HPLC-HG-AFS联用测定灌溉水、土壤以及玉米中砷形态

建立了HPLC-HG-AFS(高效液相-氢化物发生联用-原子荧光光谱法)测定灌溉水、土壤以及玉米的砷形态方法。该方法对4种砷形态(AsⅢ、DMA、MMA、AsⅤ)的方法检测限LOD为1.83~4.89 g/L(灌溉水直接测试,土壤和玉米经提取稀释5倍)。线性相关系数r达0.999以上。将该方法用于灌溉水、土壤以及玉米的砷形态测定,实际样品的加标回收率在70.20%~107.27%之间,同一样品平行处理7次,相对标准偏差(RSD)均小于4%。     

氢化物发生--原子荧光光谱法同时测定肥料中砷、汞的研究

通过对消化体系的选择及双道原子荧光光度计测试条件的优化,建立了氢化物发生—原子荧光光谱法同时测定肥料中砷、汞的方法。方法线性范围宽(As 0~100μg/L;Hg 0~10μg/L),检出限低(As 0.05μg/L和Hg 0.007μg/L)。无机肥料中As回收率为98.8%~100.4%,Hg回收率为98.9%~102.2%;有机肥料中As回收率为94.4%~105.6%,Hg回收率为97.6%~103.8%。     

碱熔-原子荧光光谱法测定泥炭中砷的含量

建立了碱熔消解样品,原子荧光光谱法测定泥炭中砷含量的方法。确定了该方法的最佳仪器条件,方法的检出限为0.2137μg/L,相对标准偏差为4.26%(20μg/L)。测定了标准土壤样品(GBW08303)中砷的含量,与证书推荐值一致。同传统酸溶法相比,碱熔法测定值可靠。实际样品测定的加标回收率为98.2%。     

高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术测定青蟹中6种砷形态的方法研究

建立了测定青蟹中6种砷形态的高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用方法,砷形态包括亚砷酸盐、砷酸盐、一甲基砷酸、二甲基砷酸、砷胆碱、砷甜菜碱。对提取溶剂、时间和流动相的种类、 pH值、洗脱方式等参数进行优化,采用基质加标法对目标物进行定量。研究确定青蟹样品以0.5 mmol/L的碳酸铵-甲醇(V∶V=99∶1)为提取液,超声水浴法提取30 min,正己烷去脂,提取液过微孔滤膜后,选用阴离子交换柱为分离柱,使用50 mmol/L碳酸铵-甲醇(V∶V=99∶1)溶液为流动相梯度洗脱,ICP-MS定性定量分析。方法学验证表明,砷甜菜碱在0.5～500μg/L范围内、其余5种在0.5～20μg/L范围内线性关系良好,加标回收率范围为76%～118%,相对标准偏差范围为2.4%～9.5%,方法检出限为0.01～0.05 mg/kg。用砷形态标准物质(BCR-627)对方法进行验证,测定结果均在参考值范围内;实际青蟹样品测定结果表明,青蟹中的砷形态主要以砷甜菜碱存在。此法前处理简单,分离度好,适合蟹类中6种砷形态化合物的定量分析。     

微波消解-原子荧光法测定肥料中砷汞含量

建立了微波消解-原子荧光法同时测定肥料中砷和汞,进行消解条件、精密度、回收率等试验。方法显示,砷的检出限为0.014μg/L,汞的检出限为0.001 6μg/L,6次平行相对标准偏差<3%,3个水平的砷加标回收率90%~110%,汞加标回收率77%~83%。     

高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定水稻中的5种砷形态

为对水稻中各种形态As进行全面分析,本文建立了同时测定水稻植株及稻米中亚砷酸根、砷酸根、一甲基胂酸、二甲基胂酸和阿散酸共5种砷形态的高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱分析方法。样品经甲醇水提取,采用阴离子分析柱Hamilton PRP-X100 (25 mm×4.1 mm, 10μm i.d.), 20 mmol/L磷酸氢二铵溶液和5%甲醇作为流动相进行等度洗脱,高效液相色谱分离,电感耦合等离子体质谱进行定性和定量分析。在0~12.5 mg/L范围内各砷形态线性良好,相关系数R2均在0.999 5以上, 5种砷形态的检出限为0.15~0.36μg/L,定量限为0.50~1.20μg/L。两个添加水平进行了方法验证,平均回收率为84.8%~105.6%,相对标准偏差为0.7%~4.2%。结果表明,该方法回收率高、稳定、可靠,适用于水稻组织中砷形态的分析检测。     

