地下水中砷是存在形态
杭锦后旗浅层地下水砷赋存形态研究
杭锦后旗浅层地下水砷赋存形态研究曹文庚;陈南祥;张翼龙;于娟;王文中;李政红;王丽娟【摘要】通过对内蒙古河套平原杭锦后旗西部地区的实际调查、现场取样、测试及数据分析,较系统地研究和分析了河套平原杭锦后旗地区高砷浅层地下水的分布及砷的赋存形态.结果表明,高砷水主要存在于扇前洼地,地下水化学类型主要为HCO3型水,As(Ⅴ)/ As(Ⅲ)=0.08,地下水砷的存在形态以H3AsO3和HAsO42-为主.研究区北面的阴山山前和接受黄河水补给的研究区南缘,地下水砷的形态以HAsO42-、H2AsO3-或 H3AsO3为主.【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2010(008)006【总页数】4页(P98-101)【关键词】杭锦后旗;砷;phreeqc;砷形态【作者】曹文庚;陈南祥;张翼龙;于娟;王文中;李政红;王丽娟【作者单位】华北水利水电学院,郑州,450011;中国地质科学院,水文地质环境地质研究所,石家庄,050061;华北水利水电学院,郑州,450011;中国地质科学院,水文地质环境地质研究所,石家庄,050061;中国地质科学院,水文地质环境地质研究所,石家庄,050061;中国地质科学院,水文地质环境地质研究所,石家庄,050061;中国地质科学院,水文地质环境地质研究所,石家庄,050061;中国地质科学院,水文地质环境地质研究所,石家庄,050061【正文语种】中文【中图分类】P641位于河套平原西北部的杭锦后旗,是内蒙古自治区最严重的地方性砷中毒旗县,砷中毒高发区的地下水中砷含量在0.35~1.74 mg/l。
2008年 5月在河套平原西部的杭锦后旗地区开展了以研究地下水中砷的迁移转化为主要目的,北起阴山南麓东升庙,途径杭锦后旗西部、三道桥,南至黄河北岸的地下水水质调查工作[1]。
国内外学者在形态方面也进行了大量研究。
其中最早Keon提出的逐级形态提取实验,后来邓亚等人对这个方法加以改进,使砷的形态研究更进一步。
砷在水中的存在形态
砷在水中的存在形态嘿,朋友们!今天咱来聊聊砷在水中的存在形态。
你可别小看了这砷,它在水里那可是有不少花样呢!砷这家伙,就像个调皮的小精灵,在水中会变出各种模样。
有时候它会安安静静地以三价砷的形态藏在水里,就像个低调的小透明,不声不响的。
可别小瞧了这三价砷,虽然它不咋起眼,但也是有它的厉害之处的呀!还有的时候呢,砷会摇身一变,变成五价砷。
这五价砷就像是个爱出风头的家伙,在水中也挺显眼呢!你想想看,水就像是个大舞台,三价砷和五价砷就在上面轮流表演,各有各的特色。
砷在水中的存在形态还和很多因素有关呢!比如说水的酸碱度,这就像是给砷穿上了不同风格的衣服,让它呈现出不一样的状态。
如果水偏酸性,那砷的表现可能就不一样;要是水偏碱性呢,嘿,砷又会有另一番模样啦!再说说水里的其他物质吧,它们就像是砷的小伙伴。
有的小伙伴能和砷友好相处,一起在水里愉快地玩耍;可有的小伙伴呢,说不定就会和砷闹点别扭,影响砷的形态。
这多像我们生活中的人际关系呀,复杂得很呢!那砷在水中的这些存在形态对我们有啥影响呢?这可就得好好琢磨琢磨啦!要是水里的砷太多,而且是那种对人体不太友好的形态,那可就麻烦啦!就好像身边有个不太靠谱的朋友,随时可能给你带来点小麻烦。
咱可得重视砷在水中的存在形态呀!不然哪天不小心喝了含砷不合适形态的水,那可就糟糕了。
这可不是开玩笑的,咱得对自己的健康负责呀!所以啊,大家平时可得多留意留意水的情况。
别觉得水看起来都一个样,里面说不定就藏着砷这个小调皮呢!要是能了解清楚砷在水中的存在形态,那我们就能更好地应对啦!咱可不能让砷在水里偷偷捣乱,得把它给看住了,让我们的生活用水干干净净、健健康康的。
这难道不重要吗?当然重要啦!咱可不能马虎对待呀!总之,砷在水中的存在形态是个值得我们好好研究和关注的事儿,大家可别不当回事儿哟!。
石头中的砷元素-概述说明以及解释
石头中的砷元素-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述砷(As)是一种广泛存在于地壳中的元素,被称为石头中的砷元素。
砷元素在自然界中以多种形式存在,常见的有无机砷和有机砷两种形式。
无机砷通常以砷酸盐或砷化合物的形式存在于矿石、土壤、岩石和地下水等介质中,而有机砷则主要存在于生物体内,如植物、动物和微生物等。
石头中的砷元素是近年来备受关注的话题,因为它在一定情况下可能对人类和环境造成严重危害。
尽管砷元素广泛存在于地球上,但高浓度的砷元素污染通常是由于人类活动引起的。
工业废水、煤矿和冶金等工业过程以及农业化肥的使用等都可能导致砷元素的释放和累积。
砷元素的毒性和危害不容忽视。
无机砷是一种强有毒的物质,其毒性很大程度上取决于其化学形态。
砷元素在人体内可以积累,并且与多种健康问题有关,如皮肤病、癌症、神经系统损害等。
此外,砷元素对环境生物多样性和水生生态系统也具有潜在的危害,对水生生物和陆地生态系统产生毒性影响,破坏生态平衡。
为了管理和控制砷元素的危害,科学家们进行了大量的研究和探索。
他们在砷元素的来源、迁移转化和影响机制等方面进行了深入的研究,以寻找有效的治理和防控方法。
由于砷元素的复杂性和多样性,砷元素管理需要综合考虑工业控制、土壤修复、水资源管理等多个方面的因素。
