本書以砷、銻兩種典型類金屬污染物為對象，從配位結(jié)構(gòu)、賦存形態(tài)等化學(xué)基礎(chǔ)出發(fā)，論述環(huán)境中砷、銻污染成因、多介質(zhì)界面過程、及其耦合機(jī)制，總結(jié)歸納砷銻的先進(jìn)分析技術(shù)與現(xiàn)場檢測手段，并從污染源阻斷等角度，論述砷銻污染阻控與修復(fù)技術(shù)原理。本書共分6個章節(jié)，主要內(nèi)容包括砷銻賦存形態(tài)與配位化學(xué)、砷銻環(huán)境樣品的分離分析方法、基于原子光譜與生物技術(shù)的砷銻現(xiàn)場分析方法、砷銻的環(huán)境形態(tài)轉(zhuǎn)化與界面分子機(jī)制，以及環(huán)境水體、土壤基質(zhì)中的砷銻污染防治技術(shù)與修復(fù)原理。本書理論與實踐并重，將系統(tǒng)總結(jié)砷銻的環(huán)境行為特性及防治實踐。
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2005.5-2007.10，史蒂文斯理工學(xué)院，研究助理教授
2007.11至今，中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心，研究員
2015.3至今，中國科學(xué)院大學(xué)，崗位教授
目錄
第1章 砷與銻的環(huán)境化學(xué)基礎(chǔ)1
1.1 砷與銻的賦存形態(tài)1
1.1.1 砷1
1.1.2 銻2
1.2 砷與銻的結(jié)構(gòu)化學(xué)5
1.2.1 砷與銻的分子結(jié)構(gòu)5
1.2.2 As(III)結(jié)構(gòu)與光譜關(guān)系8
1.2.3 As(V)結(jié)構(gòu)與光譜關(guān)系11
1.2.4 DMA結(jié)構(gòu)與光譜關(guān)系19
1.3 砷與銻的有機(jī)配合物22
1.3.1 有機(jī)砷化合物22
1.3.2 有機(jī)銻配合物23
1.4 典型地區(qū)的砷與銻分布27
1.4.1 山西高砷地區(qū)的砷分布27
1.4.2 湖南錫礦山地區(qū)的銻分布29
參考文獻(xiàn)30
第2章 砷與銻的形態(tài)分析32
2.1 環(huán)境中砷與銻的賦存形態(tài)32
2.1.1 土壤環(huán)境32
2.1.2 水環(huán)境32
2.1.3 大氣環(huán)境34
2.1.4 植物系統(tǒng)34
2.2 砷與銻的萃取技術(shù)34
2.2.1 固-液萃取法35
2.2.2 連續(xù)提取法35
2.2.3 酶解萃取法36
2.2.4 其他萃取法36
2.3 色譜分離36
2.3.1 AsV-O與AsIII-O的分離36
2.3.2 SbV-O與SbIII-O的分離37
2.3.3 硫代砷/銻酸鹽的分離37
2.3.4 其他砷形態(tài)的分離38
2.4 檢測系統(tǒng)38
2.4.1 定量檢測系統(tǒng)38
2.4.2 定性檢測系統(tǒng)38
2.5 原位光譜分析41
2.5.1 拉曼光譜41
2.5.2 X射線吸收光譜42
參考文獻(xiàn)45
第3章 砷與銻的分析技術(shù)49
3.1 砷與銻的原子光譜分析技術(shù)49
3.1.1 原子吸收光譜法49
3.1.2 原子發(fā)射光譜法50
3.1.3 電感耦合等離子體質(zhì)譜法51
3.1.4 原子熒光光譜法52
3.1.5 X射線熒光光譜法53
3.1.6 聯(lián)用技術(shù)55
3.2 砷與銻的現(xiàn)場分析技術(shù)57
3.2.1 熒光法57
3.2.2 比色法63
3.2.3 表面增強(qiáng)拉曼分析法67