外源硅和有机质对水稻土溶液中砷形态变化的影响

采用水稻种植区的砷污染土壤,结合高效液相色谱(HPLC)-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用分析测试系统,探索了淹水模式下灭菌/不灭菌土壤中添加硅和有机质对砷污染土壤溶液中砷赋存形态的影响.结果表明:在土壤溶液中检测到的砷形态只有无机三价砷As(Ⅲ)、无机五价砷As(Ⅴ)和有机的二甲基砷DMA(Ⅴ),未检测到单甲基砷MMA(Ⅴ)的存在;As(Ⅲ)为砷的主要赋存形态,所占比例约为91％,As(Ⅴ)次之,约占8％,DMA(Ⅴ)含量相对最低,约为1％;在灭菌的情况下,随淹水时间的延长,添加外源硅增加了土壤溶液中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的浓度;而在自然淹水的土壤中添加有机质明显降低了土壤溶液中As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、DMA(Ⅴ)和水溶性总砷的浓度(P＜0.05).结合水稻生长的实际环境条件和该研究结果进行分析显示,淹水20 d后添加有机质的不灭菌自然土壤溶液中总砷浓度较低,为99.2 ng/ml,因此,在砷污染的水稻种植区建议采用短周期干湿交替的水分管理模式和适量施用有机肥,尽量降低土壤溶液中总砷的浓度,从而控制土壤中砷的生物有效性.     

土壤中痕量砷的调查与研究

通过对6个典型区域和农村主要地区进行调查,共采集具有代表性的土壤样品330个。采用王水体系消解-原子荧光光度法测定土壤样品中砷的含量,结果表明:砷标准样品在10.0～60.0μg.L-1范围内,线性相关系数为0.999 5;取0.5 g样品消解,方法检出限为0.007 mg.kg-1;以20.0μg.L-1的标准溶液连续测量11次,相对标准偏差为0.2%;调查的6个典型区域的180个点位和农村主要土壤耕层的150个土样中,砷含量在1.02～32.87 mg.kg-1之间,根据《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)三级标准评价,土壤中砷的含量均未超过国家标准。     

氢化物发生—原子荧光法同时测定土壤中砷和汞

尝试一次性消解土壤样品,用氢化物发生—原子荧光光谱法同时测定As和Hg。选择了仪器工作参数;探讨了共存离子对测定的影响及干扰的消除;进行了方法精密度和回收率试验;研究了方法检出限;确立了样品消化和测定方法;分析了土壤标样。结果表明:用50g·L-1硫脲-抗坏血酸混合液能较好地消除共存离子的干扰;回收率在91.2%～107.0%之间,相对标准偏差低于10%;砷和汞检出限分别为0.5μg·L-1和0.06μg·L-1。土壤标样测定值与标准值相符,相对标准偏差也低于10%。方法可用于土壤中微量As和Hg的测定。     

氢化物发生原子荧光法同时测定土壤中砷和汞的含量

以(1+1)王水为溶剂浸提土壤样品,1.5%KBH4为还原剂,5%HCl为载流,建立了氢化物发生原子荧光法同时测定土壤中As和Hg含量的方法。该方法 As、Hg的检出限分别为0.0114μg/L、0.0294μg/L,RSD分别为1.11%、2.23%。As的加标回收率为90.9%和96.9%,Hg的为91.0%和111.4%。方法稳定性好、精密度高、操作简便、成本低,适用于大量土壤样品的As、Hg同测。     

