目录
前言 (1)
1.1环境中砷污染来源 (1)
1.1.1 自然来源 (2)
1.1.2 人为来源 (2)
1.2环境中砷存在形态及其毒理学性质 (2)
1.2.1 砷的环境形态 (2)
1.2.2 不同形态砷化物毒理学性质 (4)
1.3无机砷对人体健康的影响 (5)
1.4砷环境标准分析技术体系 (6)
1.4.1 目前国外砷环境标准分析技术体系概况 (6)
1.4.2 目前国内砷环境标准分析技术体系概况 (7)
1.4.3 我国发展砷环境形态分析标准技术体系意义 (9)
1.5砷形态分析的主要技术体系 (10)
1.5.1 液相色谱法联用技术应用于砷形态分析 (10)
1.5.2 气相色谱法应用于砷形态分析 (13)
1.5.3 毛细管电泳应用于砷形态分析 (13)
1.5.4 光谱技术应用于砷形态分析 (13)
1.6研制适合我国的砷环境形态分析标准技术体系 (14)
1.7本论文工作 (16)
1.7.1 研究目的与意义 (16)
1.7.2 主要研究内容 (17)
1.7.3 主要研究技术思路 (18)
第二章 基于氢化物发生-原子荧光光谱法建立海水中AS(Ⅲ)和AS(Ⅴ)分析标准技术体系 (19)
前言 (19)
2.1实验部分 (20)
2.1.1 仪器与试剂 (20)
2.1.2 实验方法 (21)
2.2优化无机砷形态分析条件 (23)
2.2.1 As(Ⅲ)测定条件优化 (23)
2.2.2 As(Ⅴ)预还原为As(Ⅲ)条件优化 (27)
2.3校准曲线 (29)
2.4干扰试验 (30)
2.5精密度与检出限 (30)
2.6实际海水样品分析 (30)
2.7方法验证性试验 (32)
2.7.1 方法精密度与回收率验证试验 (32)
2.8本章小结 (32)
第三章用于流动注射氢化物发生-原子荧光光谱分析的在线预还原器件 (34)
引言 (34)
3.1实验部分 (35)
3.1.1 仪器与试剂 (35)
3.1.2 实验方法 (35)
3.2条件优化 (38)
3.2.1 在线预还原对还原效率影响 (38)
3.2.2 温度对预还原效率影响 (40)
3.2.3 预还原时间优化 (40)
3.2.4 预还原剂浓度优化 (41)
3.2.5 在线预还原混合次数优化 (42)
3.3校准曲线 (43)
3.3.1 自控器件和手工操作实现As(Ⅴ)预还原为As(Ⅲ)校准曲线之间的比较 (43)
3.3.2 校准曲线 (43)
3.4实际样品应用 (44)
3.4.1 海水样品分析 (44)
3.4.2 河水样品分析 (44)
3.5本章小结 (45)
第四章基于在线预还原自控器件快速分析尿液样品中无机总砷 (47)
前言 (47)
4.1实验部分 (47)
4.1.1 仪器与试剂 (47)
4.1.2 实验方法 (48)
4.2无机总砷测定 (49)
4.2.1在线预还原实验条件优化 (49)
4.2.2 校准曲线 (50)
4.2.3 人工尿液中其他化学形态砷化物的影响试验 (50)
4.2.4 检出限与精密度 (51)
4.2.5 尿液样品分析 (52)
4.3本章小结 (53)
第五章基于改性海藻酸钠微球的砷形态分离分析填充柱系统 (55)
引言 (55)
5.1实验部分 (56)
5.1.1 试剂与仪器 (56)
5.1.2 实验方法 (56)
5.2改性海藻酸钠微球应用于砷分离分析 (58)
5.2.1 优化改性海藻酸钠微球形成过程及其富集分离As(Ⅴ)行为 (58)
5.2.2 改性海藻酸钠微球吸附时间对As(Ⅴ)富集分离效果影响 (59)
5.2.3 pH值对改性海藻酸钠微球富集分离As(Ⅴ)效果影响 (60)
5.2.4 改性海藻酸钠微球对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)富集分离效果 (61)
5.2.5 改性海藻酸钠微球对有机砷富集分离效果 (61)
5.3改性海藻酸钠微球填充柱应用于砷分离分析 (61)
5.3.1 不同类型填充柱对As(Ⅴ)分离富集效果影响 (61)
5.3.2 流速对As(Ⅴ)富集分离效果影响 (62)
5.3.3 改性海藻酸钠微球填充柱对不同浓度As(Ⅴ)富集分离效果 (63)
5.3.4 改性海藻酸钠微球填充柱应用于无机砷形态分析 (63)
5.4干扰实验 (64)
5.4.1 过渡金属离子Fe（Ⅲ）的干扰 (64)
5.4.2 磷酸根离子对As(Ⅴ)富集分离效果影响 (64)
5.5本章小结 (65)
第六章结论与展望 (66)
6.1主要结论 (66)
6.2展望 (67)
参考文献 (68)
附录1 (72)
附录2 (73)
致谢 (74)
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 (75)
第一章绪论
前言
随着自然释放、现代工农业生产生活活动不断发展，砷污染问题日益严重，日益威胁人类健康，已成为全球关注的环境问题[1-2]。目前，孟加拉国砷污染被世界卫生组织称为“历史上一国人口遭遇的最大群体中毒事件”，其国内饮用水中砷含量超过50ug/L，有研究表明，20%以上人口死于饮用高砷水[3]。近年来，澳大利亚、加拿大、阿根廷、智利、英国、美国、墨西哥和日本等国家均有高砷水中毒报导[4]，我国台湾、新疆、内蒙、西藏、云南、贵州、山西、吉林等10个省(区)、30多个县均发现饮水高砷区[5]。环境中砷污染控制主要分为污染源控制和环境质量控制两方面。值的指出的是，科学有效的环境监测技术体系是合理开发、利用和保护环境资源，科学控制保障环境质量的前提，对于发展国民经济和维护人民健康等具有十分重要的意义。为保证环境监测技术全面准确地反映环境质量现状、预测砷等典型污染物环境迁移与转化趋势，各国不断发展、修订和制定相应砷污染物分析监测标准技术体系。
目前，我国环境中有关砷标准技术体系主要围绕总砷的分析测定，所采用的国标方法包括砷化氢-硝酸银分光光光度法、氢化物发生-原子吸收分光光度法和二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法[6]。近年来人们逐渐认识到砷元素在环境和生态中的效应并不取决于其总浓度水平，而是取决于其所存在环境化学形态[7]。砷属变态元素，自然水系中砷主要以无机形态的亚砷酸盐（As(Ⅲ)）和砷酸盐(As(Ⅴ)形式存在，其中无机As(Ⅲ)的环境生态毒理效应远大于无机As(Ⅴ)，对地方砷中毒的发病影响明显，具有明确的致癌毒性，仅分析监测样品中总砷含量，难以准确反映相应样品体系中砷污染物毒理学信息[8]。因此，根据我国具体国情，结合美国国家环境署等国际先进经验，发展建立完善的砷形态分析技术体系，对于科学预警环境中砷污染状况，提升我国环境监测水平，切实保障人民健康安全，显然具有重要实际应用意义。
1.1 环境中砷污染来源
砷是自然界中含量颇丰的一种元素，它普遍存在于各种环境介质中。在地