在这篇文章中,我们将重点探讨砷元素在石头中的来源和分布特征,以及其对人类健康和环境的危害。
同时,我们还将讨论砷元素在石头中的意义,并探索对砷元素的管理和控制方法。
通过这篇文章的阅读,希望读者能对砷元素及其在石头中的存在有更深入的了解,并为砷元素的管理和控制提供一定的参考。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几点:1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述:第一部分:引言在引言部分,我们将对石头中的砷元素进行概述,介绍文章的结构和目的。
第二部分:正文正文部分将分为两个小节。
首先,我们将详细讨论砷元素的来源和分布。
我们将介绍砷元素在地壳中的普遍存在情况,以及其在不同类型石头中的含量和分布情况。
江汉平原砷中毒病区地下水砷形态季节性变化特征
江汉平原砷中毒病区地下水砷形态季节性变化特征
江汉平原是中国东部地区重要的农业区之一,是中国重要的水稻生产区。
然而,由于长期使用农药和化肥等化学物质的滥用,导致了江汉平原地区水体中的重金属污染问题,尤其是砷污染问题。
这种砷污染的主要来源是地下水。
地下水砷形态季节性变化特征是该地区砷中毒病区地下水调查研究的重点内容。
地下水砷形态分为无机砷和有机砷两种。
无机砷是较为常见的砷形态,主要分为As(III)和As(V)两种。
由
于As(III)和As(V)两种砷形态的生物可利用性和毒性不同,所
以砷中毒治疗也需要考虑这两种不同的形态。
有机砷是指砷与碳形成的化合物,一般对人体不产生直接毒性作用。
江汉平原地区地下水中的砷形态存在一定的季节性变化。
夏季,由于降雨充沛,地下水流速较快,地下水中的砷形态主要是无机砷。
而在冬季,地下水流速较慢,导致砷在地下水中的停留时间增长,因此有机砷含量相对较高。
此外,江汉平原地区的地下水中砷的含量还和地下水的水质、岩石成分等多种因素有关。
江汉平原地下水砷中毒病区的砷形态季节性变化特征的深入研究,对于预防和治疗砷中毒具有重要的理论和实践价值。
因此,今后需要对地下水中砷的形态及其季节性变化特征做更加深入的研究,为相关治疗提供更加有力的理论支持。
另外,加强农业生产的管理,减少化学物质的滥用,也是预防砷污染的重要措施。
地下水中砷是存在形态
砷是一种有毒元素,其化合物有三价和五价两种,三价砷的毒性大于五价。
天然地下水和地表水砷主要以无机的H3AsO3、H2 AsO4-、HAsO42- 存在。
砷的来源主要有人为源和自然源,前者主要是指自然界局部的砷地球化学异常;后者是造成环境中砷污染的最主要因素。
其中,工业上排放砷的主要部门有化工、冶金、焦炼、火力发电、造纸、皮革、电子工业等。
在农业方面,曾经广泛利用含砷农药做杀虫剂和土壤消毒剂,其中用量较多的品种是砷化钙、砷酸铅、亚砷酸钙、亚砷酸钠等,另外有些有机砷被用来做除莠剂和防治植物病害,全世界每年通过各种途径进入水体的砷达11万吨。
人体砷中毒的剂量为10-50mg,致死剂量为100-300mg。
砷主要通过呼吸道,食道,皮肤粘膜进入人体。
砷中毒是一个以皮肤损害为主的全身性疾病,它可以危害人体的皮肤、呼吸、消化、泌尿、心血管、神经、造血系统等,按其发病过程可分为急性和慢性中毒。
此外,砷还有三致作用,即致癌、致畸和致突变。
砷的毒性主要是影响与硫氢基(SH)有关的酶的作用,妨碍细胞呼吸。
一般来说,As(III)与SH基结合,会形成稳定的鳌合物,而As(V)对于SH 基几乎不具亲和性,故As(111)的毒性大于As(V)。
除砷工艺:砷的常规处理方法包括石灰或硫化物沉淀法,但其存在明显的缺点。
如砷酸钙不稳定,能与二氧化碳反应生成碳酸钙和砷酸,再次进入水体中。
在pH值0.6~1.6范围之内容易产生H2S气体,恶化工作环境;处理后的水含钙和硫化物超标,很难达到回用的要求等。
目前,国内外使用较多的除砷技术主要有混凝、吸附、氧化、离子交换、膜分离和生物法。
吸附法以其使用简便、经济、可再生等特点被广泛应用,是饮用水中砷去除的有效方法之一.该方法是以具有高比表面积、不溶性的固体材料作吸附剂,通过物理吸附、化学吸附或离子交换作用等机制将水中的砷污染物固定在自身的表面上,从而达到除砷的目的。
主要的除砷吸附剂有活性氧化铝、活性炭、骨炭、沸石以及天然或合成的金属氧化物及其水合氧化物等。
富砷地下水分布区环境特征
第23卷第3期2008年9月灾 害 学JOURNAL OF CAT AST ROPHOLOGY Vol 123No 13Sep 12008富砷地下水分布区环境特征3刘桂秋,张鹤飞,刘乃瑞(西北工业大学能源与动力学院,陕西西安 710072)摘 要:砷以化合物形态存在于水体、土壤和岩石中,对人和其他生物有极强的毒性,是重点控制的污染物对象。
工农业生产排放和区域地质异常等造成地下水中砷的富集,很容易引发饮水型砷中毒等环境地质灾害的发生。
总结砷在地下水体中的分布富集规律特征,可以为水砷污染的防控提供基本依据,对于预防环境地质灾害发生具有重要的现实意义。
在有关文献的基础上,对地下水砷富集发生的环境特征进行了分析总结。
关键词:地下水;环境地质灾害;砷;地球化学;富集中图分类号:P64113 文献标识码:A 文章编号:1000-811X (2008)03-0066-05 砷是人体必需的一种微量元素,同时也是一种分布最广、危害性最大的有毒污染物,可以诱发许多疾病,如急性砷中毒造成的中枢神经系统障碍导致全身麻木、呼吸道和消化道病变甚至快速死亡;慢性砷中毒导致神经系统紊乱、全身乏力、食欲减退、恶心以及皮肤色素沉着和角化病等皮肤病变等[1-4]。