Arsenic Concentrations in Water,Soil, Milk and Forage in Comarca Lagunera,Mexico

Arsenic levels were determined in seventy three samples of well water, and in fifty samples of soil, forage and cow's milk collected at the most important dairy farms of the Comarca Lagunera located in Coahuila and Durango, Mexico, region naturally rich in As. The total inorganic arsenic concentration in well water ranged from 7 to 740 μg L-1 and about ninety percent of the total arsenic was found as As(V). The agricultural soil texture of the sampled area was sandy clay loam type with total arsenic levels up to 30 μg g-1, however, the extractable arsenic was not higher than 12% of the total and it was higher in the 0–30 cm depth horizon. In alfalfa, the most important crop, the total aresenic ranged from 0.24 to 3.16 μg g-1, with 40% of it accumulated at the root level. Significant correlations (p=0.05) were obtained between arsenic (III), (V) and total inorganic arsenic in groundwater with arsenic in soil (0–30 cm depth), and with arsenic in alfalfa (leaves and roots). It was also found a good correlation between extractable arsenic in soil with As concentrations in alfalfa (roots). Arsenic concentrations found in milk ranged from <0.9 to 27.4 ng g-1. The cow's milk biotransfer factor for arsenic was up to 6 × 10-4, applying a pharmacokinetic approach. It was associated with the exposure not only to food but also to water arsenic.     

不同类型土壤对汞和砷的吸附解吸特征研究

为了探明不同类型土壤对重金属汞和砷吸附、解吸的影响,以性质差异显著的红壤、黑土和潮土为供试土壤,采用批量平衡法,研究了Hg(Ⅱ)和As(Ⅴ)在不同土壤中的吸附-解吸行为。结果表明:(1)Freundlich方程和Langmuir方程均能较好地拟合这3种土壤对Hg(Ⅱ)和As(Ⅴ)的吸附,其中Hg(Ⅱ)的最大吸附量分别为451.33、1699.46和1635.21mg/kg,大小顺序为黑土>潮土>红壤,相关系数(R2)在0.8533～0.9911之间;As(Ⅴ)的最大吸附量分别为818.44、561.87和112.77mg/kg,大小顺序为:红壤>黑土>潮土,相关系数(R2)在0.9223～0.9949之间;而线性方程则不能较好地拟合这3种土壤对Hg(Ⅱ)和As(Ⅴ)的等温吸附。(2)Hg(Ⅱ)和As(Ⅴ)的解吸量随Hg(Ⅱ)和As(Ⅴ)吸附量的增加而增加,两者之间呈显著或极显著的线性正相关,Hg(Ⅱ)的相关系数(R2)分别为0.8668**、0.8971**、0.9969**,As(Ⅴ)的相关系数(R2)分别为0.9987**、0.9964**、0.9858**。研究结果对于探明土壤中汞和砷的环境行为具有重要意义。     

响应面法优化制备高富硒产朊假丝酵母

考察了发酵条件对产朊假丝酵母富硒能力的影响。通过单因素的筛选,对酵母富硒能力影响较大的3个因素:亚硒酸钠浓度、初始p H值及培养温度,以胞内总硒含量为响应值,利用响应面法对其进行优化。结果显示:在培养时间30 h、加硒时间对数生长中期、亚硒酸钠浓度35 mg·L-1,初始p H 6.6、接种量10%、培养温度27℃、装液量150 m L/500 m L的条件下,最大的菌体生物量为6.87 g·L-1;胞内总硒含量达到12 639.7μg·L-1,硒含量为1 839.8μg·g-1,其中亚硒酸钠转化率为79.1%,有机硒含量占90%以上;胞内实际总硒含量与数学模型理论值12 518.8μg·L-1相差不显著,响应面法能较好地优化产朊假丝酵母富硒工艺条件。     

