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。对于
无机砷(V)、无机砷(III)，一般采用方法包括化学沉淀、氧化还原、离子交换等实现砷的去除。而对于有机砷和元素砷，其去除难度
较大，需要采用聚合物吸附、生物降解等方法进行治理。
值得注意的是，在研究和治理过程中，我们需要注意到砷的迁
移和转化机理。了解这些机理有助于我们更加深入地了解砷污染
水体的状况，并制定出更加科学的治理方案。
总之，砷污染水体中砷的迁移和转化机理是一个复杂的系统工程，在实际应用中需要了解砷在水体中的各种类型、砷在不同环
境的转换形式、砷的吸附、解吸、转化等生理化学过程以及砷去
除方法的可行性等方面。只有全面地了解砷污染水体中砷的迁移
和转化机理，才能真正有效地治理砷污染问题，保障人们的健康和环境的健康。
中轻度砷污染土壤-水稻体系中砷迁移行为研究 薛培英;刘文菊;刘会玲;段桂兰;胡莹 【摘要】通过土.砂根袋培养生物学模拟试验,运用砷形态分级的连续提取方法研究了水稻整个生育时期内砷在中轻度砷污染土壤.氧化性根际.水稻体系中的时空分布规律.结果表明:(1)该品种水稻(远诱一号)生长旺期(第三生长时期和第四生长时期)由于根系活化作用产生明显根际效应,根际土壤中各砷形态总量、无定形态砷含量均显著高于非根际土(P<0.05),而有效性最低的残渣态则低于非根际土.(2)水稻根表铁氧化物膜(简称:铁膜)主要以无定型态铁和结晶态铁为主(>90%),在生长旺盛期老化程度最高,且对砷富集能力与第一时期相比降低60%,与第二时期相比降低10%;根表铁膜对砷的富集作用并不完全随铁膜数量的增减而变化,还与铁膜中铁的组成形态(尤其无定形态铁)密切相关.(3)砷在土壤-根际-水稻(远诱一号)体系中迁移规律:砷随铁氧化物的还原由非根际向根际迁移并在氧化性根际富集,由于铁膜的缓冲层作用,砷很少进入作物根系,迁移至地上部的砷含量低于根中砷含量;生育初期(前两个生长时期),水稻根表铁膜主要起富集库作用,具有很强的富集砷能力,但富集的砷易解吸进入作物根系,生育后期(后三个生长时期),铁膜逐渐老化,主要起缓冲层作用,使根系砷含量与生育初期相比降低50%～90%. 【期刊名称】《土壤学报》 【年(卷),期】2010(047)005 【总页数】8页(P872-879) 【关键词】砷;砷形态;铁氧化物膜;根际土;非根际土 【作者】薛培英;刘文菊;刘会玲;段桂兰;胡莹
【作者单位】河北农业大学资源与环境科学学院,河北保定,071000;中国科学院城 市环境研究所,福建厦门,361021;河北农业大学资源与环境科学学院,河北保 定,071000;国家北方山区工程研究中心,河北保定,0710011;河北农业大学资源与环境科学学院,河北保定,071000;中国科学院生态环境研究中心,北京,100085;中国科 学院生态环境研究中心,北京,100085 【正文语种】中文 【中图分类】X131.3;X171.5;X53 砷污染控制指标体系的建立以及污染区砷风险评价与土壤中砷的潜在移动性及其生物有效性有关,而砷的不同存在形态不仅可以反映砷的行为转化还可反映土壤对砷 的固定(即砷的生物有效性),污染状况及其危害水平[1-2]。土壤中砷的主要形态为 无机砷化合物[3],其与土壤矿物的结合形态主要有[4]:(1)非专性吸附态;(2)专性吸附态;(3)无定形和弱结晶铁铝或铁锰水化氧化物结合态;(4)结晶铁锰或铁铝水化氧化物结合态;(5)固定于土壤颗粒的晶体结构或包蔽于其他金属难溶盐沉淀中的砷(残渣态As)。一般而言,非专性吸附结合态 As是土壤中可溶性砷或吸附在土壤颗粒表面的砷,其占总砷量的比例一般小于 3%[5-6],易被生物吸收,因而危害性较大;专性吸附 态和无定形结合态砷在土壤理化条件发生变化(如pH、Eh),或与其他金属离子、磷、土壤微生物和土壤动物作用下导致砷结合矿物相或粒径改变时,均有可能被释放而 成为有效态砷,而结晶态和残渣态砷则不易被生物吸收和进入水体,其危害性相对较 低[7-8]。总之,土壤矿物表面与砷的界面反应:氧化-还原、吸附-解吸、沉淀-溶解 和有机配合-解离决定了砷在土壤中的形态转化和移动能力[9-12]。 土壤中砷的迁移转化过程受多种生物地球化学因素调控,其中土壤氧化还原状况是 影响砷存在形态的主要因素,明确土壤 -植物系统中砷的化学行为是污染区建立砷污