长期以来砷一直是毒害元素环境地球化学研究的一个重要对象。
其中,水环境是砷产生和释放毒害效应的一个重要介质和途径,由于人为或自然因素造成的水环境砷污染已是一个引人注目的环境问题[5-8]。
存在地下水富砷现象的国家和地区有阿根廷、智利、墨西哥、匈牙利、印度、孟加拉国和越南等,其中印度、孟加拉国和越南是最常发生的国家[5-10]。
我国许多地区的地下水砷污染也比较严重,早在20世纪70年代末、80年代初,新疆部分地区就已经报告了当地井水砷污染对人群造成的毒害效应;继之又在内蒙、山西、吉林、宁夏、青海等地发现大面积砷中毒病区[11]。
直至目前,已有至少10个省、自治区发现了饮水型砷中毒,中毒地区范围之大已经远远超过孟加拉。
江汉平原砷中毒病区地下水砷形态季节性变化特征
江汉平原砷中毒病区地下水砷形态季节性变化特征
江汉平原砷中毒病区地下水中的砷形态和浓度存在季节性变化特征,这对于地下水中砷的去除和饮用水安全具有重要的参考价值。
砷是一种广泛存在于地壳和地下水中的元素,在一定浓度范围内对人体有害。
江汉平原是我国重要的粮食生产基地,同时也是砷中毒病区。
由于地下水中砷浓度高,当地居民长期饮用地下水,容易引起慢性砷中毒。
因此,研究江汉平原地下水中砷的形态和季节性变化,对于该地区居民饮用水安全至关重要。
砷在地下水中主要以三价和五价砷存在。
其中,三价砷对人体健康危害较小,而五价砷会对人体造成很大的损害。
研究表明,江汉平原地下水中五价砷的含量往往高于三价砷,因此砷中毒病区居民需要特别注意这一点。
另外,江汉平原地区的降雨季节是夏季,而旱季在冬季。
在研究中发现,夏季降雨较多时,地下水中砷的浓度相对较低。
而在冬季旱季时,地下水中砷的浓度则相对升高。
这是由于夏季降雨较多,地下水中砷易随降雨水被冲刷到较深的地下水层,因此地下水中砷的含量相对较低。
而在冬季旱季时,地下水很少被补给,而砷在地下水中的沉积和氧化作用相对比较充分,导致砷的浓度相对升高。
总的来说,江汉平原地下水中砷的形态和季节性变化与降雨有着密切的关系。
因此,在饮用地下水时需要格外注意,特别是
在冬季,应尽量避免直接饮用地下水,同时需采取合适的去砷方法保障饮用水安全。
砷的性质
一、砷元素的形态及其特性砷(As)是一个广泛存在并且具有准金属特性的元素,呈灰色斜方六面体结晶,有金属光泽,既不溶解于水又不溶解于酸,为非人体必需元素。
克拉克值为5×10-4,宇宙丰度为4.0。
除发现少量的天然砷外,已知有150多种含砷矿物。
最普通的矿物是:砷化物矿,硫化物矿,氧化物矿,砷酸盐矿。
砷的毒性与它的化学性质和价态有关。
长期饮用高砷水,会引起花皮病或皮肤角质化等皮肤病,黑脚病,神经病,血管损伤,以及增加心脏病发病。
天然水中的砷来源于农业和林业使用砷化合物药剂,还来源于冶金、化工、化学制药、制革、纺织、木材加工、玻璃、油漆颜料和陶瓷等工业废水对天然水体的污染。
近年来,由于采煤及其它工业污染,使地下水中砷的浓度不断增加,砷污染已经成为一个潜在的公共卫生问题,亚洲地区特别是孟加拉国地下水的砷污染问题已经受到国际社会特别的关注。
由于饮用水中含有的砷超过一定限量会引起慢性中毒,因此世界卫生组织规定生活饮用水安全标准为每升含砷不超过0.05毫克。
2001年1月,EPA提出一个新的标准,即生活饮用水标准每升含砷不超过0.01毫克,并决定从2006年起实施,欧盟也计划实行这一标准。
据卫生部的统计,我国目前有11个省的部分地区受到地下水中砷的污染,内蒙古、新疆、台湾等地饮水中含砷量高达0.2-2.0mgAs/l,严重超过我国现行饮水卫生标准<0.05mgAs/l(饮用水新标准GB5749-2006的砷标准值为<0.01mgAs/l),导致地方性砷中毒,饮用水除砷是防治地方性砷中毒的关键措施,所以,安全、有效、经济的饮水除砷方法的研究显得尤为重要。
二、除砷技术和方法(1)介质过滤法研究表明,利用介质过滤对As(Ⅴ)的去除效果明显好于As(Ⅲ)。
所以在除砷过程中常对所处理的水进行预氧化,把三价As(Ⅲ)氧化为五价As(Ⅴ)。
然后,通过填充无烟煤、石英砂的滤层进行截留。
介质过滤方法对于高砷水的去除效果优于低砷水,较难达到饮用水新标准要求。
内蒙古河套平原典型高砷区地下水中砷的演化规律
内蒙古河套平原典型高砷区地下水中砷的演化规律张扬;郭华明;贾永峰;张卓【摘要】通过对高砷地下水典型区完整地质单元不同深度含水层地下水进行监测,分析了与砷释放、迁移和富集有关的敏感因素(水位、Eh、总铁、亚铁等)的时间和空间变化规律,探讨了高砷地下水的形成机理.结果发现,地下水灌溉区和黄河水灌溉区,地下水水位均受人为灌溉活动的影响.地下水砷含量在空间和时间尺度上发生有规律的变化.在空间尺度上,地下水中砷含量随着深度的增加而升高,井深小于10 m 的地下水砷含量在1.88~2.58 μg/L;井深在10~15 m之间的地下水中砷含量在18.2 ~217 μg/L;井深在15~25 m之间的地下水中砷含量在38.3 ~226 μg/L.受人为灌溉影响,地下水中砷的含量会随着地下水位的抬升而升高.地下水砷含量随时间变化的原因是水位抬升使水位变化造成氧化还原环境改变.