土壤As动态影响下枸杞质量评价及环境风险预测

选择柴达木盆地诺木洪农场3种类型农田进行20cm表层土壤砷(As)含量检测。第1种为新开垦原生地,第2种为20年耕种地,第3种为50年耕种地,检测As含量分别为16.29、14.90、14.04 mg·kg-1。3种土壤As含量均达到无公害食品标准(25 mg·kg-1)和绿色食品标准(20mg·kg-1)。多年耕种并没有造成农田表层土壤As积累。农田灌溉用河水中未检出As。生产中使用的22种农药、肥料均检测到As,其中15种杀虫剂、杀真菌剂、除草剂、植物激素等,每年输入土壤As 4 513.59 mg·hm-2;7种肥料每年输入土壤As 258015.24mg·hm-2。施肥是土壤中As输入的重要来源,最主要的输入源是磷酸二铵,占到50%;其次为复合肥、鸡粪和有机肥。每年随作物输出As总量为4 380 mg·hm-2。模拟田间灌溉,进行土壤柱淋漓试验,农田20 cm表层土壤每年随灌溉淋漓输出As为245 230.65 mg·hm-2,这与随着肥料、农药输入量几乎相等。表层土壤As处在一个输入、输出相对稳定的动态平衡状态。从土壤中输出的As,随灌溉水输入到水系统中,继而造成水系统As的积累,最终将影响到地区农业的可持续发展。     

不同矿化度咸水造墒灌溉对棉花生长发育和产量的影响

采用裂区设计, 灌溉量作为主处理, 灌溉水的矿化度作为副处理, 研究了播前不同灌溉量下不同矿化度咸水对棉花生长发育及产量的影响。研究结果表明, 不同矿化度咸水灌溉对棉花出苗时间和出苗率的影响差异较大, 随灌溉水矿化度的增大, 棉花出苗速度变缓, 出苗率降低, 其中4 g·L^-1 以下的咸水灌溉处理棉花出苗率在90%以上, 6 g·L^-1 矿化度处理平均出苗率仍可达85%左右, 但出苗时间推迟。播种前咸水灌溉量以22.5~34.0 mm 为宜。灌溉水矿化度对棉花生长发育的影响程度前期大于后期, 前期大于4 g·L^-1 矿化度处理表现出明显的抑制生长作用, 后期大于6 g·L^-1 矿化度处理才表现出明显的抑制生长作用。从产量上看, 棉花的咸水矿化度计算阈值为3.38 g·L^-1, 即在矿化度小于3.38 g·L^-1 时, 咸水灌溉的棉花产量与淡水灌溉产量差异不明显, 高于此矿化度阈值时, 棉花产量呈直线下降趋势; 但低于8 g·L^-1 咸水灌溉的棉花产量均显著高于纯旱地的棉花产量。     

铁改性生物炭抑制土壤中As的迁移

砷(As)的毒性极强,为了治理含As土壤,该研究通过室内土柱模拟试验,研究铁改性生物炭对土壤中As迁移能力和形态的影响。结果表明:添加1%~8%生物炭和铁改性生物炭后,能显著降低土柱灌水后渗滤液中As的含量,增加土壤表层(0~20 cm) As的含量,降低土壤深层(>20~50 cm) As的含量,促进土壤中有效态As向稳定态As转化,生物炭的添加量越大,土壤中R-As的含量就越高。对比铁改性生物炭和生物炭发现,生物炭负载Fe3+后,其吸附和固持能力更强,更能促进有效态As向R-As转化,进而降低As污染的风险。因此,在治理含As土壤时,可在表层土壤施加2%的铁改性生物炭,达到吸附和固化As的目的,进而提高土壤的安全性。     

Effects of Arsenic‐Contaminated Irrigation Water on Growth,Yield, and Nutrient Concentration in Rice

Abstract

A study was undertaken to determine the effects of different concentrations of arsenic (As) in irrigation water on Boro (dry‐season) rice (Oryza sativa) and their residual effects on the following Aman (wet‐season) rice. There were six treatments, with 0, 0.1, 0.25, 0.5, 1, and 2 mg As L^?1 applied as disodium hydrogen arsenate. All the growth and yield parameters of Boro rice responded positively at lower concentrations of up to 0.25 mg As L^?1 in irrigation water but decreased sharply at concentrations more than 0.5 mg As L^?1. Arsenic concentrations in grain and straw of Boro rice increased significantly with increasing concentration of As in irrigation water. The grain As concentration was in the range of 0.25 to 0.97 µg g^?1 and its concentration in rice straw varied from 2.4 to 9.6 µg g^?1 over the treatments. Residual As from previous Boro rice showed a very similar pattern in the following Aman rice, although As concentration in Aman rice grain and straw over the treatments was almost half of the As levels in Boro rice grain. Arsenic concentrations in both grain and straw of Boro and Aman rice were found to correlate with iron and be antagonistic with phosphorus.     