3.2.4 電化學(xué)法72
3.2.5 生物化學(xué)法76
3.2.6 即時檢測法80
3.2.7 X射線熒光分析法82
參考文獻(xiàn)83
第4章 砷與銻的形態(tài)轉(zhuǎn)化88
4.1 酶促還原機(jī)制88
4.1.1 AsV-O解毒還原機(jī)制88
4.1.2 AsV-O呼吸還原機(jī)制89
4.1.3 SbV-O呼吸還原機(jī)制91
4.2 酶促氧化機(jī)制94
4.2.1 AsIII-O氧化機(jī)制94
4.2.2 SbIII-O氧化機(jī)制95
4.3 非酶促氧化還原機(jī)制95
4.3.1 胞外聚合物95
4.3.2 胞內(nèi)/外活性氧96
4.4 甲基化機(jī)制98
4.4.1 砷甲基化機(jī)制98
4.4.2 甲基砷的去甲基機(jī)制99
4.4.3 銻甲基化機(jī)制99
4.5 硫代砷/銻酸鹽的生成100
4.5.1 硫代砷酸鹽的生成100
4.5.2 硫代銻酸鹽的生成101
4.5.3 硫代砷酸鹽優(yōu)于硫代銻酸鹽的生成103
參考文獻(xiàn)108
第5章 砷與銻的環(huán)境界面過程及分子機(jī)制112
5.1 環(huán)境界面過程的研究方法112
5.1.1 紅外光譜法112
5.1.2 同步輻射光譜法113
5.1.3 表面絡(luò)合模型116
5.1.4 水文地球化學(xué)模型118
5.1.5 量子化學(xué)計算方法119
5.2 砷與銻的界面吸附與沉淀機(jī)制120
5.2.1 砷在鐵礦物表面的吸附機(jī)制121
5.2.2 銻的鐵礦物表面的吸附與沉淀機(jī)制122
5.2.3 砷在鑭、鋁氧化物表面的吸附機(jī)制124
5.2.4 砷與銻在TiO2表面的吸附機(jī)制129
5.3 砷與銻的界面形態(tài)轉(zhuǎn)化機(jī)制133
5.3.1 砷在TiO2表面的光催化氧化133
5.3.2 銻在TiO2晶面的光催化氧化136
5.3.3 硫化銻在黃鐵礦表面的氧化溶解與遷移轉(zhuǎn)化138
5.3.4 砷在還原氧化石墨烯/金屬氧化物復(fù)合界面的氧化過程139
參考文獻(xiàn)143
6.1 陰離子的影響及作用機(jī)制147
第6章 共存離子對砷與銻界面吸附的影響及作用機(jī)制147
6.1.1 As(V)與PO34-的競爭吸附機(jī)理147
6.1.2 As與F-的共吸附去除機(jī)理149
6.2 陽離子的影響及作用機(jī)制154
6.2.1 As(III)與Cd在TiO2上的共吸附機(jī)理154
6.2.2 As(V)與Cd在TiO2上的共吸附機(jī)理158
6.3 共存離子的復(fù)合影響及作用機(jī)制163
6.3.1 地下水共存離子對As(V)吸附的復(fù)合影響機(jī)制163
6.3.2 實際水體中砷與銻的吸附去除機(jī)制166
6.4 有機(jī)化合物的影響及作用機(jī)制170
6.4.1 酒石酸對Sb(III)絡(luò)合的影響機(jī)制170
6.4.2 除草劑對砷遷移的影響機(jī)制174
參考文獻(xiàn)176
第7章 砷與銻的污染及防治技術(shù)178
7.1 水體砷與銻的污染及防治技術(shù)178
7.1.1 水體砷與銻污染現(xiàn)狀178
7.1.2 水體砷與銻治理技術(shù)179
7.2 土壤砷與銻的污染及防治技術(shù)194
7.2.1 土壤砷與銻污染現(xiàn)狀194
7.2.2 土壤砷與銻控制技術(shù)195
7.2.3 治理材料199
7.3 砷與銻復(fù)合污染的協(xié)同去除技術(shù)202
參考文獻(xiàn)205
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