地下水系统中含砷铁氧化物矿物的还原性溶解、脱硫酸作用等是控制地下水砷含量的主要水文地球化学过程.%Based on monitoring of groundwater levels and chemical conponents at different aquifers in a typical hydrogeological section of the Hetao basin,spatial and temporal variations in As,redox-sensitive parameters (including Eh,total dissolved Fe,Fe (Ⅱ)) were assessed,and the formation mechanisms of high As groundwater were evaluated.Results showed that groundwater levels were affected by agricultural irrigation in both groundwater irrigation area and surface water irrigation area.Spatial and temporal variations of groundwater As wereobserved.Spatially,groundwater As concentrations increased with the increasing sampling depths.In aquifers at depths < 10 m,groundwater As was less than 5.0 μg/L,between 18.2 and 217 μg/L at depths 10 ~ 15m,and between 38.3 and 226 μg/L at depths 15 ~25 m.Affected by agricultural irrigation,groundwater As generally increased with the increase in groundwater levels.The reason for the increases in As concentrations with increasing water levels is that the fluctuation of groundwater level induced the change of groundwater redox conditions.The major hydrogeochemical processes controlling groundwater As concentrations included reductive dissolution of Fe(Ⅲ) oxides and bacterial sulfate reduction.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2017(044)002【总页数】8页(P15-22)【关键词】高砷地下水;含水层;地下水位;时间;空间【作者】张扬;郭华明;贾永峰;张卓【作者单位】浙江广川工程咨询有限公司,浙江杭州 310020;中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083;中国环境科学研究院,北京 100012;中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】P641.3地方性砷中毒作为一个世界性难题一直困扰着人类。
砷——地下水中的幽灵
砷地下水中的幽灵〇坤黄铁矿文I曹文庚支传顺©“我们不生产水,我们只是大自然的搬运工”,这句朗朗上口的广告词正是优质天然地下水的写照。
那么,清澈透明的地下水一定都是安全的吗?答案是否定的。
本次向大家介绍一下地下水中的无形杀手一砷。
自然界中的砷砷,俗称砒霜,元素符号为A s,是一种非金属元素,有三价砷和四价砷两种价态。
紳在自然界中广泛分布,但在地壳中含量却不大,其质量分数为5ppm(即百万分之五)。
已被发现的含砷矿物多达数百种,最常见的有砷黄铁矿、雄黄、雌 黄、辰砂、白砷矿等。
此外,海水中砷的平均含量为1.1微克/升,在土壤、人体中都有微量的砷。
砷的毒性还记得古装剧中令人毛骨悚然的第一毒药“鹤顶红”吗?它其实就是砒霜。
砷化合物(A s203)为剧毒白色固体,致死量为0.1克。
三 价A s比四价A s的毒性要强,前者约为后者的60倍。
世界卫生组织国际癌症研究机构于2012年将 砷列入一类致癌物清单。
此外,世界卫生组织饮用水标准及我国地下水三类水标准将砷含量限定为10微克/升。
±也下水是人类重要的饮用水源,长期饮用高砷地下水(>10微克/升)会使人体出现皮肤色素异常、角质化、乌脚病等慢性砷中毒病,甚至引起 皮肤癌、膀胱癌等重大疾病。
然而,天然地下水中砷超标的现象却广泛存在。
46 I IEARTH地球科学丨地球〇砷中毒皮肤病〇砷中毒皮肤病及乌脚病原生高砷地下水的分布原生高砷地下水在世界70多个国家均有分 布,涉及的国家主要有孟加拉国、印度、越南、柬 埔寨、中国、美国、智利、墨西哥、匈牙利等。
中国是受慢性砷中毒危害最为严重的国家之一。