砷污染的环境与健康效应研究 1.砷污染的环境来源 砷是地壳中常见的元素之一，广泛存在于岩石、土壤和水体中，它的存在形式有无机砷和有机砷，其中无机砷对人体的危害更大。砷的主要环境来源包括工业废水、生活污水和农业施肥、农药等。在地质、气象等自然因素的作用下，砷可以进入地下水、土壤和 环境空气中，对人类和动植物造成威胁。 2.砷污染的健康效应 砷对人体的影响主要表现在急性和慢性两种类型中。急性中毒 主要是由于短时间内摄入大量的砷，引起的胃肠道、皮肤、呼吸 道和神经系统等症状。而慢性砷中毒则是由于长期摄入小量的砷，时间越长，危害越严重。慢性中毒的症状包括慢性皮肤病、癌症、心脏病、神经系统症状等。 3.砷污染的环境效应 砷对环境的污染主要表现在以下方面： （1）水体污染：地下水是砷污染风险最为突出的环境介质， 砷释放后容易被地下水所吸收；
（2）土壤污染：土壤中的砷污染主要分为植物可利用态和不可利用态，前者直接对人类健康构成威胁，后者会扩散和渗漏到表层土壤中； （3）大气污染：砷污染形式包括煤矿、烟煤燃烧和烧制硅酸盐陶瓷等，砷会附着在悬浮颗粒上进入呼吸道和肺部，对人类健康带来危害。 4.砷污染的治理与预防 治理和预防砷污染应该采取多种措施： （1）掌握砷污染的来源和发生机理，规范工业废水、生活污水、农业等领域的管理及其排放； （2）加强砷污染监测与防控能力，建立砷水平普查等监控机制，加强对污染源的积极管控； （3）利用现有的技术手段进行砷的治理，包括生物修复、化学修复、物理修复等； （4）加强社会宣传和教育，提高公众对砷污染的危害和预防意识，积极推广环保理念和技术手段。 5.砷污染研究的未来展望 随着环境保护意识的普及和技术的不断革新，砷污染的研究将朝着以下几个方向不断发展：
砷胁迫下砷在生菜中迁移转化过程及其对营养元素含量的影响 砷是一种常见的有毒重金属元素，广泛存在于自然界中。它可以通过大气沉降、水体 污染、土壤中的矿物质和农药残留等途径进入植物体内，对人体健康造成严重威胁。生菜 是一种常见的蔬菜，在砷胁迫下，砷在生菜中的迁移转化过程及其对营养元素含量的影响 备受关注。本文将探讨砷胁迫下砷在生菜中的迁移转化过程以及对营养元素含量的影响， 为减少砷在蔬菜中的残留提供科学依据。 研究表明，砷在植物体内主要以两种形态存在，一种是无机砷（As）形式，主要以砷 酸盐（H2AsO4-、HAsO4 2-）和砷酸二氢盐（H2AsO3-）等形式存在；另一种是有机砷（OAs）形式，主要以甲 基砷（MeAs）和亚砷酸（AsIII-）等形式存在。砷在植物体内的形态转化涉及多种生物化 学反应，如还原、氧化、甲基化和螯合等。砷胁迫下，生菜体内的砷形态转化过程受到多 种因素的影响，如土壤pH值、土壤有机质含量、微生物活性等。为了更好地了解砷在生菜中的迁移转化过程，有必要对这些因素进行深入研究。 二、砷胁迫下砷对生菜营养元素含量的影响 砷胁迫下，砷在生菜中的富集不仅可能对植物本身产生影响，还可能影响其营养元素 含量。研究表明，砷与一些重要的营养元素之间存在相互作用，如氮、磷、钾、钙、镁等。砷胁迫可能影响这些营养元素的吸收、转运和富集，导致生菜中这些营养元素的含量发生 变化。 三、减少砷在生菜中的残留的对策 为了减少砷在生菜中的残留，可以从土壤改良、施肥和选种等方面入手。通过调整土 壤pH值和添加有机质等措施改良土壤环境，可以减少砷在土壤中的有效态形态，降低其对生菜的胁迫作用。在施肥过程中，选择合适的施肥剂和施肥方法，可以促进生菜对营养元 素的吸收和利用，从而减轻砷对生菜的胁迫作用。通过选育砷抗性品种和改良栽培技术， 可以提高生菜对砷的耐受能力，降低砷在生菜中的残留。 在食品安全方面，应加强对生菜中砷残留的监测和控制。建立健全的食品安全监测体系，加强对农产品中砷残留的监测和评估，制定相应的监管标准和措施，确保生菜等农产 品中砷残留的安全控制。还应开展相关研究，深入探讨砷在蔬菜中的迁移转化过程及其影 响机制，为制定科学合理的砷残留控制措施提供科学依据。 四、结语 砷胁迫下，砷在生菜中的迁移转化过程及其对营养元素含量的影响备受关注。了解砷 在生菜中的迁移转化过程和对营养元素含量的影响，对于减少砷在蔬菜中的残留，提高蔬
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
