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

黄河下游典型灌区河南段是豫北平原重要的农业种植区。该地区浅层水质整体较差,因常用于作物灌溉或家畜饮用,会对人体健康产生风险,因此对该地区地下水中砷与氟浓度变化特征和机制的研究将有助于提高对该地区地下水污染的认识水平。本文基于2010年和2020年在灌区范围内采集的327组浅层地下水样品,研究区内地下水砷和氟分布情况,并在此基础上对比研究十年间灌区浅层地下水中砷、氟的演化特征,探索分析砷与氟浓度及空间变化机制。研究结果表明：该地区浅层地下水中存在砷与氟超标问题,2020年浅层地下水中高砷（砷浓度大于10μg/L）和高氟（氟浓度大于1mg/L）的样品数量分别占总数的26.1%和26.06%。高砷水分布在太行山前洼地与黄河冲积平原等泥沙互层结构的沉积环境中,还原性较强,同时地下水径流不畅,较强的阳离子交换作用使得其所处环境中Ca2+浓度较高。近十年间砷浓度增加的水样占总数31.8%,砷浓度减少的水样占36.7%。砷浓度的增长（减少）是地下水还原性增强（减弱）使得锰氧化物溶解释放（吸附）导致。近十年间不同地区农业灌溉和水源置换等用水方式导致水位变化是引起砷浓度变化的潜在因素。高氟水主要分布在河南新乡与濮阳的黄河沿线,氟离子浓度受到沉积物中萤石等钙质矿物溶解影响,使得高氟地下水出现在低钙环境中。近十年间研究区中氟离子浓度减少的占总数60.2%,氟离子浓度增加的占32.1%,整体变化趋势向好,但是高氟区中氟离子浓度继续增加。氟浓度的变化同样受到Ca2+变化影响,在Ca2+浓度降低（升高）时氟浓度进一步升高（降低）。地下水中氟升高地区分布在黄河沿线,因此受到黄河水补给影响较大,地下水径流条件较好,阳离子交换作用减弱,使得Ca2+浓度降低,此时地下水中砷浓度受到环境影响而降低,因此研究区氟增加地区中砷与氟的分布和演化呈现反向关系。     

大同盆地砷中毒病区沉积物中砷的吸附行为和影响因素分析

沉积物对砷的吸附-解吸作用是控制砷在地下水中的迁移和转化的决定性因素。对砷中毒重病区大同盆地山胡县沉积物中砷的吸附行为和影响因素研究结果表明,沉积物对砷的吸附符合Freundlich吸附等温模式,吸附量主要与沉积物颗粒大小、黏土矿物质量分数和类型、铁铝氧化物质量分数以及沉积物中As的质量分数有关,有机质质量分数对砷的吸附量影响需进一步深入研究。铝硅酸盐、铁铝氧化物质量分数较高且颗粒较细的黏土和亚黏土类沉积物对砷的吸附性较强;而铝硅酸盐、铁铝氧化物质量分数较低且颗粒较粗的细砂和粉砂类沉积物对砷的吸附性较差,其所处的含水层也是形成高砷地下水的主要含水层。pH值为5．5～8．0时,砷的吸附量最大。大同盆地高砷地下水pH条件非常不利于沉积物中砷的吸附,易形成高砷地下水。该区地下水10℃左右的温度条件非常有利于沉积物对砷的吸附,但由于影响因素较多,且地下水的温度在不同季节会发生一定的变化,其产生的影响还有待进一步研究。     

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%。     

能量色散X射线荧光光谱法测定卤水中痕量溴铷砷

用模拟卤水建立了能量色散X射线荧光光谱法测定卤水中溴、铷、砷痕量元素含量的方法。实验表明,方法可以直接取样测定,适用于大批量样品的测试分析。方法的精密度RSD(n=15)小于1%,加标回收率为86.8%～101.6%。卤水中溴、铷、砷的测定结果与比色法、原子吸收和原子荧光法结果相符。     

土壤环境中砷元素的生态效应

论述了各环境介质中砷元素的分布特点,指出土壤第Ⅱ环境中的砷主要来源于人为活动.砷主要富集于土壤表层,且主要以稳定矿物形式存在;但当土壤砷总量高时其可溶性砷量亦相应高,砷在土壤中易形成Fe、Al、Ca型砷化物而被固定;当土壤pH值增高至中性或碱性时,砷易转化为迁移能力更强、毒性更大的三价砷.砷对作物、人体生态系统危害作用明显,砷通过蔬菜对人体的危害甚于谷物,应采取有效措施防治土壤中砷污染.     

碱性体系在线氢化物发生原子荧光光谱法测定铜矿石中痕量砷锑铋

建立了一个碱性体系在线氢化物发生原子荧光光谱法测定铜矿石中痕量砷、锑、铋的分析方法。设计了在线氢化物发生流路及操作程序。选择了碱性体系氢化物发生的各项最佳条件,避免了Ｃｕ、Ｆｅ等大量基体元素的干扰。方法检出限为Ａｓ０．６μｇ／Ｌ,Ｓｂ０．４μｇ／Ｌ,Ｂｉ０．９μｇ／Ｌ,Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ的工作曲线均在０～４００μｇ／Ｌ内呈良好的线性,经铜矿石国家一级标准物质分析验证,砷锑铋的测定结果与标准值吻合,相对标准偏差（ＲＳＤ,ｎ＝５）在４．２％～８．８％。     

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%。     

氢化物原子荧光法测定天然水中痕量砷

水样经王水分解,在酸度10％—25％介质中,As(v)用硫脲-抗坏血酸预还原,使As(Ⅱ)与硼氢化钾溶液生成气态氢化物(AsH_3),在原子荧光光度计上测定砷量。方法简便、快速、灵敏。方法检出限为0.08μg/l,相对标准偏差(R.S.D.)为5.05％,回收率为94.3％—105.4％。     

Role of Quaternary stratigraphy on arsenic-contaminated groundwater from parts of Middle Ganga Plain,UP–Bihar,India

Late Quaternary stratigraphy and sedimentation in the Middle Ganga Plain (MGP) (Uttar Pradesh–Bihar) have influenced groundwater arsenic contamination. Arsenic contaminated aquifers are pervasive within narrow entrenched channels and flood plains (T₀-Surface) of fine-grained grey to black coloured argillaceous organic rich Holocene sediments (Newer Alluvium). Contaminated aquifers are often located close to distribution of abandoned or existing channels and swamps. The Pleistocene Older Alluvium upland terraces (T₂-Surface) made up of oxidized yellowish brown sediments with calcareous and ferruginous concretions and the aquifers within it are free of arsenic contamination. MGP sediments are mainly derived from the Himalaya with minor inputs from the Peninsular India. The potential source of arsenic in MGP is mainly from the Himalaya. The contaminated aquifers in the Terai belt of Nepal are closely comparable in nature and age to those of the MGP. Arsenic was transported from disseminated sources as adsorbed on dispersed phases of hydrated-iron-oxidea and later on released to groundwater mainly by reductive dissolution of hydrated-iron-oxide and corresponding oxidation of organic matter in aquifer. Strong reducing nature of groundwater is indicated by high concentration of dissolved iron (11.06 mg/l). Even within the arsenic-affected areas, dugwells are found to be arsenic safe due to oxyginated nature.     

溆浦县龙王江锑金矿带地质特征

矿带主要赋存于板溪群五强溪组上段之韧性剪切断裂带内,由近80条规模不等、含金性不一的锑金石英脉组成。金的富集与金属硫(砷)化物关系密切,毒砂是其主要载金矿物。褪色带内硅化、毒砂化是近矿围岩标志,砷是其标型元素。