【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境分析领域，具体涉及一种快速测算雄黄矿氧化溶解释放as速率的方法及其应用。
技术介绍
1、砷(as)有剧毒和强致癌性，是地表水和地下水中常见的类重金属。雄黄矿(as4s4)是金矿的伴生矿，也称作黄金石，通常呈橘红色的块状或粉末状，不溶于盐酸，能够在避光的无氧环境中稳定存在。采矿活动将深埋于地下的雄黄矿暴露于地表环境，增大了as的释放通量。在有氧的水体中，雄黄矿会逐渐发生氧化溶解，导致水体中的as浓度超标(>10μg/l)。
2、as4s4+28h2o→4h3aso3+4hso4-+40h++36e- (1)
3、雄黄矿主要由as和s元素组成，其中，部分as原子与单个s原子结合，另外，部分as原子同时与3个s原子结合，这样的结合方式使雄黄矿中的as易被氧化溶解为as3+和as5+。公式(1)所示为雄黄矿氧化溶解释放as的方程。在有氧水体中，雄黄矿的氧化溶解不仅会导致水体中的as浓度升高，另外，也会产生大量的so42-和h+。
4、在不同的矿区，水体中的ph会有一定差异，例如，在我国西南部的雄黄矿区，由于碳酸盐岩能够中和雄黄氧化溶解产生的h+，地表水和地下水呈中性(ph～7)；而在其他地区，雄黄矿周边的水体往往呈弱酸性(ph～5)或极端酸性(ph 2～3)。另外，雄黄矿氧化溶解释放as的速率受溶解氧浓度(do浓度)的影响。由于雄黄矿中的as价态为+2，且水溶液中不存在as2+，因此，在as释放到溶液中之前，雄黄矿中的as2+会被do氧化为as3+。环境条件如ph和do是
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种快速测算雄黄矿氧化溶解释放as速率的方法，本方法操作简单，可快速测算雄黄矿氧化溶解释放元素as的速率。
2、本专利技术还提出一种as污染风险评估方法。
3、本专利技术还提出上述快速测算雄黄矿氧化溶解释放as速率的方法、as污染风险评估方法的应用。
4、本专利技术的第一方面，提出了一种快速测算雄黄矿氧化溶解释放as速率的方法，包括如下步骤：
5、s1，测试不同ph下雄黄矿氧化溶解释放元素as的速率，得到雄黄矿氧化溶解释放元素as的速率与h+浓度的关系式ⅰ；
6、测试不同溶解氧浓度下雄黄矿氧化溶解释放元素as的速率，得到雄黄矿氧化溶解释放元素as的速率与溶解氧浓度的关系式ⅱ；
7、s2，根据所述关系式ⅰ和关系式ⅱ，得到雄黄矿氧化溶解释放元素as的速率与溶解氧浓度、h+浓度的关系式ⅲ，根据所述关系式ⅲ与待测雄黄矿的溶解氧浓度、酸碱度，计算所述待测雄黄矿的氧化溶解释放as速率。
8、根据本专利技术实施例的快速测算雄黄矿氧化溶解释放as速率的方法，至少具有以下
9、有益效果：
10、雄黄矿氧化溶解释放元素as的过程是不可逆的反应过程，对as释放速率进行快速、科学的测算有助于评估as污染风险，及时制定as污染的修复方案。本专利技术通过利用有限的检测数据构建雄黄矿氧化溶解释放元素as速率与雄黄矿所在体系的酸碱度、do浓度之间的关系式，根据关系式可快速、准确计算出不同体系酸碱度和do条件下的雄黄矿氧化溶解释放元素as的速率，操作简单，适用范围广，有助于快速评估雄黄矿区的as污染风险，为as污染的预防和治理提供技术支撑。
11、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s1中，测试于温度t、不同ph下雄黄矿氧化溶解释放元素as的速率，得到所述关系式ⅰ；测试于温度t、不同溶解氧浓度下雄黄矿氧化溶解释放元素as的速率，得到所述关系式ⅱ；其中t＝19-30℃。
12、需要说明的是：本文中的温度t、ph及溶解氧浓度分别指的是雄黄矿氧化溶解释放元素as的体系的温度、酸碱度和溶解氧浓度。
13、在本专利技术的一些实施方式中，所述ph为2-8，和/或，所述溶解氧浓度为0.04-8.5mg/l。
14、通过上述实施方式，本专利技术中体系的酸碱度为ph＝2-8，体系的溶解氧浓度为0.02-8.5mg/l，应用范围广，适用性强，可适用于不同ph、不同体系溶解氧浓度雄黄矿区的雄黄矿样品的氧化溶解释放as速率测算。
15、在本专利技术的一些实施方式中，在温度t＝20±1℃、溶解氧浓度为8.5±0.1mg/l的条件下，所述关系式ⅰ为：
16、ras＝10-9.5648*[h+]-0.1508；
17、其中，ras表示雄黄矿中元素as释放速率(mol/m2/s)，[h+]为h+浓度(mol/l)。
18、在本专利技术的一些实施方式中，在温度t＝20±1℃、ph＝6的条件下，所述关系式ⅱ为：
19、ras＝10-8.1464*[do]0.1892；
20、其中，[do]代表溶解氧浓度(mol/l)。
