土壤中砷的污染分析

1、 實(shí)驗(yàn)二十土壤中砷的污染分析砷（As）是人體的非必需元素，元素砷的毒性極低，而砷的化合物均有劇毒，三價(jià)砷化合物比其它砷化合物毒性更強(qiáng)。砷的污染主要來(lái)源于采礦、冶金、化工、化學(xué)制藥、農(nóng)藥生產(chǎn)、紡織、玻璃、制革等部門(mén)的工業(yè)廢水。土壤中砷的本底值約為10mg/kg左右。長(zhǎng)期用含砷的廢水灌溉農(nóng)田后，會(huì)使砷的含量日積月累不斷提高而造成土壤砷污染。大量資料表明：被砷污染的土壤可能使農(nóng)作物產(chǎn)量大幅度下降。砷可通過(guò)呼吸道、消化道和皮膚接觸進(jìn)入人體。如攝入量超過(guò)排泄量，砷就會(huì)在人體的肝、腎、肺、脾、子宮、胎盤(pán)、骨胳、肌肉等部位，特別是在毛發(fā)、指甲中蓄積，從而引起慢性砷中毒，潛伏期可長(zhǎng)達(dá)幾年甚至幾十年。慢性砷中毒

2、有消化系統(tǒng)癥狀，神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和皮膚病變等。砷還有致癌作用，能引起皮膚癌。近年來(lái)測(cè)定土壤（或本底）中砷含量的常用方法有新銀量法、二乙基二硫代氨基甲酸銀（簡(jiǎn)稱(chēng)DDTC-Ag）比色法和原子吸收光度法等。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庑裸y量法測(cè)定砷的原理，掌握其基本操作。初步了解土壤As污染與人體健康的關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)原理用HCI-HNO3-HCIO4氧化體系消解樣品，將土壤中各種形態(tài)的砷轉(zhuǎn)化為五價(jià)可溶態(tài)的砷。用硼氫化鉀（或硼氫化鈉）在酸性溶液中產(chǎn)生的新生態(tài)氫，將水中無(wú)機(jī)砷還原成砷化氫氣體，通過(guò)醋酸鉛棉除去硫化氫干擾氣體。以硝酸-硝酸銀-聚乙烯醇-乙醇溶液為吸收液，砷化氫將吸收液中的銀離子還原成單質(zhì)膠態(tài)銀，使溶液呈黃

3、色，顏色強(qiáng)度與生成砷化氫的量成正比。黃色溶液在波長(zhǎng)400nm處有最大吸收，峰形對(duì)稱(chēng)。溶液顏色在2h內(nèi)無(wú)明顯變化（20C以下）。化學(xué)反應(yīng)如下：BH4+H+3H2O8H+H3BO3As（III）+3HAsH3f6Ag+AsH3+3H2O6Ag+H3AsO3+6H+三、儀器與試劑儀器(1)可見(jiàn)分光光度計(jì)。(2)砷化氫發(fā)生與吸收裝置(見(jiàn)圖20-1)1100ml或50ml砷化氫發(fā)生管(30mm液面高約為管高的2/3)；2-U形管；3吸收管；40.3g醋酸鉛棉；50.3g吸有1.5mLDMF混合液的脫脂棉；6脫脂棉；7內(nèi)裝吸有無(wú)水硫酸鈉和硫酸氫鉀混合粉(9：1)的脫脂棉高壓聚乙烯管；8緩沖區(qū)試劑硫酸，分析

4、純。硝酸，分析純。高氯酸。乙醇(95或無(wú)水)，分析純。硼氫化鉀片，分析純。其制備方法為：將硼氫化鉀和氯化鈉分別研細(xì)后，按1：4的量混合。充分混勻后，在醫(yī)用壓片機(jī)上以35t/cm2的壓力，壓成直徑為1.2cm的片劑，每片重為1.50.1go0.2%(m/V)聚乙烯醇水溶液：稱(chēng)取0.4g聚乙烯醇(平均聚合度為175050)置于250mL燒杯中，加入200mL去離子水，在不斷攪拌下加熱溶解，待全溶后，蓋上表面皿，微沸10min。冷卻后，貯于玻璃瓶中，此溶液可穩(wěn)定一星期。15%(m/V)碘化鉀-硫脲溶液：15%碘化鉀溶液l00mL中含1g硫脲。硝酸-硝酸銀溶液:稱(chēng)取2.040g硝酸銀置于l00mL燒杯