砷在水环境中的迁移规律与生态风险评估 一、砷的概述和污染来源 砷是一种非常常见的元素，它广泛分布于自然环境中，包括地壳、水体和空气等。由于人类活动以及自然过程，砷的含量可能会高于正常水平，从而对生态系统和人类健康产生影响。 砷的来源包括天然和人为两种。天然来源包括地壳和岩石中的砷含量、火山活动、地下水的溶解以及大气颗粒物的沉降等。人为活动包括冶金、电镀、饮料生产、印染和农业等。 二、砷在水环境中的迁移规律 砷在水环境中的迁移和变化是由于多种因素的相互作用。其中最为重要的是水的化学性质、环境中其它元素的存在以及生物作用。 2.1 溶解度和水的化学性质 砷在水中的溶解度随pH值的变化而变化。在 pH 浓度为6.8-7.8 之间，砷的溶解度较低。当 pH小于 4 或高于 9 时，砷的解离程度增加，导致砷的溶解度增加。 2.2 环境中其它元素的影响
环境中其它元素对砷的迁移和转化也有重要的影响。例如，硫 酸盐和碳酸盐会影响砷的沉淀和吸附，草酸和汞离子可以降低砷 的吸附量。 2.3 生物转化 在水生态系统中，生物转化也是影响砷迁移的一个重要因素。 许多微生物能利用砷为能量。砷菌在微生物中是一类典型的生物 转化过程。它们在地下水、泥沙和土壤等地方都有发现。在特定 条件下，砷可以从无机态转化为有机态，这样就能被细菌和藻类 等生物吸收。 三、砷在水环境中的生态风险评估 砷对生态系统和人类健康的影响一直是研究的焦点。目前，一 些评价方法和标准被开发出来，用于评估水环境中砷的生态风险。其中包括以下三个部分： 3.1 砷的生态毒性 砷的生态毒性是指砷对生物体的毒性效应。通过研究砷对物种 和群落的影响，可以判断砷对生态系统的危害程度。 3.2 砷的摄入途径和风险评估
有机物对沉积物中砷生物迁移的影响研究 田甜;谢作明;陈洁;李菲 【摘要】环境中砷的存在往往会对人类健康产生不利影响.以从高砷含水层沉积物中筛选的砷抗性细菌X6400-2为生物材料,通过测定微宇宙体系中各种形态砷的含量,研究外加有机碳源葡萄糖、麦芽糖、腐殖酸、富里酸对含水层沉积物中砷生物 迁移转化的影响.结果表明:4种有机碳源均影响微生物X6400-2的生长;细菌 X6400-2生长的最适合碳源浓度分别为葡萄糖2.0 g/L、麦芽糖1.0 g/L、腐殖酸1.5 g/L、富里酸2.5 g/L;未接种细菌X6400-2时在有机碳单独作用下沉积物中砷的释放量很少,溶液中砷含量几乎为零,说明有机物单独作用对沉积物中砷生物迁移 的影响较小;当向添加了有机物的沉积物-培养基微宇宙体系中接种细菌X6400-2后,沉积物中的砷快速向溶液中迁移,其中添加富里酸的微宇宙体系沉积物中砷的生 物迁移最明显,As(Ⅲ)、As(V)和总砷的释放量最高分别达到沉积物中的63.3％、66.4％和41.3％;由于沉积物对溶液中释放的砷具有二次吸附作用,溶液中As (Ⅲ)、As(V)和总砷达到最高浓度后均缓慢降低至趋于稳定. 【期刊名称】《安全与环境工程》 【年(卷),期】2017(024)006 【总页数】8页(P1-7,13) 【关键词】砷污染;细菌X6400-2;有机物;沉积物;生物迁移;微生物修复 【作者】田甜;谢作明;陈洁;李菲
【作者单位】中国地质大学(武汉)环境学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)环境学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)环境学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)环境学院,湖北武汉430074 【正文语种】中文 【中图分类】X172;X142 砷(As)污染已经成为了一个严重威胁人类身体健康的重大环境问题[1]。由于砷及其化合物都具有较强的化学稳定性，在自然界中不易分解或转化，因而对环境造成了极大的危害[2-3]。此外，砷还可以通过一些农作物的富集作用进入食物链，最终进入人体或生物体内，造成多种疾病，从而影响和危害人体和其他生物体的生命和健康[4-5]。砷还是一种致癌物质，能引起肺癌、膀胱癌、肝癌、肾癌、皮肤癌等，例如二甲基砷酸钠有强致癌性，可引起动物胚胎死亡或畸形[6-7]。