As和Sb作为重要的有色金属矿产资源,其性质介于金属与非金属之间。砷和锑在土壤环境中的毒害效应很大程度上取决于它们的形态,而不同价态的As和Sb表现出相似的毒性大小:三价砷>五价砷>有机砷(如甲基砷),三价锑>五价锑>有机锑(如甲基锑)。As和Sb的环境富集通常发生在地质矿化区域,以人为造成的居多,采矿和工业排放源如冶炼等造成土壤出现高浓度的砷锑复合污染状况。
分析利器
研究成果概览
小粒径土壤由于含有较高的比表面积而污染有更高浓度的可溶性和可交换态有毒重金属。针对As和Sb在土壤中的分布规律不清楚等问题,通过对土壤进行粒径分级,研究了不同粒径土壤上As和Sb在含量、形态和价态的差别,阐明了As和Sb在粒径分级后不同粒径土壤上的污染特征,为今后大量出现的有色金属退役矿山及冶炼场地土壤修复提供科学支持。
图2.As(Ⅲ)和As(V)(a)、Sb(III)和Sb(V)(b)的液相色谱图
研究表明,该有色冶炼场地土壤中总砷和总锑的浓度平均值分别为20225mg/kg和3911mg/kg,≤0.05mm、0.05-0.25mm、0.25-1mm和1-2mm粒径组分上总砷浓度分别为20350mg/kg、19675mg/kg、6090mg/kg、2410mg/kg,总锑浓度为3655mg/kg、1707mg/kg、1422mg/kg、137mg/kg。
不同粒径组分的土壤中As以碳酸盐结合态(F2)、铁锰氧化物结合态(F3)和残渣态(F5)为主;Sb的残渣态(F5)占比最大,为56.25%-89.83%。土壤不同粒径中以As(V)和Sb(III)为主,≤0.05mm和0.05-0.25mm中As(V)分别为19813和19250mg/kg,≤0.05mm粒径中Sb(III)为1036mg/kg,存在较大的风险。
客户心声
论文第一作者赵建锋
同时在2020年11月,所在的华东理工大学资源与环境工程学院同岛津签署了合作实验室,双方进一步实现了资源共享、互利互通和合作共赢。
同时这个课题我们也顺利申请了:《一种适用于高浓度砷锑复合污染土壤的淋洗药剂及其制备和应用》的专利(ZL202110900582.9),再次感谢岛津的帮助和支持!
撰稿人:李东阳
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