21、在本专利技术的一些实施方式中，在温度t＝20±1℃的条件下，所述关系式ⅲ为：
22、ras＝10-8.9669*[do]0.1892*[h+]-0.1508。
23、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s1中：
24、于温度t、溶解氧浓度为do’的条件下，测试若干个不同ph下的雄黄矿氧化溶解释放元素as的速率，构建所述关系式ⅰ；
25、于温度t、ph为ph’的条件下，测试若干个不同溶解氧浓度下的雄黄矿氧化溶解释放元素as的速率，构建所述关系式ⅱ。
26、通过上述实施方式，本专利技术通过利用有限的检测数据构建雄黄矿氧化溶解释放as速率与体系ph、体系溶解氧浓度之间的关系方程，在测定反应体系的ph、体系溶解氧浓度后，可通过关系方程快速、准确计算出雄黄矿氧化溶解释放as的速率，这有助于快速评估雄黄矿区的as污染风险，为as污染的预防和治理提供技术支撑。
27、在本专利技术的一些实施方式中，所述do’为8.5±0.1mg/l，所述ph’＝6。
28、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s1中，通过测试3-6个不同ph下的雄黄矿氧化溶解释放元素as的速率，构建所述关系式ⅰ。可选地，通过测试3-6个梯度递增的ph下的雄黄矿氧化溶解释放元素as的速率。
29、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s1中，通过测试3-6个不同溶解氧浓度下的雄黄矿氧化溶解释放元素as的速率，构建所述关系式ⅱ。可选地，相邻两个溶解氧浓度相差至少0.5mg/l。
30、在本专利技术的一些实施方式中，构建关系式ⅰ包括如下步骤：
31、s1-a1，于温度t、溶解氧浓度为do’、不同ph下，分别在水体中对雄黄矿氧化溶解；其中，水体中雄黄矿的初始浓度为q，氧化溶解t时间后，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种快速测算雄黄矿氧化溶解释放As速率的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的快速测算雄黄矿氧化溶解释放As速率的方法，其特征在于，步骤S1中，测试于温度T、不同pH下雄黄矿氧化溶解释放元素As的速率，得到所述关系式Ⅰ；测试于温度T、不同溶解氧浓度下雄黄矿氧化溶解释放元素As的速率，得到所述关系式Ⅱ；其中T＝19-30℃。
3.根据权利要求1所述的快速测算雄黄矿氧化溶解释放As速率的方法，其特征在于，所述pH为2-8，和/或，所述溶解氧浓度为0.04-8.5mg/L。
4.根据权利要求1所述的快速测算雄黄矿氧化溶解释放As速率的方法，其特征在于，在温度T＝20±1℃、溶解氧浓度为8.5±0.1mg/L的条件下，所述关系式Ⅰ为：
5.根据权利要求1所述的快速测算雄黄矿氧化溶解释放As速率的方法，其特征在于，在温度T＝20±1℃、pH＝6的条件下，所述关系式Ⅱ为：
6.根据权利要求1所述的快速测算雄黄矿氧化溶解释放As速率的方法，其特征在于，在温度T＝20±1℃的条件下，所述关系式Ⅲ为：
8.一种快速测算雄黄矿氧化溶解释放As速率的方法，其特征在于，包括如下步骤：采用如下关系式Ⅲ计算得到雄黄矿氧化溶解释放As速率：
9.一种As污染风险评估方法，其特征在于，所述评估方法包括采用权利要求1-8任一项所述的方法计算雄黄矿氧化溶解释放元素As的速率，进而评估As污染风险。
10.权利要求9所述的As污染风险评估方法在环境污染分析中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种快速测算雄黄矿氧化溶解释放as速率的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的快速测算雄黄矿氧化溶解释放as速率的方法，其特征在于，步骤s1中，测试于温度t、不同ph下雄黄矿氧化溶解释放元素as的速率，得到所述关系式ⅰ；测试于温度t、不同溶解氧浓度下雄黄矿氧化溶解释放元素as的速率，得到所述关系式ⅱ；其中t＝19-30℃。
3.根据权利要求1所述的快速测算雄黄矿氧化溶解释放as速率的方法，其特征在于，所述ph为2-8，和/或，所述溶解氧浓度为0.04-8.5mg/l。
4.根据权利要求1所述的快速测算雄黄矿氧化溶解释放as速率的方法，其特征在于，在温度t＝20±1℃、溶解氧浓度为8.5±0.1mg/l的条件下，所述关系式ⅰ为：
5.根据权利要求1所述的快速...
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