砷的地球化学特征与研究方向_伯英
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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。
地球化学特征及环境意义地球化学是研究地球化学元素在地球上的分布、演化和环境意义的学科。
地球化学元素是指地球上存在的化学元素,包括金属元素和非金属元素,它们的存在对地球的演化和生命的存在起着至关重要的作用。
地球化学特征是指地球上不同地区地壳中元素的分布特征。
地球化学特征的研究可以揭示地球的演化历史、构造特征和成矿作用等。
根据元素的分布特征,地球化学元素可以分为两类:亏损元素和富集元素。
亏损元素是指地球地壳中含量较低的元素,如锂、铝、钠、钾等。
这些元素在地壳中分布不均,主要分布在大陆岩石中,而海洋中含量较低。
亏损元素的分布特征与地球的演化历史和构造特征密切相关,其研究可以揭示地球的演化历史和构造特征。
富集元素是指地球地壳中含量较高的元素,如铁、铜、铅、锌等。
这些元素在地壳中分布较为均匀,但不同地区的含量差异较大。
富集元素的分布特征与成矿作用密切相关,其研究可以揭示成矿作用的机制和规律。
环境意义是指地球化学元素对环境的影响和作用。
地球化学元素对环境的影响主要包括以下几个方面。
首先,地球化学元素对生命的存在和发展起着至关重要的作用。
一些元素如碳、氧、氮、氢等是生命的基本组成部分,而另一些元素如钙、镁、钾、钠等则是生命体内的必需元素。
其次,地球化学元素对环境的污染和治理具有重要的意义。
一些元素如汞、铅、镉、铬等对环境和人类健康造成严重危害,需要采取有效的治理措施。
最后,地球化学元素对资源开发和利用具有重要的意义。
一些元素如铁、铜、铝、锌等是工业生产的重要原料,其开发和利用对经济发展具有重要的意义。
综上所述,地球化学特征及环境意义是地球化学研究的重要内容。
对地球化学元素的分布特征和环境意义的研究有助于揭示地球的演化历史和构造特征,为资源开发和利用提供科学依据,同时也有助于保护环境和人类健康。
砷的测定分析方法一、前言地方性砷中毒是近年来被发现并列入地方病。
虽然历史较短,仅有十几年,但涉及的面积广、人口多、病区复杂、病情严重。
我省也发现有饮水型高砷区。
中国的砷危害特别是水中含有危险浓度的砷,已成为潜在的公共卫生问题,也是21世纪中国急需解决的饮水卫生重大问题。
砷是一种原生质毒物,具有广泛的生物效应,已被美国疾控中心和国际癌症研究机构(IARC)确定为第一类优先控制的致癌物质。
而随着我国饮水型和燃煤型砷中毒病区的不断扩大,高砷区的确定和砷中毒病人的诊断正成为我国地方性砷中毒防治的中心工作。
而饮用水、燃煤、各种砷污染物及暴露者各种生物材料中砷含量的测定对于高砷区的准确判定和患者的正确诊断尤其是早期诊断起着关键作用。
二、砷的化学性质砷是周期表中第四周期、第五族元素,砷(As,原子量74.9216)是一种斜方六面体的灰黑色非金属,具有金属光泽,能升华,沸点:615℃。
单质砷的化学活性不高,不溶于水、酸或醇类,无毒性。
As的化合物有三价(As2O3)和五价(H3AsO4)两种。
在氧化剂作用下或在空气中加热都可氧化成As2O3(砒霜),可与卤素和硫化合。
一般不与碱溶液作用。
1.砷的氢化物性质已知的砷的氢化物有:As2H2、As4H2、AsH3。
在酸性溶液中:金属锌、铝及其他许多金属与砷化合物反应生成砷化氢。
AsO33-+3Zn+9H+→3Zn2++3H2O+AsH3↑AsO43-+4Zn+11H+→4Zn2++4H2O+AsH3↑硼氢化钾(KBH4)还原砷化合物也生成砷化氢。
KBH4+2H2O→KBO2+4H2↑2As3++BH4-+2H2O→2AsH3+BO2-+H2↑上述反应是广泛用于产生砷化氢后以多种检测技术来测定砷的基础。
