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。
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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，。