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硫化物是电正性较强的金属或非金属与硫形成的化合物,可分为酸式盐(hs-,氢硫化物)、正盐(s2-)和多硫化物(sn2-)三类。其中,碱金属硫化物和硫化铵易溶于水,而碱土金属、镧系、锕系元素的硫化物较难溶。

水中的硫化物包括h2s、hs-、s2-等水溶性无机 硫化物,酸溶性金属硫化物,悬浮物中的可溶性硫化物以及未电离的有机、无机类硫化物。 大多数不溶于水的硫化物可溶于酸,同时释放出硫化氢,少数极难溶硫化物(如cus、hgs) 可溶于氧化性酸并析出硫。

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土壤中的硫分为有机硫和无机硫两类。有机硫,包括碳键硫和酯硫等,无机硫一般以硫酸盐、硫化物和元素硫等形式存在,其中常见的硫化物主要有h2s、fes2(黄铁矿)、pbs (方铅矿)和zns(闪锌矿)等。在一定条件下,土壤中的硫可在各形态间相互转化。有机硫可经无氧分解形成无机硫化物,硫酸盐也可经微生物作用生成硫化物。

沉积物中的硫的分类与土壤类似。虽然硫酸盐是沉积物中硫的主要存在形式,但其仍可被还原为硫化物或其他低价硫,这种转变在海洋沉积物中广泛存在,例如,硫酸盐可在缺氧环境及细菌(硫酸盐还原菌)作用下被还原为硫化物。

环境中除硫化物广泛自然存在外,人类的活动也导致硫化物的形成,例如,煤矿、金属矿床在大量开采堆放过程中形成的高浓度硫酸盐废水的直接排放,以及农业、工业产生的硫污染物等。当土壤处于水淹等厌氧还原状态时,硫化物可与镉、铅、砷等亲硫元素生成难溶性重金属硫化物,加重土壤重金属污染;同时,硫化物也易被有机质分解,生成h2sh2s与人体作用,影响细胞氧化过程,危及生命;与植物作用,抑制根系生长,造成农作物枯萎减产。 当土壤处于干旱等酸性有氧条件时,硫化物可经微生物氧化,迅速生成易被植物吸收的so42-,过量的so42-会导致土壤酸化、微生物失活,危害农作物生长;同时,难溶性硫化物可逐渐转化为可溶性硫酸盐,使重金属元素被活化释放进入水体,并通过水-土壤-植物、动物等途径危害人类健康。

因此,硫化物含量的高低是衡量环境优劣的一项重要指标。

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目前,国内可用于检测土壤或水中硫化物的现行标准方法有多个可以参考,分别是:《水质 硫化物的测定 碘量法》(hj/t 60-2000)、《水质 硫化物的测定 气相分子吸收光谱法》(hj/t 200-2005)、《水质 硫化物的测定 流动注射-亚甲基蓝分光光度法》(hj/t 824-2017)、《水质 硫化物的测定 亚甲基蓝分光光度法》(gb/t 16489-1996)、《土壤和沉积物 硫化物的测定 亚甲基蓝分光光度法》(hj 833-2017)。不同的方法,基于不同的原理,具有有不同的检测范围,适用于不同的检测对象,甚至在采样、样品处理等环节的操作方式也有所差别,这就需要检测人员根据检测对象、实验条件等的灵活选取适用方法。另外,每种方法都有自身的不足或缺陷,也希望检测人员利用自己的专业知识积极改进、完善现行检测方法,甚至创新新的方法,为环保事业做出自己的贡献。


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