水中砷形态分析研究进展

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！。

本文回忆了有关水相体系中砷/化合物旳毒性、形态及修复技术旳研究进展状况。

砷旳毒性很大程度上取决于它存在旳化学形态。

在食品加工过程中，食物中砷旳总量和形态旳变化对饮食均有潜在旳毒性风险。

含砷废水溶液旳pH、氧化还原电位Eh、吸附表面、有机物（OM）及某些竞争性旳无机物（磷酸盐和碳酸盐）等，多种原因混合交叉影响着砷旳存在形态。

鉴于这种危害，文章对目前旳多种除砷工艺，包括化学旳、物理旳和生物旳措施等进行了详细描述，以期为实际生产中，多种修复技术旳开发和运用提供参照。

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.arsenic-containing wastewater ；toxicity；forms；repairing techniques砷旳化合物是一种具有类金属特性旳原生质毒物，具有广泛旳生物效应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。

海藻中砷的含量,分布及化学形态的研究近年来，随着人类活动的不断加剧，海洋中重金属污染问题普遍存在。

其中，砷通过水溶液、飞沫、营养盐，以及燃烧等方式被彻底排放到水体中，并和海藻一起，形成了对环境和生物急剧危害。

因此，对海藻中砷的含量、分布及其化学形态进行研究，对于揭示砷污染物质在环境中的运输路径和影响、及时采取相应的措施，具有重要的环境保护意义。

一、海藻中砷的含量1、含量分布砷在海藻中的含量是多种因素的结果，包括海域的营养状况、水量及植物体内的降解还原反应等，对砷的含量有显著影响。

具体而言，砷的含量是随有机质浓度的增加而增加的，而有机质浓度又与水深和陆源泥沙有关，这表明海藻中砷含量具有一定的空间显著性和季节性，其含量分布与海域特性有很强的相关性。

2、影响因素受污染物来源的影响，海藻中砷含量显著高于富营养化海域。

海水和海藻中砷的质量平衡受营养物质积累、光合作用和大气降水以及砷的迁移性和代谢方式的双重影响。

另外，有机质、热量以及无害污染物的存在，也会影响砷的含量。

二、海藻中砷的分布1、在水相中的分布海洋中砷的分布受到水温、溶解性、pH值、对电荷和有机质等因素的影响，砷在水中以氯化和硫酸根形式存在，其主要形式为价态砷，即H3AsO4和H2AsO4^-。

随着水温的升高，H3AsO4和H2AsO4^-分别转变成HAsO22-和HAsO32-，而砷的含量会减少。

2、在沉积和生物物质中的分布从自然界不同层面来看，砷在溶解物生物物质体中有较高的积累和低的浸入，另外在沉积物生物物质体中也可以看到较高的积累和较高的浸入，但与溶解物不同的是，沉积物砷的分布存在明显的区域差异。

而海藻体内所含砷量，受砷污染物质类型，外部环境水流，海藻体内细胞渗透性等因素共同影响。

三、海藻中砷的化学形态1、在溶解物中的形态溶解物中的砷一般以H3AsO4或H2AsO4^-的形式存在，其中H3AsO4在酸性条件下更容易形成，越酸性的水体，H3AsO4的含量越高；当水体处于中性条件或碱性时，H2AsO4^-的比例可明显增加。

HPLC—ICP—MS测定水产品中五种砷形态采用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用仪对水产中砷的5种形态进行测定，结果表明，采用Hamilton PRP-X100 型色谱柱，磷酸氢二铵为淋洗液，能将水产中5种形态的砷很好地分离。

该方法简便快速，具有标准曲线线性好、范围宽，分析速度快，检出限低，精密度好、回收率高，灵敏度符合要求。

标签：水产品；砷形态；高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱仪引言砷是一种广泛存在于环境、食品中的有毒并致癌的元素，其中水产品砷含量较高，也是人体摄入的主要来源。

研究表明，不同形态砷具有不同理化性质导致其毒性不同，无机砷毒性最大，如亚砷酸根（AsⅢ）、砷酸根（AsV）；有机砷毒性较小，如二甲基砷（DMA）、一甲基砷（MMA）；砷甜菜碱（AsB）通常认为无毒。

因此对测定砷含量时进行砷形态分析十分必要，对水产品中无机砷的检测可直接反应出其安全性。

1 实验部分1.1 实验仪器及试剂1100型四元泵液相色谱-电感耦合等离子体质谱联仪（7700x），安捷伦科技有限公司产品；离心机，贝克曼库尔特公司；pH计，梅特勒公司；恒温水浴锅，金坛市医疗仪器厂；C18型净化小柱（OnGuardⅡRP柱）；0.22μm微孔有机滤膜。

磷酸二氢铵、硝酸、正己烷、甲醇，均为优级纯；亚砷酸[As（Ⅲ）]标准品75.83μg/g、砷酸[As（Ⅴ）]标准品17.48μg/g、二甲基砷（DMA）标准品52.95μg/g、一甲基砷（MMA）标准品25.1μg/g，神甜菜碱[AsB]标准品38.8μg/g，中国计量科学研究院产品；调谐液：stock Tuning solution for ICP-MS7500 cs ，1μg/L，Agilent Technologies产品。