砷化氢是一种很强的还原剂,能分解重金属盐使重金属沉积出来。
砷化氢还原硝酸银是一个有实际意义的反应。
2AsH3+12AgNO3+3H2O→As2O3+12HNO3+6Ag↓2.砷的氧化物特性氧化砷(As2O3)和亚砷酸:常称“砒”或“白砒”,是剧毒品。
砷在土壤中的转化及其生物效应的开题报告
砷是一种有毒物质,常存在于自然环境中,包括土壤、水、气体和岩石等环境介质中。
由于人类活动的影响,在许多地区,砷的污染已成为环境和公共卫生的主要问题。
因此,对砷在土壤中的转化过程以及其生物效应的研究非常重要。
砷在土壤中的行为由其化学形态、土壤特性和环境条件等多种因素影响。
砷的主要化学形态包括无机砷和有机砷。
无机砷又可分为三种形态:As(III)、As(V)和
元素砷(As0)。
这些形态在土壤中具有不同的行为和生物效应。
例如,As(III)更
易吸附于土壤颗粒和有机物质中,而As(V)则更容易溶于水。
砷在土壤中的转化过程主要包括吸附、解吸、还原、氧化、挥发和转移等过程。
这些过程在不同的土壤类型和环境条件下表现不同,因此需要针对不同的情况进行研究。
砷对土壤生物的影响也备受关注。
在土壤中,砷可以影响细菌、真菌、植物和动物等微生物和生物体的生长和代谢过程。
一些细菌和真菌可以通过还原As(V)的形
式来减轻砷污染的影响,而一些植物则可以通过吸收和积累砷来减少土壤中的砷含量。
总之,砷在土壤中的转化和生物效应的研究具有重要的环境和生态意义。
为更好地控制和治理砷污染,需要深入研究砷在不同环境条件下的行为,并探究砷对土壤生
物的影响机制。
国外对砷的研究报告概述及报告范文1. 引言1.1 概述在过去的几十年里,砷作为一种严重污染物质引起了全球范围内的广泛关注。
砷是地壳中普遍存在的元素之一,但由于人类活动的影响,例如工业排放、农药和化肥使用等,导致砷污染成为目前面临的一项严重环境问题。
随着对砷相关风险的认识不断提升,国外各地区展开了大量针对砷的深入研究。
这些研究涉及到砷的背景和特性、砷来源和传播途径、砷污染风险评估与管理措施、检测方法与仪器设备、去除技术与处理方法以及毒性影响评估等方面。
通过总结国外对砷的研究成果,并借鉴其经验和启示,能够为中国及其他国家开展相关研究提供指导。
1.2 文章结构本文将分为五个章节进行详细论述。
首先在引言部分进行概述,包括背景介绍、现实问题和文章目标。
接下来,在第二部分中,我们将具体介绍国外对砷的研究概况,包括砷的背景和特性、污染源及传播途径以及风险评估与管理措施。
第三部分将重点介绍国外的研究方法和技术,包括砷检测方法与仪器设备、砷去除技术与处理方法以及毒性影响评估方法。
在第四部分,我们将详细阐述国外近年来的研究进展和成果,包括实验室及团队的成果概述、重点研究领域和突破以及成功案例和经验总结。
最后,在第五部分中,我们将对国外的研究报告进行总结和分析,并提出相关问题和挑战。
同时,展望未来国外对砷的研究发展方向,并探讨其对中国及其他国家开展相关研究的借鉴和启示。
1.3 目的本文旨在通过对国外对砷的深入研究进行概述,并总结其成果和经验,为我国及其他国家开展相关研究提供参考和指导。
通过了解国外在检测方法、治理技术和风险评估等方面的最新进展,我们可以借鉴其经验来提高对砷污染问题的认识,并开展有效的防治措施。
同时,通过展望未来国外研究的发展方向,我们可以了解到全球砷污染管理领域可能出现的新问题和挑战,为相关政策制定者提供参考依据。
2. 国外对砷的研究报告概述2.1 砷的背景和特性砷是一种常见的地壳元素,可以以多种形态存在。
地球化学中的元素地球化学行为与地球形成机制研究方法地球化学是研究地球上化学元素存在、分布、转移和环境效应等方面的学科。
元素地球化学行为与地球形成机制研究方法是地球化学研究的重要内容,本文将介绍地球化学中的元素地球化学行为以及研究这些行为的方法。