世界卫生组织下属的国际癌症研究机构(International Agent for Research on Cancer，IARC)和美国环保署人类有害物质信息库(Integrated Risk Information System，IRIS)的分类系统中，砷均被列为第一类致癌物[8-9]。 已有大量研究者开展了微生物对砷迁移转化方面的研究。如Jones等[10]和Xie等[11]对厌氧环境下土著细菌对砷迁移转化的影响进行了研究，结果表明碳源的添加会促进微生物的生长，并导致砷的形态发生变化；杨会等[12]研究了不同厌氧环境中微生物对砷释放的影响，结果发现在添加葡萄糖的情况下，不同的厌氧环境中砷的释放趋势一致，但控制过程不同。土壤及水体砷污染修复是一个很复杂的过程，包括许多物理、化学和生物过程[13-14]。现有的环境污染治理方法中，不管是对土壤中砷污染的治理还是对水体中砷污染的治理都离不开微生物。如Wang等[15]开展了利用微生物修复砷污染土壤和地下水方面的研究，并指出生物浸出可以有效地去除土壤中的砷，外加碳源或矿物营养物质对微生物进行刺激可以提高砷的浸出
砷示踪同位素 砷示踪同位素，是一种广泛应用于环境科学领域的方法，通过分析和追踪砷元素的同位素组成，帮助研究人员了解地球环境中的砷分布、迁移和转化过程。本文将介绍砷示踪同位素的原理、应用、实验方法以及未来的发展方向，希望能为相关研究提供指导意义。 砷是一种广泛存在于地球环境中的元素，其在自然界中的分布和迁移过程对环境和人类健康具有重要影响。砷示踪同位素方法是通过分析砷同位素的相对丰度来揭示砷的来源、迁移路径和转化过程。在示踪同位素中，主要利用的是砷的两种常见同位素：砷-75和砷-73。这两种同位素在砷元素中的相对丰度具有一定的区别，因此可以通过测量其相对丰度的变化来推断砷的来源和迁移路径。 砷示踪同位素的应用广泛涉及到土壤、水体、大气和生物体等各个环境介质。在土壤领域，砷示踪同位素被用于研究砷的起源和迁移途径，为土壤重金属污染治理提供科学依据。在水体中，砷示踪同位素可以追踪砷的来源和运移过程，帮助科研人员评估水体砷污染的风险和治理策略。在大气中，砷示踪同位素研究可以揭示大气颗粒物中砷的来源和地域分布，对于了解大气砷污染的成因和传递机制具有重要意义。在生物体中，砷示踪同位素可以用于探究食物链中砷的传递规律以及鱼类等生物对人类健康的潜在风险。 进行砷示踪同位素研究，需要搜集样品并测量砷同位素的相对丰度。对于土壤和水体样品，通常采用质谱等仪器对砷的同位素组成进
行准确测量。而在大气和生物体砷示踪研究中，还需要结合样品前处理等步骤，以提取砷元素并消除样品中的干扰物，确保测量结果的准确性和可靠性。 未来，砷示踪同位素的发展方向主要包括扩大示踪范围、深化机理研究以及提高测量技术。首先，砷示踪同位素可以延伸到更广泛的环境介质，并结合其他分析方法，实现对砷污染的全面评估。其次，深化砷示踪同位素的机理研究，探究砷的迁移和转化过程中的关键环节，从而更好地理解砷元素的行为规律。最后，随着分析仪器和测量技术的不断进步，砷示踪同位素的测量方法将更加精确和高效，为环境科学研究提供更可靠的数据支持。 综上所述，砷示踪同位素是一种生动、全面且具有指导意义的研究方法，可以帮助科学家了解砷在地球环境中的分布、迁移和转化过程。通过深入研究砷示踪同位素的原理、应用和实验方法，并不断推进该领域的发展，相信可以为环境科学领域的砷研究提供更多的启示和指导。
砷污染水体的净化技术研究 为了保护人类生命和健康，以及维护生态环境的稳定，水污染 问题一直是一个重要的问题。其中砷污染问题在许多国家中也是 一个比较严重的问题。砷是一种高毒性物质，它很难被生物生物 降解而造成严重的污染。预防和治理砷污染已逐渐成为全球各国 科学家和环保工作者的共同目标。本文将简要介绍砷污染的定义 和来源，并分析砷的危害及人体暴露途径、砷污染水体的现状及 治理技术的研究进展。 一、砷污染的定义和来源 砷是天然元素，广泛分布在自然界中。砷主要来源于矿物和地 下水中，包括石墨、锡矿、铝土矿、硫铁矿等金属矿石和煤矿。 此外，一些砷化合物为制药、染料、木防腐剂等工业用途制造的 副产物也是砷的一个重要来源。农业中会使用砷农药以减少昆虫、杂草和真菌对作物的损害。这些活动都会导致地下水、地表水、 饮用水中的砷浓度升高。 二、砷的危害及人体暴露途径