试验用水为超纯水系统，电阻率大于18.2MΩ.cm/25℃。

1.2 仪器条件（1）色谱参数。

色谱柱：Hamilton PRP-X100型，250 mm×4.1 mm，10μm；保护柱：Hamilton PRP-X100型，25mm×2.3mm，10μm；流动相A：10mmol/L NH4H2PO4（用氨水调节pH值8.25），流动相B：无水乙醇，等度洗脱：A-B（99：1）；流速：1.0mL/min；进样体积：50μL。

浅谈水体中的砷和硒检测方法研究进展砷和硒是水体优良性监测的重要指标之一，水体中砷和硒含量的检测对确保用水安全具有重要意义。

本文简要概述了水中砷和硒的危害，对目前水中砷和硒的检测方法进行了系统综述，为后续水体中砷和硒的检测提供了有价值的参考意见。

标签：水体；砷；硒；检测方法1、引言水资源的污染问题在日益加重，在众多水污染中重金属污染占了相当大的比例，严重影响了水生生态结构。

砷、硒是非金属，但是它们的毒性及一些物理化学性与重金属相似。

砷是人体非必需元素，虽然其毒性较低但砷化合物毒性较大；虽然硒是人和其他生物必需的微量元素，但吸收过量会引起生物体中毒。

水体中砷和硒通过生物富集和放大效应后，毒性增大，水中砷和硒污染问题已经严重危害到人类和各类生物体的生存。

因此加强水资源中砷、硒元素的监控非常重要，这里主要对水中砷和硒的检测方法进行综述。

2、水中砷和硒的检测方法电化学分析法、络合滴定法和生物化学法可用来检测水体中砷和硒，这几种方法灵敏度和准确性较低，检测的物质的种类有限。

水中砷和硒常用的检测技术还包括紫外-可见分光光度法（UV-VIS）、原子吸收光谱法（AAS）、电感耦合等离子体法（ICP）和原子荧光光谱法（AFS）等。

2.1 紫外-可见分光光度法（UV-VIS）UV-VIS法是指将200 - 760 nm不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时，便可得到物质对不同波长光对应的吸收强度。

如以波长（λ）为横坐标，吸收强度（A）为纵坐标，可获得物质的吸收光谱。

UV-VIS法是目前水环境监测分析领域是目前水环境监测中使用最多的仪器分析方法之一。

虽然用UV-VIS法测量砷、硒设备便宜、稳定性和重复性较好，但此法也存在很多缺点，首先样品前处理步骤比较繁琐；其次由于在实验过程中常使用剧毒试剂会产生废液污染环境；再次因较低浓度的待测样对光的吸收很低，检出限偏高，难以满足水质监测的要求。

2.2 原子吸收光谱法（AAS）AAS利用蒸汽相原子可以吸收一定波长的光辐射，使被测元素原子中外层的电子从基态跃迁到激发态。

水中砷的植物修复研究进展摘要：砷是自然界普遍存在的一种元素，因其具有毒性和“三致”效应已成为环境优先污染物之一。

在查阅国内外大量文献资料的基础上，系统地阐述了水中砷的存在形式、毒性以及植物修复的概念、主要类型及其应用。

从砷的超富集植物、水生植物和其他植物3个方面总结了不同植物对水体中砷的修复效率、影响因素及存在的缺陷。

最后提出了水体中砷植物修复的主要研究方向，包括具有砷累积效应的水生植物的筛选、水中其他离子与植物生长和植物修复的相互作用以及与其他修复技术结合使用、砷超富集植物后处置与资源化利用等。

关键词：砷；植物修复；超富集植物；水生植物砷是自然界普遍存在的一种元素，在地壳中的丰富度列第20位、人体中含量第12位的元素，具有致癌、致畸和致突变作用[1]。

如果人类长时间暴露在含砷的环境中，会诱发肝癌、皮肤癌等，还会导致胎儿畸形。

自然过程和人为活动如石油加工、采矿和冶炼、燃煤发电以及木材防腐剂、动物饲料添加剂、杀虫剂、除草剂、半导体等的使用和含砷废水的排放均可导致水体或土壤中的砷富集[2，3]，中国近年来屡次有砷污染和砷中毒事件的发生。

砷中毒也是一个世界性环境问题，在亚洲的印度、孟加拉国、越南、泰国，南美的阿根挺、智利、巴西、墨西哥、乌拉圭，欧洲的德国、希腊、西班牙、英国，以及北美的加拿大和美国均有砷中毒案例报道[4-9]。

