砷形态分析及其环境地球化学应用研究

论文摘要

由于环境中元素的总量不仅不足以评价其毒性、有益性以及生物有效性,甚至还可能产生误导,因此,元素形态分析得到了普遍重视和迅速发展,砷就是一个典型的例子。砷在自然界中以无机砷和有机砷形式存在,不同形态的砷,理化性质大不相同,毒性大小也有差异。一般说来,无机砷的毒性大于有机砷,三价砷的毒性远大于五价砷。本工作在已有砷形态分析方法的基础上,改进了土壤和沉积物中砷形态的提取方法,并将此方法应用到地质调查的科研项目中,测定了包头市包钢及周边的土壤中的砷形态,为研究砷的含量分布,赋存状态,迁移转化条件以及对人体健康的影响提供了数据支撑。本工作选取磷酸作为提取剂,离子色谱-氢化物发生-原子荧光光谱法（IC-HG-AFS）为检测手段,测定土壤和沉积物中不同形态的砷（AsⅢ、AsⅤ、MMA和DMA）,得出:（1）采用三因素三水平（提取次数、提取时间和提取剂浓度）的正交实验设计,实验表明,磷酸浓度是影响土壤和沉积物中不同形态砷提取效率的主要因素,确立了提取剂磷酸的最佳浓度为1.0mol·L-1。（2）作为辅助提取手段,水浴的提取效果明显高于超声的提取效果,提取效率可提高30%左右,最终本文选用水浴辅助提取土壤和沉积物中的砷形态。（3）选择抗坏血酸作辅助提取剂,有效地抑制了AsⅢ向AsⅤ的转化。（4）被测土壤和沉积物中的砷主要以无机砷形式存在,无机砷又以AsⅤ为主,没有检测到有机砷。（5）1.0mol·L-1H3PO4+0.1mol·L-1抗坏血酸作提取剂,水浴辅助提取,测定土壤中不同形态砷的加标回收率为71.92%～105.38%,相对标准偏差（RSD,n=5）为2.61%～8.19%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 砷形态前处理及其应用
• 1.3 砷形态分离和检测方法
• 1.4 样品采集和贮存
• 1.5 土壤中砷的地球化学特性
• 1.6 研究意义和研究内容
• 第二章 磷酸—超声辅助提取土壤和沉积物中不同形态的砷
• 2.1 实验用仪器:IC-HG-AFS
• 2.2 辅助仪器和试剂
• 2.3 不同形态砷提取的实验设计
• 2.4 结果与讨论
• 2.5 本章小结
• 第三章 磷酸—水浴辅助提取土壤和沉积物中不同形态的砷
• 3.1 实验部分
• 3.2 超声和水浴两种提取方法的对比
• 3.3 本章小结
• 第四章 包头土壤中不同形态砷的分布特征研究
• 4.1 研究区概况
• 4.2 样品采集和制备
• 4.3 样品处理
• 4.4 结果与讨论
• 4.5 本章小结
• 结论与建议
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历