19B 0年中国大陆第一起大范围地方性砷 中毒在新疆奎屯地区暴发。
这源于20世纪60年 代,当地居民开始打井,误饮了高砷地下水,引发 砷中毒。
我国高砷地下水主要分布在内蒙古、山 西、新疆、吉林、河北、山东、河南、江苏、广东等 多个地区。
水是生命之源,地下水砷超标对人类健康造 成了严重威胁。
砷污染水体中砷的迁移和转化机理研究
砷污染水体中砷的迁移和转化机理研究随着工业化和城市化的发展,地下水、河流、湖泊等自然水体中的砷污染问题日益突出。
砷是一种有毒重金属,容易被人体吸收,对人体健康和生态环境都有很大影响。
因此,砷污染水体中砷的迁移和转化机理的研究变得越来越重要。
一、砷在水环境中的形态和迁移转化砷在水环境中主要以四种形态存在:无机砷(V)、无机砷(III)、有机砷和元素砷。
其中,无机砷(V)、无机砷(III)占主导地位,有机砷和元素砷相对于前两者来说含量极少。
在水体中,砷主要通过化学沉淀、微生物还原、离子交换等方式实现迁移转化。
其中,化学沉淀是一种重要的砷去除方式,通过添加沉淀剂使污染水体中的砷与沉淀剂结合而沉淀下来。
而微生物还原则是指通过微生物作用将无机砷(III)还原为元素砷或有机砷,从而达到去除砷的效果。
离子交换是指通过离子交换树脂、纳米材料等吸附剂将水中的砷离子吸附下来,达到去除砷的效果。
二、常见砷污染水体中砷的迁移和转化机理1、土壤-水界面砷的转移土壤-水界面砷的转移主要包括土壤沉积物-水相界面和土壤矿物-水相界面两个方面。
研究表明,土壤矿物和有机物对砷的吸附能力比较强,而沉积物中含有大量的砷,也会对水体中的砷起到吸附作用。
因此,土壤-水界面的砷迁移主要是通过吸附作用实现的。
2、湖泊中砷的分配湖泊中砷主要分布在底泥、水体中和悬浮颗粒物中。
其中,底泥是湖泊中固态相中砷的主要载体,其砷含量一般较高。
湖泊中悬浮颗粒物中的砷含量相对较低,但是它们对水体中砷的迁移和转化具有重要意义。
因为它们能够在水体中吸附砷,或者在水体中被化学反应转化成其他形态的砷。
3、地下水中砷的迁移和转化地下水中砷的迁移主要是通过以下途径实现的:砷在水体中的迁移和转化主要受到地下水流动速度、岩石和地下水之间的化学作用以及水体成分的影响。
研究表明,地下水中砷主要以重金属氧化物的形式存在,砷在地下水中的浓度受到季节变化、地层埋深等多种因素的影响。
三、砷污染水体中砷的治理在砷污染水体中,针对不同形态的砷,治理方法也不同。
不同价态砷含量-概述说明以及解释
不同价态砷含量-概述说明以及解释1.引言1.1 概述砷是一种广泛存在于自然界中的元素,它有着不同的价态和形态。
不同价态砷的含量对环境和人类健康产生了重要影响。
因此,对不同价态砷的了解和监测具有重要意义。
在本文中,我们将重点讨论不同价态砷的含量以及其来源和形态。
首先,我们将介绍不同价态砷的定义和特点,包括其在化学反应中的活性和稳定性。
其次,我们将探讨不同价态砷的来源,包括自然和人为因素对不同环境中砷的释放和迁移的影响。
此外,我们还会讨论不同价态砷的形态,包括无机砷和有机砷的形式以及它们在环境中的分布和转化过程。
接着,我们将详细探讨不同价态砷的影响和危害。
不同价态砷的存在会对土壤、水体和空气等环境产生负面影响,同时也会对人类健康造成潜在威胁。
我们将探讨不同价态砷对环境生态系统和人体健康的潜在危害,包括致癌和慢性毒性等。
此外,我们还将讨论不同价态砷对生物体的生长和发育产生的影响。
最后,我们将总结不同价态砷含量的重要性,并提出对不同价态砷含量的控制和监测的方法和策略。
同时,我们也将探讨未来研究的方向,包括开发新的检测方法和提高对不同价态砷形态和迁移转化过程的理解,以更好地解决不同价态砷对环境和人类健康的潜在威胁。
通过对不同价态砷含量的研究和了解,我们可以更好地保护环境和人类健康,并可为制定相应的防治措施提供科学依据。
在不断深入研究的基础上,我们相信未来能够更好地控制和监测不同价态砷含量,实现可持续发展和人类健康的目标。
1.2文章结构文章结构的目的是为了清晰地呈现和组织内容,使读者更容易理解文章的逻辑和思路。
本文的结构主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分旨在引发读者的兴趣并提出研究的背景和意义。
通过概述,介绍砷元素的重要性和广泛存在的现象,为后续的具体内容做铺垫。
同时,文章结构的目的应明确,即通过对不同价态砷含量的研究,揭示其对环境和人类健康的影响,以期进一步控制和监测砷元素的含量。
正文部分是文章的核心,包括对不同价态砷的定义、特点、来源和形态的介绍,以及对其影响和危害的深入分析。
水中砷
水中砷地下水中的砷污染的分布砷是周期表中第四周期,第五主族元素,在自然界中普遍存在。
单质砷是一种黑色非金属,不溶于水、酸和醇类,毒性极低。
自然界中单质砷比较少见,大多数都是以硫化物的形式存在于岩石和砷矿中,常见的含砷矿物有雄黄、雌黄、砷硫铁矿,毒砂、斜方砷矿、硫砷铜矿等。
砷的化合物一般以+5, +3, 0、-3四种价态存在。
水体中的砷,通常以无机状态存在,有三价砷As(III)和五价砷As(V)两种化学价态。
砷在地下水中分布广泛,世界范围内至少有22个国家和地区受到地下水砷污染的影l 据中国新闻网2007年8月30口报道,“英国研究人员30口发表的报告认为,全球将有1.4亿人因为用水受到砷中毒之害、导致更多的人患癌症”。