中国的原生高砷地下水砷污染影响范围广、砷暴露人群多。

受其影响的主要省区包括内蒙古、山西、新疆、宁夏、吉林、安徽、青海等地[10，11]。

为此，国内外学者就如何去除水体中的砷进行了大量研究。

目前处理工业废水和饮用水中砷的方法有活性炭、活性铝吸附法，混凝、沉淀法，离子交换法，生物法等。

这些方法虽然都可将水中的砷降至标准以下，但是往往费用高、操作复杂，同时还会产生二次污染。

植物修复技术是土壤和水环境重金属污染修复的新兴技术之一，以其环境友好、不产生二次污染的特点受到了广大学者的青睐。

本文将从水中砷的存在形态及毒性、植物修复技术的类型与修复机理、水中砷的植物修复效果及影响因素等方面进行阐述，并提出今后研究的方向。

砷元素形态分析现状与发展（二）张新荣清华大学分析中心4.氢化物发生－冷阱捕获技术该技术是将砷化合物转化成其相应的氢化物，氢化物在冷阱中捕获富集后，依它们沸点顺序被蒸出冷阱而达到分离。

这种技术装置包括氢化物发生装置（间歇式或连续流动式），冷阱捕获装置和检测系统。

在间歇式氢化物发生器中，pH1－2下用硼氢化钠还原As（Ⅲ）＋As（V），MMA和DMA成为其相应的氢化物，用He气带入冷阱捕获。

冷阱为半填充有玻璃球的U型管。

当U型管浸入液N2时，氢化物被捕获在玻璃球上，当U型管被升温时，冷阱又起色谱柱的作用，分离被捕获的氢化物。

氢化物流出U管后，可由He气载入原子光谱检测器检测。

目前常将冷阱与石英管原子吸收联用。

利用间歇式氢化物发生器，使用样品体积大，一般为几十ml到100ml，因此检测限低，一般在亚ng/L范围，是目前检测限最低的一种形态分析方法。

但这种系统耗时长，一般半个小时分析一个样品。

Howard等人建立了一种连续流动氢化物发生－冷阱技术。

由泵带动样品溶液、酸和硼氢化钠溶液进入氢化物发生器，在气－液分离器中产生的氢化物由载气带入冷阱捕获，分离后的氢化物在由空气－乙炔火焰加热的石英管中实现原子化。

这种方法噪声小，重现性较好，但是由于该方法允许的样品体积小（小于10ml），其最低检测限为20ng/l。

一般说来，冷阱填充料应具备下面几个条件：能定量浓缩、可逆地保留砷氢化物、给出良好地色谱分离、不受水蒸气及其冷凝的影响。

几种可行地填料包括：玻璃球、玻璃纤维素和PTFE碎屑。

至于那一种填料更好，说法不一。

填涂有3％OV－3Chromosorb W的U型管冷阱分离效果也很好，这种填料经过硅烷基化及加热处理。

Howard等人发现硅烷基化的玻璃球也给出较好的分离效果，氢氟酸腐蚀的玻璃球也有较好的效果。

另外为使这一技术有较好的重现性、较好的峰形，应保证冷阱干燥，使连接管道尽量缩短，这样也有利于减小管道对分析物的吸附。

作者简介:任智泉,男,1970年12月出生,1993年毕业于山西大学,工程师,030009,太原市新建路475号收稿日期:2005-12-05●百业科技砷化学形态分析研究进展任智泉(太原市自来水公司)摘　要:文章总结了近年来砷形态和痕量分析研究进展,包括分离、测定方法的进展情况。

关键词:砷;形态;痕量分析中图分类号:O613.63 文献标识码:A 文章编号:1004-6429(2006)02-0088-02 砷及其化合物有强烈的毒性和致癌性,同时砷元素能以多种化合物的形式存在,最常见的砷化合物有:亚砷酸、砷酸、一甲基砷酸、二甲基砷酸、砷甜菜碱和砷胆碱;此外还有砷糖、砷脂类化合物等。

由于不同形态的砷的毒性差异较大,在砷分析中形态分析特别重要,砷的形态分析也就是分离富集鉴定和测定各种砷化合物的分析方法,目前对环境样品的有毒有害元素的测定已从“总量”转向“形态”,元素化学形态分析是热门课题之一,笔者综述了近年来砷形态分析的研究进展。

1　砷的富集及形态分离1.1　氢化物发生法由于NaBH 4或K BH 4具有较强的还原性和较高的选择性,各形态砷都可以在不同酸度下选择性的还原为砷氢化合物,故该法至今仍在砷富集和形态分离中应用较多。

早期常将各种砷化合物经NaBH 4还原为相应砷氢化合物,再将试液吸收后光度法进行测定。

近年来,许多报道是将氢化物发生法与原子吸收光谱,原子荧光光谱,等离子电感耦合原子发射光谱,等离子质谱,色谱联用进行砷的富集及砷的形态分析。

1.2　色谱法气相色谱法和液相色谱法均可分离砷形态。

由于至今仍没有一种好的气相色谱衍生法能使各种砷形态同时被衍生成低沸点化合物,使得该法在砷形态分离上受到限制。

因此近年来利用气相色谱法分离砷形态的较少。

液相色谱用于砷的形态分析比气相色谱更有优势,首先样品不用衍生,经过简单处理后即可直接进入色谱柱;其次液相色谱可以选择众多的固定相和流动相作为分离介质,可根据所要分析的形态的性质选择适当的色谱体系。