度及消解时间进行优化,确定了适合处理高有机质无烟煤的消解体系,评价了采用HG-AFS和ICP-MS测定其中总汞和总砷含量的可行性。结果表明,以硝酸-硫酸-氢氟酸(6∶4∶0.5)作为微波消解试剂,消解温度达205℃,保持30 min可将高有机质含量的无烟煤彻底分解,其中硫酸对无烟煤的消解起到了关键作用;ICP-MS与HG-AFS对汞的检测结果一致,回收率都达到98%以上,但由于砷的化学形态复杂,有机态砷不能全部转化无机态砷使得HG-AFS对砷的检测结果偏低。因此,对于有机质含量特别高(81%~90%)的煤炭样品,微波消解可将其彻底转化为溶液,用ICP-MS可以准确定量其中的汞和砷,而HG-AFS不能作为检测砷的有效手段。     

滇黔“燃煤污染型”氟中毒重症区粮食氟和砷污染的主要途径

滇黔地区室内燃煤污染所致慢性氟中毒是我国特有的长期困扰我国的主要环境健康问题之一。为了探讨滇黔"燃煤污染型"氟中毒重症区粮食氟和砷含量及污染的主要途径和改灶降氟炉的使用状况及氟中毒防治效果等,从2005年至2008年11月,连续在云南省和贵州省氟中毒较严重的地区——昭通市的镇雄、威信、大关、彝良、昭阳区以及贵州威宁石门坎、毕节、郝章和非病区昭通巧家、鲁甸县等地,调查了当地500余户改灶降氟炉的使用状况、生活习惯及粮食干燥和保存方式、儿童氟斑牙患病率等,系统采集和分析测定了改灶降氟炉使用区和非使用区烘烤前后粮食的氟和砷等含量。结果发现:无论重病区或非病区,未烘烤粮食的新鲜玉米的氟含量均低于4μg/g,一般为1～2μg/g,砷含量低于0.1μg/g,一般在0.01～0.05μg/g之间;而敞炉快速烘烤(10～15天)的玉米氟含量比烘烤前增加4～200倍,一般在10倍以上,含量在10～20μg/g之间;辣椒氟含量比烘烤前增加了30～100倍,最高达1274.39μg/g;烘烤辣椒的含氟量一般高于玉米的氟含量,均高于20μg/g;砷的含量也10～40倍地增加,增加幅度与氟相当。被调查的500余户烘烤粮食的居民中,无论改灶降氟炉使用户或非使用户,只要是需要烘烤粮食的用户,没有一户是单独使用改灶降氟炉烘烤粮食,全部用2～3个以上的敞炉烘烤粮食,其烘烤后的粮食的氟和砷污染程度相当。结论:滇黔"燃煤污染型"氟中毒区重症区大多数新鲜玉米和辣椒的氟和砷的含量低于或稍高于国家标准;无论烘烤粮食的煤及拌煤黏土中氟和砷含量的高低,烘烤后的玉米和辣椒的氟含量全部超标,砷含量增加十倍以上,敞炉快速烘烤粮食是滇黔氟中毒重症区的粮食氟和砷污染的主要路径和主要成因。改灶降氟炉的推广,不能降低滇黔"燃煤污染型"氟中毒区粮食的氟污染、根治燃煤污染型氟中毒症发生的主要原因,是当地潮湿多雨,气候阴冷,而改灶降氟炉的火力太小,无法在短期内快速烘烤干粮食,所以,无论改灶降氟炉使用区或非使用区,全部用敞炉烘烤粮食。因而在阴冷潮湿的滇黔山区,仅仅推广火力较小的改灶降氟炉,无法隔断烘烤粮食时的氟污染源,对防治滇黔"燃煤污染型"氟中毒是远远不够的。