根据联合国儿童基金会2009年4月5口在达卡发布的新闻公报,全世界约有6000万人饮用水受砷污染,其中80%在亚洲。
在全球范围的高砷地下水区,孟加拉国和孟加拉州是人类受高砷地下水威胁最严重的地区,受影响区地下水中砷的浓度范围大,为0.5-3200ug/L;在匈牙利平原南部的冲积物中(包括罗马尼业的部分区域)已经发现砷浓度高于50 ug/L的地下水;在墨西哥中北部的Lagunera 地区、智利北部(包括Antofagasta 、Calama和Tocopilla等城市)及阿根廷中部的Chaco-Pampean平原都发现了地下水砷问题。
在美国,高砷地下水影响的地区主要包括内华达、加利福尼业和业利桑那州。
在内华达州,至少有1000眼私人民用井砷含量超过50ug/L。
在加利福尼业州的图莱里(Tulare)盆地,大多数地下水的砷含量在1-2600ug/L之间。
我国于2007年7月1日,由国家标准委和卫生部联合发布的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)强制性国家标准和13项生活饮用水卫生检验国家标准正式实施,其中规定砷的最高允许浓度为1 0ug/L。
按照此饮用水砷标准,我国砷中毒危害病区的暴露人口高达1500万之多,已确诊患者超过数万人。
河套平原第四纪沉积物中砷的赋存形态分析
河套平原第四纪沉积物中砷的赋存形态分析
河套平原位于我国黄河下游上,是一个广阔的平原地带,同时也是中国境内砷污染比较严重的地区之一。
砷作为一种有毒重金属,对人体和自然环境都有不良影响。
因此对河套平原第四纪沉积物中砷的赋存形态进行分析,对于了解砷的污染来源和防治措施具有重要意义。
河套平原自更新世晚期开始形成,经历了多次冰期和间冰期的作用,形成了多种不同的沉积物。
沉积物中的砷分布较为复杂,主要存在于固态相中。
据研究表明,河套平原第四纪沉积物中砷主要以异质元素共存的方式存在。
砷在河套平原第四纪沉积物中的赋存形态可大致分为三种,分别是可被轻易释放的水溶态、可在微酸环境中转化为水溶态的铁锰氧化态以及较难被释放的固体态。
其中,水溶态砷的含量较低,主要集中在地下水中;铁锰氧化态砷的含量在沉积物中占比较大,其形成与沉积物中的铁、锰、有机质等有关;固体态砷主要以矿物粒子中的含砷矿物为主,包括辉砂岩、砷硫矿、砒矿等。
研究发现,河套平原第四纪沉积物中的砷主要受到天然因素与人为因素共同影响。
由于该区域地下水含砷丰富,因此人类活动例如采水、农业灌溉等也会导致地下水砷含量的升高。
此外,作为重金属元素,矿山开发、工业污染等人为活动也可能导致河套平原砷的污染加剧。
因此,对于河套平原第四纪沉积物中砷的赋存形态进行分析有
助于科学地制定环境保护措施,并利用化学分析等手段进行针对性的治理。
通过控制砷的来源和减少其释放,保护好河套平原的生态环境。
地下水砷污染课件
沉淀态砷
在地下水中某些条件下,砷可与其它 离子结合形成沉淀物,如砷酸盐、亚 砷酸盐等。
影响砷迁移转化的因素
地下水化学环境
地下水中pH值、氧化还原电位 、离子强度和其它溶解物质等对
砷的迁移转化具有重要影响。
地质环境
地下水所在地的岩石类型、土壤 性质、地下水位变化等地质环境 因素对砷的迁移转化具有重要影
地下水砷污染课件
目录
CONTENTS
• 地下水砷污染概述 • 地下水砷污染现状 • 地下水砷污染的迁移转化 • 地下水砷污染的治理与修复 • 地下水砷污染的预防措施 • 案例分析
01
地下水砷污染概述
砷的物理化学性质
砷是一种类金属元素 ,具有半金属的物理 性质和某些金属的化 学性质。
砷的化合物具有剧毒 性和致癌性,对人类 和生态系统构成严重 威胁。
。
植物修复
03
利用对砷有吸收作用的植物,通过植物的吸收和转化作用将砷
从地下水中去除。
05
地下水砷污染的预 防措施
加强砷污染源的控制
制定严格的砷排放标准,限制 砷含量超标的企业和活动。
推广无砷生产技术和替代品, 减少砷的排放。
加强监管,对违法排放砷的企 业进行严厉处罚。
提高公众对砷污染的认识
01
国际典型案例
印度博帕尔案例
该国地下水砷污染严重,导致居民长期饮用砷含量超标的水 ,引发了严重的健康问题。政府采取了一系列措施,包括水 源替代、净化水和加强监管等,以解决这一问题。
美国加州圣华金谷案例
该地区地下水砷污染也较为严重,主要原因是农业活动。通 过实施水源保护计划和加强监管,该地区成功地降低了地下 水砷含量。
全球地下水砷污染现状
砷的性质
一、砷元素的形态及其特性砷(As)是一个广泛存在并且具有准金属特性的元素,呈灰色斜方六面体结晶,有金属光泽,既不溶解于水又不溶解于酸,为非人体必需元素。
克拉克值为5×10-4,宇宙丰度为4.0。
除发现少量的天然砷外,已知有150多种含砷矿物。
最普通的矿物是:砷化物矿,硫化物矿,氧化物矿,砷酸盐矿。
砷的毒性与它的化学性质和价态有关。
长期饮用高砷水,会引起花皮病或皮肤角质化等皮肤病,黑脚病,神经病,血管损伤,以及增加心脏病发病。
天然水中的砷来源于农业和林业使用砷化合物药剂,还来源于冶金、化工、化学制药、制革、纺织、木材加工、玻璃、油漆颜料和陶瓷等工业废水对天然水体的污染。
近年来,由于采煤及其它工业污染,使地下水中砷的浓度不断增加,砷污染已经成为一个潜在的公共卫生问题,亚洲地区特别是孟加拉国地下水的砷污染问题已经受到国际社会特别的关注。
