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硫化物是電正性較強的金屬或非金屬與硫形成的化合物,可分為酸式鹽(HS-,氫硫化物)、正鹽(S2-)和多硫化物(Sn2-)三類。其中,堿金屬硫化物和硫化銨易溶于水,而堿土金屬、鑭系、錒系元素的硫化物較難溶。

水中的硫化物包括H2S、HS-、S2-等水溶性無機 硫化物,酸溶性金屬硫化物,懸浮物中的可溶性硫化物以及未電離的有機、無機類硫化物。 大多數不溶于水的硫化物可溶于酸,同時釋放出硫化氫,少數極難溶硫化物(如CuS、HgS) 可溶于氧化性酸并析出硫。

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土壤中的硫分為有機硫和無機硫兩類。有機硫,包括碳鍵硫和酯硫等,無機硫一般以硫酸鹽、硫化物和元素硫等形式存在,其中常見的硫化物主要有H2S、FeS2(黃鐵礦)、PbS (方鉛礦)和ZnS(閃鋅礦)等。在一定條件下,土壤中的硫可在各形態間相互轉化。有機硫可經無氧分解形成無機硫化物,硫酸鹽也可經微生物作用生成硫化物。

沉積物中的硫的分類與土壤類似。雖然硫酸鹽是沉積物中硫的主要存在形式,但其仍可被還原為硫化物或其他低價硫,這種轉變在海洋沉積物中廣泛存在,例如,硫酸鹽可在缺氧環境及細菌(硫酸鹽還原菌)作用下被還原為硫化物。

環境中除硫化物廣泛自然存在外,人類的活動也導致硫化物的形成,例如,煤礦、金屬礦床在大量開采堆放過程中形成的高濃度硫酸鹽廢水的直接排放,以及農業、工業產生的硫污染物等。當土壤處于水淹等厭氧還原狀態時,硫化物可與鎘、鉛、砷等親硫元素生成難溶性重金屬硫化物,加重土壤重金屬污染;同時,硫化物也易被有機質分解,生成H2S。H2S與人體作用,影響細胞氧化過程,危及生命;與植物作用,抑制根系生長,造成農作物枯萎減產。 當土壤處于干旱等酸性有氧條件時,硫化物可經微生物氧化,迅速生成易被植物吸收的SO42-,過量的SO42-會導致土壤酸化、微生物失活,危害農作物生長;同時,難溶性硫化物可逐漸轉化為可溶性硫酸鹽,使重金屬元素被活化釋放進入水體,并通過水-土壤-植物、動物等途徑危害人類健康。

因此,硫化物含量的高低是衡量環境優劣的一項重要指標。

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目前,國內可用于檢測土壤或水中硫化物的現行標準方法有多個可以參考,分別是:《水質 硫化物的測定 碘量法》(HJ/T 60-2000)、《水質 硫化物的測定 氣相分子吸收光譜法》(HJ/T 200-2005)、《水質 硫化物的測定 流動注射-亞甲基藍分光光度法》(HJ/T 824-2017)、《水質 硫化物的測定 亞甲基藍分光光度法》(GB/T 16489-1996)、《土壤和沉積物 硫化物的測定 亞甲基藍分光光度法》(HJ 833-2017)。不同的方法,基于不同的原理,具有有不同的檢測范圍,適用于不同的檢測對象,甚至在采樣、樣品處理等環節的操作方式也有所差別,這就需要檢測人員根據檢測對象、實驗條件等的靈活選取適用方法。另外,每種方法都有自身的不足或缺陷,也希望檢測人員利用自己的專業知識積極改進、完善現行檢測方法,甚至創新新的方法,為環保事業做出自己的貢獻。


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