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砷,生物有效性,L-半胱氨酸,风险评价,土壤,环境质量,顺序提取法 ,"/> <p class="MsoNormal"> L-半胱氨酸提取农田土壤中生物有效态砷

吉林大学学报(地球科学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (2): 601-611.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20240339

• 地质工程与环境工程 • 上一篇    下一篇

L-半胱氨酸提取农田土壤中生物有效态砷

魏四平1,李兵2, 赵玉岩2,魏俏巧2,吴景华1   

  1. 1.长春工程学院勘查与测绘工程学院,长春130021

    2.吉林大学地球探测科学与技术学院,长春130026

  • 出版日期:2025-03-26 发布日期:2025-05-10
  • 基金资助:

    国家重点研发计划项目(2021YFA071510);吉林省生态环境厅环保科研项目(吉环科字第2019-12号)


Methodological Research on L-Cysteine Method for Extraction of Biologically Active Arsenic from Agricultural Soils

Wei Siping1, Li Bing2 ,Zhao Yuyan2 ,Wei Qiaoqiao2 ,Wu Jinghua1   

  1. 1. College of Surveying and Mapping Engineering,Changchun Institute of Technology,Changchun 130021,China

    2. College of GeoExploration Science and Technology, Jilin University, Changchun 130026,China

  • Online:2025-03-26 Published:2025-05-10
  • Supported by:
    Supported by the National Key Research and Development Program of China (2021YFA071510) and the Environmental Protection Research Project of Jilin Province Department of Ecology and Environment (Jihuan Kezi No.2019-12)

摘要: 砷作为一种常见的环境污染物,其生物有效性的准确测定对于评估潜在的健康风险至关重要。为了更加合理地评价农田土壤环境质量,本文探讨了一种可靠且高效的方法来提取土壤中的生物有效态砷(水溶态、弱酸提取态、可还原态和可氧化态砷的总和)。基于L-半胱氨酸溶液能有效地与砷形成螯合物的特性,首先选取L-半胱氨酸溶液作为提取剂,对提取剂的质量浓度、提取温度、超声时间等参数进行优化,分别测定不同提取温度和不同提取剂质量浓度条件下土壤中生物有效态砷的质量分数;然后与顺序提取结果相比较,以确定L-半胱氨酸提取法的最佳条件。结果表明:在L-半胱氨酸质量浓度为10 g/L、超声温度为40 ℃、超声时间为30 min的条件下,DT-1样品生物有效态砷的提取结果为7.37 μg/g,与顺序提取生物有效态砷的结果(7.83 μg/g)非常接近;相比顺序提取法,该方法只需要1步提取而且提取时间缩短了65 h,大大提高了工作效率。

关键词:

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砷, 生物有效性, L-半胱氨酸, 风险评价, 土壤, 环境质量, 顺序提取法

Abstract:

As a common environmental pollutant, accurate determination of the bioavailability of arsenic is essential for assessing potential health risks. In order to evaluate the environmental quality of agricultural soils more rationally, this paper explores a reliable and efficient method to extract bioavailable arsenic (the sum of the water-soluble, weakly acid-extractable, reducible, and oxidizable fractions of arsenic)  from soil. Based on the property that L-cysteine solution can effectively form chelates with arsenic, L-cysteine solution was selected as the extractant, and optimized around the parameters of mass fraction of extractant, extraction temperature, and ultrasonic time, etc. The mass concentration of arsenic in the soil in the effective state was determined under the conditions of different extraction temperatures and different mass concentrations of the extractant, respectively, and compared with the results of the sequential extraction to determine the optimal extraction conditions. The results showed that when the mass concentration of L-cysteine was 10 g/L, the ultrasonication temperature was 40 ℃, and the ultrasonication time was 30 min, the bioavailable  arsenic extracted of  DT-1 sample was 7.37 μg/g, closely matched the results of bioavailable arsenic obtained by sequential extraction (7.83 μg/g).  Compared with the sequential extraction method, this method requires only one step of extraction and the extraction time is shortened by 65 h, which greatly improves the efficiency.


Key words: arsenic, bioavailability, L-cysteine, risk evaluation, soil, environmental quality; sequential extraction method

中图分类号: 

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