由于饮用水中含有的砷超过一定限量会引起慢性中毒,因此世界卫生组织规定生活饮用水安全标准为每升含砷不超过0.05毫克。
2001年1月,EPA提出一个新的标准,即生活饮用水标准每升含砷不超过0.01毫克,并决定从2006年起实施,欧盟也计划实行这一标准。
据卫生部的统计,我国目前有11个省的部分地区受到地下水中砷的污染,内蒙古、新疆、台湾等地饮水中含砷量高达0.2-2.0mgAs/l,严重超过我国现行饮水卫生标准<0.05mgAs/l(饮用水新标准GB5749-2006的砷标准值为<0.01mgAs/l),导致地方性砷中毒,饮用水除砷是防治地方性砷中毒的关键措施,所以,安全、有效、经济的饮水除砷方法的研究显得尤为重要。
二、除砷技术和方法(1)介质过滤法研究表明,利用介质过滤对As(Ⅴ)的去除效果明显好于As(Ⅲ)。
所以在除砷过程中常对所处理的水进行预氧化,把三价As(Ⅲ)氧化为五价As(Ⅴ)。
然后,通过填充无烟煤、石英砂的滤层进行截留。
介质过滤方法对于高砷水的去除效果优于低砷水,较难达到饮用水新标准要求。
杭锦后旗浅层地下水砷赋存形态研究
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地下水中硒存在形态的分析方法
地下水中硒存在形态的分析方法硒是重要的微量营养元素,主要由地下水提供,因此研究地下水中硒的形态分析方法非常重要。
本文将介绍有关地下水中硒存在形态的分析方法,并结合实际来讨论分析过程。
地下水中硒存在不同的形态,其中非溶解态硒指化学态硒(Se0)、生物态硒(Se2-)、高价硒酸盐、硒酸根和溶解态硒指溶解态硒(Se2)。
其中有3种表现形态:溶解态硒、生物态硒和非溶解态硒。
它们的分析方法是不同的,一般而言,溶解态硒可以通过气相色谱-质谱仪(GC-MS)或电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)分析。
而生物态硒则需要运用受体表面化学分析(SPME)和季铵盐硝酸盐试验(SEP)。
此外,非溶解态硒(Se0)可以通过全反射X射线荧光光谱(XRF)分析。
在进行分析之前,首先要对地下水进行检测,并对水样进行微量元素分析,以确定水中硒含量。
然后,根据可用技术进行硒分析,如GC-MS或ICP-OES。
此外,为了更准确地检测硒的存在形态,可以采用高效液相色谱-微萃取技术(HPLC-ME)进行硒的分离。
最后,可以根据所得结果对硒的存在形态进行深入分析。
此外,在对地下水进行硒分析时,还要注意一些其他问题。
首先,在收集水样时,需要按照标准样本采集要求进行操作,确保收集的水样满足实验要求。
其次,在进行检测前,要检查水样的pH值,因为pH值会影响硒的分析结果。
最后,还要注意实验中溶液的浓度是否超出实验范围,以及样品中硒的活性,这些因素均会影响检测结果的准确性。
综上所述,关于地下水中硒存在形态的分析方法,如GC-MS、ICP-OES、SPME、SEP、XRF和HPLC-ME等,在采集水样、检测水样pH 值、控制实验溶液浓度和样品中硒活性时应注意各项要求,以保证实验数据准确可靠,确保地下水质量。
总之,地下水硒存在形态的分析方法非常重要,应采取合理的分析措施,以保证检测结果的准确性,保障地下水质量的稳定。
而随着分析技术的发展,人们将有更加准确的方法来分析地下水中硒的形态以及保证地下水质量。
水相中砷的形态、毒性及修复技术研究进展
水相中砷的形态、毒性及修复技术研究进展水相中砷的形态、毒性及修复技术研究进展摘要本文回顾了关于水相体系中砷/化合物的毒性、形态及修复技术的研究进展情况。
砷的毒性很大程度上取决于它存在的化学形态。
在食品加工过程中,食物中砷的总量和形态的变化对饮食都有潜在的毒性风险。
含砷废水溶液的pH、氧化还原电位Eh、吸附表面、有机物(OM)及一些竞争性的无机物(磷酸盐和碳酸盐)等,各种因素混合交叉影响着砷的存在形态。
鉴于这种危害,文章对当前的各种除砷工艺,包括化学的、物理的和生物的方法等进行了详细描述,以期为实际生产中,各种修复技术的开发和利用提供参考。
关键词:含砷废水;毒性;形态;修复技术An overview on the toxicity, forms and remediation ofAquatic arsenicAbstractThis paper reviews the current knowledge on the toxicity, forms and remediation of arsenic in aquatic environmental systems. And we all know that, the toxicity of arsenic is highly dependent on the chemical forms. Changes in arsenic speciation and content of foods upon processing have suggested possible risks .The effects of pH, Eh, adsorbing surfaces, organic matters and some inorganic competing compounds such as sulfide and phosphate combine in a complex and interwoven fashion to