砷对人体的危害极大，主要通过水、空气和食品进入人体。长 期饮用砷超标的水会引起各类疾病，如癌症、皮肤病和神经系统 疾病，严重危害人类健康。当土壤和植物受到砷的污染时，也会 通过食物链影响到人类和其他动物的健康。此外，砷在大气中生 成的颗粒物也会通过呼吸道进入人体。 三、砷污染水体的现状及治理技术的研究进展 砷污染水体已经成为一个世界性的环境问题。很多地区，特别 是农村和贫困地区的地下水、饮用水已经受到了严重的污染。在 治理砷污染方面，人们采用了不同的技术，包括化学、物理和生 物技术。 化学技术是目前最常用的砷污染治理技术之一。化学还原、氧化、沉淀和吸附是常用的化学技术。其中氧化物和氢氧化物的组 合是一种非常有效的方法。 物理技术可分为膜分离和纳米技术。膜技术目前被广泛应用于 砷的去除，包括微滤、超滤和反渗透技术。纳米技术是新兴技术，砷胁迫是其一大应用领域。研究表明，纳米材料对砷具有很好的 吸附功能。
砷的环境地球化学研究进展概述 摘要：由于自然原因和人为原因，大量的砷分布在岩石、土壤、大气和水中，进而进入生物体内。近年来，越来越多的砷中毒事件已引起国内外的高度重视。本文对砷的性质、砷在环境介质如岩石矿物、土壤、大气、水体和生物体中的形态分布及砷在环境介质间的迁移转化进行了综述。 关键词：环境地球化学砷研究进展迁移转化形态分布 A Review on Environmental Geochemistry Studies of Arsenic Abstract: Arsenic (As) is a ubiquitous element in rock, soil, atmosphere, water, plants and animals as a result of natural geological sources and anthropogenic sources, such as mining and smelting, pesticide application, fossil-fuel burning and other industrialization in general. Recently, more and more reports about arsenic poisoning occur, which attracted a significant environmental health concern. This article will give a review on characteristic of arsenic, distribution, speciation, transport and transformation of arsenic and its compounds in environment medium. Key words: Environmental geochemistry; arsenic; speciation; transformation; review 引言 早在四千多年前，我国就将雄黄（As2S2）、雌黄（As2S3）等砷化物用于食用、制药及炼丹[1]。【7】从1250年马格耐斯分离出砷以来，砷被广泛应用于医药、农业、畜牧业、电子、工业及冶金业等各个领域【5-1】。砷及其化合物是世界卫生组织( WHO) 下属的国际癌症研究所( IARC) 、美国环境卫生科学研究院( NIEHS)、美国环保局(USEPA)等诸多权威机构所公认的人类已确定的致癌物[2]。【12】由于自然地质作用以及矿产开采、化石燃料的燃烧等人为活动，大量的砷进入到环境介质中，对环境的污染和人类健康造成潜在危害。据统计，全球约6-10千万人长期暴露在高砷环境中[3]【101 Ng et al 2003】，已引起国内外的高度重视。因此，揭示砷在环境中的形态分布及其在环境介质间中的迁移转化规律具有重要的意义。 1砷的性质 砷的英文名称为Arsenic,化学元素符号As,它的外观为银灰色发亮的块状固体,质硬而脆。熔点为817℃/3650Kpa,沸点为613℃/升华,它不溶于水、碱液、多数有机溶剂,但溶于硝酸、热碱液[2]。【12】砷位于元素周期表中第四周期第V主族，处于金属与非金属过渡的区域，通常情况下可以把砷看作半金属元素[4]【3】。砷在自然界中无处不在，地壳中排列第20位，海水中排列第14位，人体中排列第12位[5]【27】。环境中的砷主要以四种氧化态（-3,0，+3，+5）存在，主要以以无机态的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)存在，有机砷包括一甲基砷酸(MMA)、二甲基砷酸(DMA)，在海产品中主要为砷甜菜碱砷(AsB)和砷胆碱(AsC)。但As3一只存在于Eh极低的环境中，呈气态砷化三氢(AsH 3)和(CH)3As的形式，在自然界中十分稀
