如何经济有效地除砷,成为近期环境研究领 域的热点。鉴于砷的迁移转化规律,水体的砷污染与土壤中 的砷污染状况密切相关,因而砷污染的土壤必须得到快速安 全的处理。笔者就中国土壤砷污染现状以及砷污染土壤修 复技术等进行简要介绍。 1土壤中砷的存在形态 砷通常集中在表土层10 cm左右,在某些情况下通过淋 洗的方式至较深土层,如磷肥的施加可稍增加砷的移动性。 砷进入土壤通过溶解、沉淀、吸附等各种反应,形成不同化学 形态。生物有效性和毒性依赖于砷的形态,因而有必要了解 砷在土壤中的存在形态。 在自然条件下,砷在土壤和大气之间的生物地球化学循 环通过氧化还原和生物甲基化作用完成。土壤中的部分砷 转变为气态砷而逸出土壤层而降低了土壤砷污染,但是空气 中砷的寿命往往很短,很容易被氧化为As(V)而随降水和降 尘返回地面。部分砷转化为甲基砷而降低了砷的毒性。但 是这种转化的量非常少,其比例小于水溶性砷含量的0.5%。 土壤中水溶态的砷含量很低,一般小于总砷的5%。砷在土 壤中主要以无机阴离子形态存在,有五价As(V)与三价As (III)2种价态。在氧化与酸性环境中,砷主要以无机砷酸盐 作者简介 高松(1976一),男,河南鹤壁人,硕士,从事污染土壤与地下 水调查与修复工作。 收稿日期2009-02-25 (AsO;一)形式存在,而在还原与碱性环境中,亚砷酸盐 (Aso;一)占相当大的比例。通常无机砷化合物比有机砷化 合物的毒性大,As(III)类比As(IV)类的毒性大得多,且易迁 移。土壤的酸碱性和氧化还原电位影响着砷的危害程度。 pH值高,土壤砷吸附量减少,导致含砷阴离子向溶液中解 吸,水溶性砷增加;在较低pH值范围内,含砷阴离子能被土 壤中带正电荷的氢氧化铁等吸附剂迅速吸附o。三价态砷 和五价态砷的溶解度均随pH值的增加而增加,当土壤由酸 性变为中性乃至碱性时,三价砷的迁移能力变得更强。土壤 在氧化条件下,大部分是砷酸,易被交替吸附,增加了土壤的 固砷量。在厌氧和缺氧条件下,砷酸转化为亚砷酸盐,可促 进砷的可溶性,因为亚砷酸盐比砷酸盐毒性大,增加了砷污 染的危害。 砷在生态系统的存在形态也与土壤中Al、Fe、Ca的含量 有关,被这些元素吸附而产生共沉淀02 3,影响其活性和对植 物的有效性。按植物吸收的难易程度,可以将砷分为水溶性 砷、吸附性砷和难溶性砷。其中,水溶性砷和吸附性砷可被 植物吸收利用,称为可给性砷。土壤中砷大部分会与土壤中 铁、铝、钙离子相结合和沉淀,形成难溶化合物,根据难溶性 中铁、铝氢氧化物对砷的吸附固定有突出作用。2控制砷污染的环境标准 许多国家和地区已经对土壤、地下水以及地表水中砷污 染控制制定了严格的标准。有代表性的包括荷兰住房、空间 ‘规划及环境部(Ministry Housing,SpatialP|anning Envi—ronment)规定土壤中砷的修复介入值为55 mr=/mg,地下水中 为60斗L;在亚洲,日本2002年颁布的《土壤污染对策法》 规定,土壤中的砷含量标准为150 mg/kg,浸出标准为10 斗L;而地下水中的砷含量标准为10斗L。中国台湾的 《土壤和地下水污染整治法》规定的砷在土壤中的管制标准 值和监测基准值分别为60 mg/kg及30 me/kg;在地下水中 的管制值和监测基准值分别为O.05斗L和0,025弘L(第 1类,饮用水源保护区内的地下水)以及O.50斗昏/L和0.25 万方数据 安徽农业科学 2009年 L(第2类,其他地域的地下水)。中国《土壤环境质量标 准}GBl5618.1995中规定旱地砷的一级标准规定为15 mg/kg,《地下水质量标准))GB/T14848-93中规定一类地下水 砷浓度小于5斗L。 此外,世界卫生组织和欧盟规定饮用水砷标准最大允许 浓度为10g/L。美国国家环保局(Environmental Protection Agency,EPA)2002年制定的饮用水中砷最大污染限值也在 2006年开始执行10“昏/L。中国2007年7月1日起开始实 施的<生活饮用水卫生标准GB5749.2006>水质也将砷的允 许浓度从1985年版(GB5749—1985)的50L提高到现行 的10彬L。 3中国土壤砷污染现状 据报道,我国目前受镉、砷、铅等重金属污染的耕地面积 估计近2.010 7hm2。…。土壤砷污染主要来自大气降沉、污 水灌溉和含砷农药的喷洒。