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 (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 .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. 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 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/kgt5