produce unique forms of arsenic species. In terms of the harm of arsenic-containing wastewater, the development of various new arsenic-removing techniques is reviewed, including chemical, physical, and biological methods in order to provide references for developing and utilizing repairing techniques in practical production.Keywords:arsenic-containing wastewater;toxicity;forms;repairing techniques前言砷的化合物是一种具有类金属特性的原生质毒物,具有广泛的生物效应2,已被美国疾病控制中心和国际防癌研究机构确定为第一类致癌物19。
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砷是一种有毒元素,其化合物有三价和五价两种,三价砷的毒性大于五价。
天然地下水和地表水砷主要以无机的H3AsO3、H2 AsO4-、HAsO42- 存在。
砷的来源主要有人为源和自然源,前者主要是指自然界局部的砷地球化学异常;后者是造成环境中砷污染的最主要因素。
其中,工业上排放砷的主要部门有化工、冶金、焦炼、火力发电、造纸、皮革、电子工业等。
在农业方面,曾经广泛利用含砷农药做杀虫剂和土壤消毒剂,其中用量较多的品种是砷化钙、砷酸铅、亚砷酸钙、亚砷酸钠等,另外有些有机砷被用来做除莠剂和防治植物病害,全世界每年通过各种途径进入水体的砷达11万吨。
人体砷中毒的剂量为10-50mg,致死剂量为100-300mg。
砷主要通过呼吸道,食道,皮肤粘膜进入人体。
砷中毒是一个以皮肤损害为主的全身性疾病,它可以危害人体的皮肤、呼吸、消化、泌尿、心血管、神经、造血系统等,按其发病过程可分为急性和慢性中毒。
此外,砷还有三致作用,即致癌、致畸和致突变。
砷的毒性主要是影响与硫氢基(SH)有关的酶的作用,妨碍细胞呼吸。
一般来说,As(III)与SH基结合,会形成稳定的鳌合物,而As(V)对于SH 基几乎不具亲和性,故As(111)的毒性大于As(V)。
除砷工艺:砷的常规处理方法包括石灰或硫化物沉淀法,但其存在明显的缺点。
如砷酸钙不稳定,能与二氧化碳反应生成碳酸钙和砷酸,再次进入水体中。
在pH值0.6~1.6范围之内容易产生H2S气体,恶化工作环境;处理后的水含钙和硫化物超标,很难达到回用的要求等。
目前,国内外使用较多的除砷技术主要有混凝、吸附、氧化、离子交换、膜分离和生物法。
吸附法以其使用简便、经济、可再生等特点被广泛应用,是饮用水中砷去除的有效方法之一.该方法是以具有高比表面积、不溶性的固体材料作吸附剂,通过物理吸附、化学吸附或离子交换作用等机制将水中的砷污染物固定在自身的表面上,从而达到除砷的目的。
主要的除砷吸附剂有活性氧化铝、活性炭、骨炭、沸石以及天然或合成的金属氧化物及其水合氧化物等。
用各种金属氧化物包括稀土元素氧化物如镧、锆和铈氧化物,铁的氧化物如针铁矿、赤铁矿和无定形氢氧化铁等去除砷的研究都已有报道,但这些氧化物大都不具备良好的孔结构,机械强度较差,易流失,难应用于固定床。
水中砷酸根和亚砷酸根离子都有一定比例的存在,上述吸附剂大都不能有效去除亚砷酸根离子,因此当用它们去除砷时,必需预氧化过程如用氯和高锰酸钾氧化等,增加了操作难度和费用。
将各种吸附载体载入铁、铜、锆、铈等配位中心,提高吸附砷的选择性和吸附容量,是现今吸附除砷技术的要点。
纤维素是天然可再生材料,载体亲水性好,孔隙度大,已广泛用作生物活性材料,用来吸
附和分离氨基酸、蛋白质和核酸,以及去除水中的重金属等,具有良好的机械强度和耐磨性能,且与相关吸附剂相比成本低廉.用纤维素粘胶包埋超细无机金属氧化物,制备复合球形纤维素,能增强球体力学强度,抑制纤维素的溶胀性能。
通过测量砷的X-射线吸收边精细结构,表明吸附反应没有改变砷的氧化还原价态.As(V)和
As(Ⅲ)均以内配位方式与吸附剂活性组分结合,且砷氧四面体和铁氧八面体的主要结合方式为双齿双核角配位.吸附剂的制备方法简单,具有良好的机械强度和耐磨性能,且与相关吸附剂相比成本低廉.
测定水中砷的国家标准方法有:二乙基二硫代氨基甲酸银光分光光度法
(GB7485-1987)和硼氢化钾一硝酸银分光光度法(GBll900-1989)等.
45g经碱化和老化的脱脂棉加入20mlCS2,溶解于6%(w/w)的NaOH溶液中,100g粘胶液分散在200ml氯苯和400ml泵油中,350rpm,25℃下搅拌半小时。
悬浮液加热到95℃,并持续搅拌一小时,然后冷却,过滤。
颗粒用苯和甲醇清洗,置于去离子水中保存。
球形纤维素用环氧氯丙烷和2M NaOH 在25℃下活化24小时,然后用氨水在65℃下氨化12小时;经氨化的球形纤维与亚磷酸和盐酸在75℃反应8小时,得到磷酸氨基吸附载体。
用酒精和5%NaOH,去离子水,5%HCl 去离子水洗涤。
用过量的 0.6mol/l FeCl3-0.2mol/l CH3COONa 溶液常温反应8小时,用去离子水洗涤至检测不出铁离子,。