砷与锑的环境化学与污染防治

本书以砷、锑两种典型类金属污染物为对象，从配位结构、赋存形态等化学基础出发，论述环境中砷、锑污染成因、多介质界面过程、及其耦合机制，总结归纳砷锑的优选分析技术与现场检测手段，并从污染源阻断等角度，论述砷锑污染阻控与修复技术原理。本书共分6个章节，主要内容包括砷锑赋存形态与配位化学、砷锑环境样品的分离分析方法、基于原子光谱与生物技术的砷锑现场分析方法、砷锑的环境形态转化与界面分子机制，以及环境水体、土壤基质中的砷锑污染防治技术与修复原理。本书理论与实践并重，将系统总结砷锑的环境行为特性及防治实践。

目录
第1章 砷与锑的环境化学基础1
1.1 砷与锑的赋存形态1
1.1.1 砷1
1.1.2 锑2
1.2 砷与锑的结构化学5
1.2.1 砷与锑的分子结构5
1.2.2 As(III)结构与光谱关系8
1.2.3 As(V)结构与光谱关系11
1.2.4 DMA结构与光谱关系19
1.3 砷与锑的有机配合物22
1.3.1 有机砷化合物22
1.3.2 有机锑配合物23
1.4 典型地区的砷与锑分布27
1.4.1 山西高砷地区的砷分布27
1.4.2 湖南锡矿山地区的锑分布29
参考文献30
第2章 砷与锑的形态分析32
2.1 环境中砷与锑的赋存形态32
2.1.1 土壤环境32
2.1.2 水环境32
2.1.3 大气环境34
2.1.4 植物系统34
2.2 砷与锑的萃取技术34
2.2.1 固-液萃取法35
2.2.2 连续提取法35
2.2.3 酶解萃取法36
2.2.4 其他萃取法36
2.3 色谱分离36
2.3.1 AsV-O与AsIII-O的分离36
2.3.2 SbV-O与SbIII-O的分离37
2.3.3 硫代砷/锑酸盐的分离37
2.3.4 其他砷形态的分离38
2.4 检测系统38
2.4.1 定量检测系统38
2.4.2 定性检测系统38
2.5 原位光谱分析41
2.5.1 拉曼光谱41
2.5.2 X射线吸收光谱42
参考文献45
第3章 砷与锑的分析技术49
3.1 砷与锑的原子光谱分析技术49
3.1.1 原子吸收光谱法49
3.1.2 原子发射光谱法50
3.1.3 电感耦合等离子体质谱法51
3.1.4 原子荧光光谱法52
3.1.5 X射线荧光光谱法53
3.1.6 联用技术55
3.2 砷与锑的现场分析技术57
3.2.1 荧光法57
3.2.2 比色法63
3.2.3 表面增强拉曼分析法67
3.2.4 电化学法72
3.2.5 生物化学法76
3.2.6 即时检测法80
3.2.7 X射线荧光分析法82
参考文献83
第4章 砷与锑的形态转化88
4.1 酶促还原机制88
4.1.1 AsV-O解毒还原机制88
4.1.2 AsV-O呼吸还原机制89
4.1.3 SbV-O呼吸还原机制91
4.2 酶促氧化机制94
4.2.1 AsIII-O氧化机制94
4.2.2 SbIII-O氧化机制95
4.3 非酶促氧化还原机制95
4.3.1 胞外聚合物95
4.3.2 胞内/外活性氧96
4.4 甲基化机制98
4.4.1 砷甲基化机制98
4.4.2 甲基砷的去甲基机制99
4.4.3 锑甲基化机制99
4.5 硫代砷/锑酸盐的生成100
4.5.1 硫代砷酸盐的生成100
4.5.2 硫代锑酸盐的生成101
4.5.3 硫代砷酸盐优于硫代锑酸盐的生成103
参考文献108
第5章 砷与锑的环境界面过程及分子机制112
5.1 环境界面过程的研究方法112
5.1.1 红外光谱法112
5.1.2 同步辐射光谱法113
5.1.3 表面络合模型116
5.1.4 水文地球化学模型118
5.1.5 量子化学计算方法119
5.2 砷与锑的界面吸附与沉淀机制120
5.2.1 砷在铁矿物表面的吸附机制121
5.2.2 锑的铁矿物表面的吸附与沉淀机制122
5.2.3 砷在镧、铝氧化物表面的吸附机制124
5.2.4 砷与锑在TiO2表面的吸附机制129
5.3 砷与锑的界面形态转化机制133
5.3.1 砷在TiO2表面的光催化氧化133
5.3.2 锑在TiO2晶面的光催化氧化136
5.3.3 硫化锑在黄铁矿表面的氧化溶解与迁移转化138
5.3.4 砷在还原氧化石墨烯/金属氧化物复合界面的氧化过程139
参考文献143
6.1 阴离子的影响及作用机制147
第6章 共存离子对砷与锑界面吸附的影响及作用机制147
6.1.1 As(V)与PO34-的竞争吸附机理147
6.1.2 As与F-的共吸附去除机理149
6.2 阳离子的影响及作用机制154
6.2.1 As(III)与Cd在TiO2上的共吸附机理154
6.2.2 As(V)与Cd在TiO2上的共吸附机理158
6.3 共存离子的复合影响及作用机制163
6.3.1 地下水共存离子对As(V)吸附的复合影响机制163
6.3.2 实际水体中砷与锑的吸附去除机制166
6.4 有机化合物的影响及作用机制170
6.4.1 酒石酸对Sb(III)络合的影响机制170
6.4.2 除草剂对砷迁移的影响机制174
参考文献176
第7章 砷与锑的污染及防治技术178
7.1 水体砷与锑的污染及防治技术178
7.1.1 水体砷与锑污染现状178
7.1.2 水体砷与锑治理技术179
7.2 土壤砷与锑的污染及防治技术194
7.2.1 土壤砷与锑污染现状194
7.2.2 土壤砷与锑控制技术195
7.2.3 治理材料199
7.3 砷与锑复合污染的协同去除技术202
参考文献205