场地土壤中有效态砷的稳定化处理及机理研究随着城市化进程的加快，建设用地的需求不断增加，因此场地土壤中污染物的处理问题日益突出。其中，砷是一种常见的有害污染物，对人体健康和环境造成极大的危害。因此，有效态砷的稳定化处理成为了一个重要的研究领域。 一、砷的来源和危害 砷是一种常见的有害元素，广泛存在于自然界中的土壤、地下水、岩石等中。在人类活动中，砷主要来源于工业废水、农业用药、燃煤、金属冶炼等。砷的存在对人体健康和环境造成极大的危害，主要表现为： 1.对人体健康的危害：砷可以引起各种疾病，如皮肤病、癌症、神经系统疾病等。砷对人体的中枢神经系统和免疫系统有一定的影响，还会导致DNA的损伤，增加遗传性疾病的发生率。 2.对环境的危害：砷的存在会影响土壤的生态平衡，导致植物生长受阻，降低土壤的肥力；同时，砷会进入地下水中，污染水源，对水生生物产生不良影响。 因此，砷的稳定化处理对于保障人类健康和环境的可持续发展具有重要意义。 二、有效态砷的稳定化处理方法 有效态砷是指砷在土壤中的可溶性形态，是土壤中砷的主要毒性形态。稳定化处理的目的是将有效态砷转化为难溶性的砷化合物，以减少砷的毒性和危害。目前，常见的有效态砷稳定化处理方法主要有
以下几种： 1.化学稳定化法：利用化学反应将有效态砷转化为难溶性的砷化合物。常用的化学稳定化剂包括氢氧化铁、氧化铁、氢氧化铝等。这种方法具有反应速度快、效果明显等优点，但需要添加大量的化学物质，容易造成二次污染。 2.生物稳定化法：利用微生物的代谢作用将有效态砷转化为难溶性的砷化合物。常用的微生物包括硫酸还原菌、铁还原菌等。这种方法具有环境友好、无需添加化学物质等优点，但反应速度较慢，处理效果不稳定。 3.物理稳定化法：利用物理方法将有效态砷与土壤颗粒物质结合成复合物，形成难溶性的砷化合物。常用的物理稳定化方法包括吸附、沉淀等。这种方法具有处理效果稳定、无需添加化学物质等优点，但需要较长的反应时间，处理效率较低。 三、有效态砷的稳定化处理机理 有效态砷的稳定化处理机理主要有两种，一种是化学反应机理，另一种是生物代谢机理。 1.化学反应机理：化学稳定化法利用的就是化学反应机理。在土壤中，氢氧化铁、氧化铁等化学物质可以与有效态砷发生反应，形成难溶性的砷化合物。这种反应是一个氧化还原反应，其中砷的氧化态从+3转化为+5，同时还原剂（如氢氧化铁）被氧化为氧化物。 2.生物代谢机理：生物稳定化法利用的是生物代谢机理。在土壤中，硫酸还原菌、铁还原菌等微生物通过代谢作用将有效态砷转化为
砷污染和预防的生态毒理学研究 砷是地壳中含量较多的元素之一，也是人类生产和生活中广泛使用的化合物之一。但是，随着工业化的进展和人口的增长，砷污染已成为一个严峻的环境问题，威胁着人类的健康和生态系统的稳定。因此，生态毒理学研究旨在了解砷的毒性和影响，预测砷的迁移和转化，并提供有效的预防和治理方法。 1. 砷的生态毒性 砷是一种普遍存在的元素，也是一种有毒元素。在环境中，砷的形态和浓度对 生态系统和生物产生着广泛的影响。例如，砷可以通过水、土壤、空气等途径进入环境，造成水体、土壤和空气的污染。同时，砷也能够影响生物的生存和繁殖。 砷的毒性主要表现在以下几个方面： （1）对生理代谢的干扰：砷可以影响生物的生理代谢过程，干扰细胞的DNA 复制和修复，进一步导致组织器官的损伤和功能障碍。 （2）对生物多样性的破坏：砷对生物多样性的破坏主要表现在影响生物的生长、繁殖和生态位。砷的负面影响导致了生态系统的生态平衡失衡，造成生物群体减少和变异。 （3）对人体健康的风险：砷的摄入和接触对人体健康的影响主要包括癌症、 心血管疾病和神经系统损伤等。 2. 砷的迁移和转化 关于砷的迁移和转化，生态毒理学研究已经取得了很多进展。砷的迁移和转化 通常是一个复杂的过程，受到土壤-水系、大气-水系、生物-土壤等多种因素的影响。其中，砷的化学形态和环境条件是影响砷迁移和转化的重要因素。