一、地球化学行为的基本概念在地球化学中,元素地球化学行为是指地球上元素在地球系统中的分布、转换和循环等过程。
了解元素地球化学行为可以帮助我们揭示地球的起源、演化和变化规律。
元素地球化学行为主要包括以下几个方面:1. 元素在地壳中的分布:地壳是地球最外层的固体壳层,包括陆壳和海壳。
不同元素在地壳中的分布不均匀,有些元素丰富,而有些元素相对较少。
了解元素在地壳中的分布可以帮助我们研究地球的成分和地球壳的形成机制。
2. 元素的富集与稀释:地球上某些地方可能富集了某种元素,形成了矿床或矿点;而其他地方则可能存在元素稀释的现象。
这些元素的富集与稀释与地球内部、外部环境条件等有密切关系,研究这些现象可以帮助我们了解地球的资源分布和形成机制。
3. 元素的转移与迁移:元素在地球系统中可以通过地球体系内部和地球体系之间的相互作用进行转移和迁移。
例如,岩石的风化、溶解和沉积作用可以将元素从地壳中释放出来,进入水体或大气中。
了解元素的转移与迁移过程可以帮助我们揭示地球系统中不同组分之间的相互作用和能量传递规律。
4. 元素的循环和生物地球化学行为:生物活动对地球化学行为也有重要影响。
例如,植物的吸收作用可以将元素从土壤中吸收到植物体内,进而进入食物链。
动物的新陈代谢过程、有机物的分解和燃烧等过程也会影响元素的循环和地球化学行为。
二、元素地球化学行为研究方法为了研究元素地球化学行为,地球化学家采用了多种不同的方法和技术。
下面介绍几种常用的研究方法:1. 地球化学剖面方法:地球化学剖面是指沿着某一条地理剖面收集样品,并对其进行元素分析。
通过对地球化学剖面的研究,可以得到地壳中不同元素的含量、分布和变化规律,揭示地球元素地球化学行为的时空差异。
砷价态与砷中毒相关性研究砷是地壳中第20种最常见的元素,是环境中广泛存在的有毒类金属元素之一。
砷能以四种不同的价态(As3-“、AsO、As3+和As5+)存在,无机砷的主要形态是胂(As3-)、亚砷酸盐(As3+)和砷酸盐(As5+)。
大多数无机砷化合物的毒性较有机砷化合物大。
过量长期饮用砷浓度超过标准的高砷水,将导致发生慢性砷中毒。
1 水化学环境和水中砷的价态对砷中毒的影响中国各饮水型砷中毒病区的水化学特点受沉积环境和气候因素所控制,砷中毒的流行和发病程度与其地下水的水化学环境、水中砷的形态和价态有密切联系。
大量的流行病学调查和研究证实:我国台湾、新疆、内蒙古、山西、吉林等省(自治区)饮水型砷中毒病区环境和地下水水化学特征(除台湾外),均属干旱半干旱区,各病区多分布在沉积盆地中心或平原内相对低洼的地带,饮用的地下水均取自中新生代地层。
不同病区病情存在差异。
砷中毒病情不仅与总砷含量有明显的剂量-效应关系,还与As3+和甲基胂的浓度直接相关。
新疆和吉林病区地下水为以无机砷中As5+为主的氧化环境,这是其病区患病率较低的主要原因。
对山西省大同盆地砷中毒区的环境地球化学调查:盆地周边岩石、煤系地层为富砷岩系,构成砷的原生物源。
富炭质含水层的还原环境促使As5+向As3+转化,提高了水的毒性,加剧了砷中毒的发生。
通过对大同盆地、内蒙古河套地区地砷病患者和对照者的生活饮用水进行采样,分析结果显示大同盆地地砷病病区中水砷价态分布以As3+为主。
李述刚等对内蒙古自治区和山西省砷中毒病区的研究还发现:水体基质不同及采样、运输和保存样品的过程会造成As3+被氧化为As5+,导致不能精确测量不同价态砷暴露水平,说明现场即刻测量砷可以更为准确地测量砷价态暴露水平。
2 不同价态砷在体内代谢对砷中毒致病的影响饮水中含有高浓度的砷而导致的砷中毒是全世界广泛关注的公共卫生问题。
研究无机砷在体内的代谢规律对研究无机砷的致病机理,为寻找慢性砷中毒的有效治疗手段都有重要的提示意义。
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。