各形态和浓度砷对生菜生长的影响试验

用营养液模拟土壤溶液栽培本地生菜,分别加入不同化学形态及不同浓度的砷,观察其对生菜生长量的影响,结果发现ＤＭＡ、Ａｓ（ Ⅲ） 毒性强于ＭＭＡ、Ａｓ（ Ⅴ） ;随有效砷浓度增加,生菜产量下降;砷对生菜鲜重和干重、地上和地下部分的影响存在差异;当培养液砷浓度超过受试植株的承受阈值时,生菜即表现为急性中毒死亡。     

美国豆芋花总皂苷制备及其α-葡萄糖苷酶抑制活性

为高效利用美国豆芋花皂苷类化合物,以皂苷得率和纯度为指标,研究美国豆芋花总皂苷的提取工艺及大孔树脂纯化工艺,并对制备的美国豆芋花总皂苷的抗氧化及α-葡萄糖苷酶活性抑制能力进行研究。结果表明,美国豆芋花总皂苷的提取工艺为提取溶剂90%乙醇,料液比1∶20,温度70℃,提取时间2 h。得到的提取物石油醚脱脂后用水饱和正丁醇萃取,D-101大孔树脂吸附柱纯化的工艺为上样皂苷质量浓度1 mg·m L~(-1),上样量40 m L·g~(-1)树脂,洗脱剂为80%乙醇(pH值6),洗脱剂用量4 BV(树脂柱体积)。制备的美国豆芋花总皂苷样得率4.24%,纯度达65.35%,比粗提物(纯度15.27%)提高了约3倍;抗氧化性能(清除DPPH和ABTS自由基IC50值分别为51.08、29.24μg·m L~(-1))和α-葡萄糖苷酶活性抑制能力(IC50值为83.62μg·m L~(-1))也均优于粗提物(清除DPPH、ABTS自由基IC50值分别为286.51、69.92μg·m L~(-1),α-葡萄糖苷酶的抑制浓度(IC50)值为1 043.57μg·m L~(-1)),表明该工艺可用于高活性美国豆芋花总皂苷的富集和纯化。此外,美国豆芋花总皂苷抑制α-葡萄糖苷酶活性的抑制类型为竞争型抑制,抑制常数为49.68μg·m L~(-1)。本研究结果为开发具有降血糖功能的医药中间体或功能性食品提供了新资源和实践基础。     

用于表征三七种植区土壤中可利用态砷的化学提取剂的筛选

为正确表征云南文山三七种植区土壤中植物可利用态砷,选取NaH2PO4（0.5mol·L-1）、H2O、H3PO4（0.2mol·L-1）、EDTA（0.0625mol·L-1,pH=7）、NH4C（l1.0mol·L-1）和（NH4）2SO（40.05mol·L-1）6种提取剂,比较了它们对土壤中砷的提取效果,及其所提取的砷与三七植株各部位砷含量之间的相关关系。结果表明,NaH2PO4、H3PO4和（NH4）2SO4这3种提取态砷与土壤总砷呈极显著正相关,相关系数分别为0.8359、0.8177和0.8810。NaH2PO4和H3PO4的提取效率较高,平均提取效率分别为6%和11%;而（NH4）2SO4提取效率较低,平均仅为0.084%。NaH2PO4和（NH4）2SO4提取态砷与三七主根、须根和茎部砷含量呈显著正相关,H3PO4提取态砷与三七主根和须根砷含量呈显著正相关。综合考虑认为NaH2PO（40.5mol·L-1）是最佳提取剂,H3PO（40.2mol·L-1）提取剂次之,这两种提取剂均可较好地表征土壤中砷的三七可利用性。