（1）化学形态对砷迁移和转化的影响：砷的化学形态主要分为四种类型，包括无机三价砷、无机五价砷、有机三价砷和有机五价砷。这些化学形态对砷在环境中的迁移和转化具有不同的影响。 （2）环境条件对砷迁移和转化的影响：环境条件是砷迁移和转化的另一个重要因素。例如，土壤的pH值、含水量和有机质含量等因素都对砷的迁移和转化产生着重要的影响。 3. 砷的预防和治理 针对砷污染，预防和治理是非常重要的措施。在生态毒理学研究中，针对砷污染的预防和治理，已经有了一些可行的方法。 （1）砷污染的预防：砷污染的预防主要包括以下几种措施： ①对潜在的砷污染源进行全面的监测和评估，及早发现和控制; ②优化生产工艺，减少砷的排放和泄漏; ③研究和推广新型的环保技术，减少砷污染的风险; ④加强公众的环保意识，培养环境保护的责任感和义务。 （2）砷污染的治理：砷污染的治理可以采用以下几种方法： ①植物修复技术：利用植物的吸附和转化能力来清除砷污染; ②微生物修复技术：利用微生物的代谢能力来清除砷污染; ③物理-化学治理技术：包括吸附、沉淀、离子交换等方法; ④生物地球化学学技术：运用生物地球化学原理清除砷污染。 总之，生态毒理学研究是对砷污染和预防的一种重要的学科。在未来，应该加强对砷在环境中迁移和转化的了解，探究砷的毒性机制和生态影响，研究更加科学有效的砷污染治理措施。只有这样，才能更好地保护人类和自然环境。
水生态系统环境中重金属迁移转化机理研究 水生态系统是人类和其他生物所赖以生存的重要生态系统之一，在环境保护的背景下，关注水生态系统环境中重金属迁移转化机 理的研究变得非常重要。 1. 什么是重金属？ 重金属是指相对原子质量大于20的金属元素，常见的有铅、镉、汞、铬、铜等。重金属是一种常见的污染物，由于工业生产 和人类活动等原因，他们会被排放到水体中，对水生态系统造成 严重威胁。 2. 重金属在水环境中的迁移转化 重金属在水生态系统中的迁移流程很复杂，主要包含两个部分：一是溶解态和胶体态；二是颗粒态。溶解态与胶体态的重金属在 水生态系统中迁移距离远，生物摄取率低，而颗粒态的重金属则 容易被生物吸附或吞噬，从而大量进入生物体内。 3. 重金属对水生态系统的影响 重金属污染对水生态系统会造成严重的影响，对生物生存和生 长会产生剧烈的影响。例如，铅、镉等重金属能够引发生物体的 不良反应，导致生长受阻、生物调节能力下降等。 4. 重金属迁移转化机理研究
近年来，人们对水环境中重金属迁移转化机理的研究越来越深入。在研究中，发现了一些有趣的现象，比如：吸附剂的种类和数量，pH值，电导率等性质的不同，会对生物体内重金属的吸附和去除产生不同的影响，进而影响生物反应。 5. 重金属迁移转化机理研究的意义 重金属迁移转化机理研究，不仅能够形成更准确、更全面的重金属污染供应链，同时也有利于改进重金属污染的治理技术。同时，这些研究也有助于人们更好地了解重金属在水生态系统中的运移规律，推动重金属污染治理工作的顺利开展。 6. 总结 水生态系统环境中重金属迁移转化机理研究是热门研究领域，研究人员通过对重金属迁移转化机理的逐步探索，为构建可持续发展的生态环境提供了强有力的保障。我们必须重视重金属污染对生态环境的威胁，加强重金属污染治理和研究，共同创造更美好的环境和未来。
砒砂岩对生态环境的影响及对策研究 砒砂岩是一种含有砷元素的沉积岩，其在地质学和矿产学上都具有重要的科学研究和 矿产开发价值。砒砂岩含砷量高，对生态环境造成的影响也备受关注。本文将从砒砂岩对 生态环境的影响和对策进行研究探讨。 一、砒砂岩对生态环境的影响： 砒砂岩中富含砷元素，砷是一种重金属元素，对生态环境具有较大的危害性。砷在土 壤和水体中的富集和迁移主要受氧化还原条件、pH值、有机质和其他离子存在等因素的影响。砷对土壤和水体的污染主要表现为以下几个方面： 1、土壤污染：砒砂岩中的砷元素会通过岩石的风化作用释放到土壤中，造成土壤的 污染。土壤中过量的砷元素会对土壤中微生物和作物生长产生危害，对生态环境造成影 响。 2、水体污染：砒砂岩中的砷元素可以随着地下水或者雨水的冲刷迁移至河流、湖泊 和地下水中，造成水体的污染。水体中的砷元素超标会危害水生生物的健康，影响水体的 生态平衡。 3、生物富集：生活在受砷污染环境中的生态系统中的动植物，会受到砷的富集和污染，进而影响人类的健康。 二、对策研究： 1、开展科学研究：砒砂岩区域的环境砷污染特征、程度和影响进行全面调查和研究，为防治和治理提供科学依据。 2、加强监管：加大对砒砂岩开采和利用的监管力度，规范矿山开采活动，减少砒砂 岩对土壤和水体的影响。 3、开展治理工作：采用生物、化学和物理等多种手段对受到砷污染的土壤和水体进 行治理，减少砷元素的迁移和富集。 4、推动科技创新：加大对砷污染的防治技术研发和应用，推动环境保护技术的创新 和推广。 5、加强环境教育：加强对砒砂岩地区居民和从业人员的环境保护意识教育，提高全 社会的环境保护意识。 结语：
