土壤砷污染及修复技术.doc

土壤砷污染及修复技术 土壤砷污染及修复技术王新,等 土壤砷污染及修复技术 王新,贾永锋 (中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室,沈阳110016) 摘要:综述了土壤中砷污染的主要来源,探讨了土壤砷污染的不同修复技术研究现状及特点,并分析了土壤砷污染未来研究需强 化的几个方面. 关键词:土壤;砷污染;修复技术;吸附;氧化还原 中图分类号:X131.3文献标识码:A文章编号:1003—6504(2007)02—0107—04 砷是广泛分布于自然界的一种微量元素,是类金 属.由于砷的广泛存在和使用,在环境化学污染物中, 砷成为最常见,对公众健康危害最严重的污染物之 一 .砷污染和砷毒害是世界性的污染问题.据统计,目 前世界上有l9个国家发生较大区域的砷污染.在孟 加拉国,印度的西孟加拉邦,阿根廷和越南,由于地下 水污染导致3900万以上的人口受到不同程度的砷毒 害,700万人口受到严重伤害Ⅱ删,由于饮用高砷井水, 在我国的内蒙古,山西,新疆等地居民发生了不同程 度的砷中毒,导致皮肤病理损害.世界卫生组织官 员公布,全球至少有5000多万人口正面临着地方性 砷中毒的威胁,其中大多数为亚洲国家,而中国正是 受砷中毒最为严重的国家之一,砷污染的实际危害程 度比预想的要大I5I.随着工农业生产的发展和含砷化 学物质的不断使用,世界上的一些国家及地区发生了 不同程度土壤砷污染,Nrigau等认为161,全球每年向土 壤中输入的砷总量为0.94x108kg,据Allaway的估算, 进入土壤的砷在没有外来继续进入,只通过植物吸收 使其在土壤中消失的时间为100年,土壤一旦遭受砷 污染其治理难度大且时间长.因此如何修复砷污染土 壤已成为环境科学研究的重点. 1土壤砷污染的来源 1.1来自于大气中的砷 大气中的重金属含量变化对土壤中砷含量具有 明显的影响.比利时每年从大气进入土壤中的砷为 15g/hatn.在湖南省石门县雄黄矿附近的3个村调查 发现,土壤含砷量为84～296mg/kgt~,超过我国一级土 壤环境质量标准(15mg/kg)的6～l9倍.在我国贵州省 基金项目:中国科学院”百人计划”启动项目;国家重点基础研究发展 规划项目(2004CB418503);中国科学院沈阳应用生态所陆地生态过程 重点实验室资助项目 作者简介:王新(1961一),女,副研究员,学士,主要从事污染生态化学, (电话)024-839705O2(电子信箱)wangxin@iae.accn. 某些地区,煤中砷含量高达100～9000mg/kg~91,远远高 出美国或其它国家煤的含砷水平(约为10mg/kg)IJ0】, 煤的燃烧可向大气中排放大量的砷.砷可在煤灰中高 度聚集,有调查表明Ⅱ在小龙潭电厂部分细飞灰中砷 含量可达499mg/kg,而原煤中为35mg/kg. 1.2随农药和化肥进入土壤中的砷 在农业地区,特别是在西方国家的家庭园林中由 于经常施用含砷农药,使得土壤中砷的残留量明显增 加,个别情况下土壤砷含量达到112mg/kgt21.据估31 在美国新泽西州,1900～1980年,大约有6840t的砷以 农药的形式进入土壤中,未施过含砷农药的土壤砷含 量极少超过10mg/kg,而重复施用含砷农药的土壤,砷 含量可高达2000mg/kg以上. 磷肥中砷含量一般在20～50mg/kg,高的可达几百 mg/kg[141.硝酸铵,磷酸铵,复合肥中As含量可达50～ 60mg/kg,若长期大量施用可使土壤中的砷不断积累, 造成土壤砷严重污染. 1.3随污水污泥进入土壤中的砷 砷化物可作为某些工业生产中的添加剂,脱毛剂, 防腐剂,脱色剂,在生产过程中砷主要以废水形式向环 境中释放,仅1997年通过工业废水排放的砷高达 1875.3t.用亚砷酸钠作为动物毛皮的处理剂的制革厂, 将废弃液直接排放到土壤中,使表层和亚表层砷含量 分别高达435和1010mg/kgt51,造成土壤砷污染. 城市污水处理过程中产生的污泥含有一定量的 砷,广州大坦沙,西安污水处理厂砷含量分别为 57.12,23.80mg/kg,污泥的土地利用,使砷随之进入 土壤环境中. 1.4废弃物堆积扩散到土壤中的砷 含重金属废弃物的堆积对周边土壤环境构成一 定的污染危害,污染的范围一般以堆弃物为中心向四 周扩散.杭州城市生活垃圾场Il7I附近土壤中的重金属 污染分析研究表明,其周围区域土壤中的重金属As, Cd,Hg,Pb等重金属含量高于当地土壤背景值. ? 107? 龙.纣数求第30卷第2期2007年2月 Nrigau等认为,全球每年向土壤中输入的砷总量为 0.94x10g,大约41%来自商品,23%来自煤灰,14%来 自大气降尘,10%来自尾砂,7%来自冶炼,3%来自农 业,2%来自工业和其它更小的