5、中，加入約50mL去離子水，攪拌溶解后，加5mL硝酸，用去離子水稀釋到250mL,搖勻，于棕色瓶中保存。硫酸-酒石酸溶液：于400mL0.5mol/L硫酸溶液中，加入60g酒石酸，溶解后即可使用。二甲基甲酰胺混合液(簡(jiǎn)稱(chēng)DMF混合溶液)：將二甲基甲酰銨與乙醇銨，按體積比9:1進(jìn)行混合。此溶液于棕色瓶中可保存30d。醋酸鉛棉：將10g脫脂棉浸于10%(m/V)的醋酸鉛溶液100mL中。0.5h后取出，擰去多余水分，在室溫下自然晾干，裝瓶備用。吸收液：將硝酸銀，聚乙烯醇，乙醇按體積比1:1:2進(jìn)行混合，臨用時(shí)現(xiàn)配。砷標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱(chēng)取三氧化二砷(于110烘2h)0.1320g置于50mL燒杯中，加20

6、%(m/V)氫氧化鈉溶液2mL，攪拌溶解后，再加1mol/L硫酸溶液10mL，轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中，用水稀釋到標(biāo)線，混勻。此溶液含1.00mg砷/mL。砷的標(biāo)準(zhǔn)使用液(臨用時(shí)配)：取上述溶液稀釋成含1.0pgAs/mL的標(biāo)準(zhǔn)使用液。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.樣品處理稱(chēng)取0.5g樣品(可根據(jù)樣品含砷量而定,準(zhǔn)確至0.1mg)置于250mL燒杯中，分別加6.0mL鹽酸、2.0mL硝酸和2.0mL高氯酸，在電熱板上從低溫逐步提高溫度加熱消解，消解完全的土壤應(yīng)呈灰白色，否則滴加硝酸消解至白色為止。待作用完全，冒濃白煙后，試液呈白色或淡黃色，約剩2mL,取下發(fā)生器，冷卻，加入2030mg抗壞血酸，15%碘化鉀硫

7、脲溶液2.0mL,放置15min后，再加熱并微沸1min。取下冷卻，用少量水沖洗表面皿與杯壁，加2滴甲基橙指示劑，用1:l氨水調(diào)至黃色，再用0.5mo1/L鹽酸調(diào)到溶液剛微紅，即加入硫酸-酒石酸溶液(或20%酒石酸溶液)5mL,將此溶液移入100mL砷化氫發(fā)生管中，用水稀釋至50ml，待用。2.樣品測(cè)定在置于溶液的砷化氫發(fā)生管中，加入硫酸-酒石酸溶液20mL,混勻。在干燥吸收管中加入3.0mL吸收液，按圖20-1連接好導(dǎo)氣管。檢查管路是否連接好，以防漏氣或反應(yīng)瓶蓋被崩開(kāi)。有條件的可放在通風(fēng)柜內(nèi)反應(yīng)。將兩片硼氫化鉀（或硼氫化鈉）分別放于砷化氫發(fā)生管的緩沖區(qū)，蓋好塞子，先將緩沖區(qū)中的硼氫化鉀片倒一片于溶液中，待反應(yīng)完（約5min）,再將另一片倒入溶液中，反應(yīng)5min（若試液體積小于50mL,可用50mL砷化氫發(fā)生管，加1片硼氫化鉀反應(yīng)）。實(shí)際樣品和校正曲線用的標(biāo)準(zhǔn)樣品用100mL砷化氫發(fā)生管進(jìn)行。用l0mm比色皿，以空白吸收液為參比，于波長(zhǎng)400nm處測(cè)量上述吸收液吸光度。3.校準(zhǔn)曲線于7支100mL砷化氫發(fā)生管中，分別加入砷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00mL,以下操作同樣品測(cè)定，并繪制相應(yīng)校準(zhǔn)