海藻中砷的含量,分布及化学形态的研究 砷是一种重要的环境污染物，它的污染可能会对人类和地球上的生物群落产生严重的影响。海藻是沿海地区一类重要的生物组成部分，同时也是有机物和无机物离子的重要载体，来研究砷在自然界中的分布和迁移特征非常重要。本文将对海藻中砷的含量、分布和化学形态进行综合研究。 研究结果表明，同砷相关的海藻中砷含量变化很大，其中主要包括悬浮物、植物、沙滩表面和海质里的海藻。在悬浮物中，海藻的砷含量可达到15.84 mg/kg，而植物、沙滩表面及海质里的海藻砷含量仅有0.23-1.73 mg/kg。海藻对砷的无机形态吸收能力很强，在悬浮物中，有机砷的占比不超过1.38％，然而，植物、沙滩表面及海质 里的海藻中，有机砷的占比可达到20.5％。 另外，本文研究发现，海藻对不同砷形态和水溶性吸收能力也是不同的，在悬浮物中，砷相对富集率最高为氧化砷，占比达50.9％，而生物有机砷的相对富集率仅有2.5％左右；而在植物、沙滩表面和海质里的海藻中，有机砷的相对富集率可达到60.3％，氧化砷的相 对富集率仅有2.3％左右。 综上所述，海藻是砷在自然界中重要的分布和污染物迁移、转化的重要载体，海藻中砷的分布、含量和化学形态也是不同的，这可以为我们了解砷在海洋中的分布、迁移、转化及它对海洋环境的污染和影响提供重要的参考依据。 本文研究了海藻中砷的含量、分布及化学形态。结果表明，同砷
相关的海藻中砷的含量变化很大，随着砷形态的不同，海藻中砷的富集情况也不尽相同。海藻因其能够吸收大片的水，这使得它成为海洋环境中重要的砷污染物迁移和转化的载体，对于我们了解砷的自然状态和对环境的影响具有重要的指导意义。
砷污染处理技术的研究 砷是一种广泛存在于自然环境中的元素，也是一种有强毒性的物质，极易对人体造成危害。由于煤矿、矿产、烟草、农业等产业的发展，砷污染也日益严重。如何有效处理和利用这些砷污染物，成为环保领域热议的话题。 一、砷污染的现状和危害 现阶段，砷污染已经成为全球性的环境问题之一，不仅在发达国家，而且在许多发展中国家中都存在这一问题。由于砷浸泡土壤、土壤中的水分、工业废水等因素，砷被释放到环境中，其危害也随之产生。 砷对人类健康的危害包括肝脏病、心脏病、癌症和皮肤病等多种疾病。而对于生态环境来说，砷有可能引起植物死亡、水域富营养化以及地下水的污染，同时还会引发对生态环境的破坏。 二、砷污染处理技术 为了有效处理和管理砷污染，有效的砷污染处理技术变得至关重要。目前，砷污染处理技术主要分为物理法、化学法和生物法三类。 1、物理法 物理法是将污水或土壤中的砷离子通过物理过程分离出来并去除。物理法的处理方式包括饱和吸附、反渗透、活性碳、微滤等，但是物理法存在能量和耗费的问题。 2、化学法 化学法是在污水中加入化学物质，将砷离子与其他物质结合，形成不易溶解的复合材料，从而达到对污水中的砷离子去除的目的。化学法的处理方式包括氧化、沉淀、还原等，但是存在化学品残留的问题。
3、生物法 生物法是通过微生物的生长代谢，将砷离子还原或者进入微生物体内，达到去除砷离子的目的。生物法的处理方式包括生物还原和生物吸附等，但是存在生物体积需要控制的问题。 三、砷污染处理技术的研究 目前，针对砷污染处理技术的研究仍然在不断推进中。有关环保领域的研究人员始终关注着处理技术的创新和升级。 近年来，利用功能型纳米材料、高分子材料及其复合自组装材料等新材料的研究，令砷污染治理技术取得了一定的技术和产品进展。 同时，研究人员还通过生物工程手段，开发了一些高效、低成本的生物处理技术。例如采用新菌株对砷进行生物还原和生物吸附的过程，可大大提高处理效率和降低成本。 总结： 随着科技迅猛发展，砷污染治理技术也在不断优化。未来，我们需要积极推广现有的砷污染处理技术，并加大在新技术、新材料、新方法等方面的投入，以更好地保护环境，为人类创造更美好的未来。