中国土壤砷污染严重性及治理挑战

东莞石龙律师获悉

随着含砷的金属矿物质的采矿和冶炼，化石燃料的燃烧，含砷的化学物质和农药的使用，木材抗腐蚀，工业废水的排放和非法倾倒等土壤增加了，导致全球不同程度的土壤砷污染，土壤砷污染及其严重后果不能忽略。土壤砷污染具有隐藏，长期和不可逆性的特征。据估计，如果进入土壤的砷仅被植物吸收，那么砷在土壤中消失的时间为100a。因此，一旦土壤被砷污染，就很难控制和周期性。根据统计数据，中国土壤中的平均砷浓度为11.2mg/kg，大约是世界平均水平的两倍（6mg/kg），而我国土壤砷污染的问题更为突出。因此，在2011年的“第12五年五年计划全面预防和控制重金属污染计划”中，砷被列为预防和控制的关键污染的第一类。为了应对土壤砷污染，国内外的许多学者都研究了土壤中砷的污染浓度，污染范围和分布模式，并进行了恢复研究。作者全面分析了他在该领域的前辈的研究结果，并解释了国内外土壤砷污染的当前状态，维修技术和研究方向，以便为未来的研究工作提供理论支持。

1。土壤砷污染的现状

1.1外国土壤砷污染的现状

目前，世界上许多国家和地区的土壤砷污染水平非常严重。根据美国国家环境保护局（USEPA）的数据，土壤中砷的浓度极限为24 mg/kg。土壤砷污染的来源非常广泛，主要是由某些人类活动引起的，包括使用农药，除草剂和磷酸盐肥料，半导体工业的发展，采矿和冶炼，制造，制造，燃煤，燃烧，木材保护剂，木材保护剂， ETC。 。在欧洲表面土壤中，砷浓度的平均值为7.0 mg/kg，但在不同地区的不同土壤条件下，砷的背景价值差异很大。表1显示了世界上不同砷污染区域的土壤中的砷浓度。

表1砷污染区域的土壤中的砷浓度

从表1可以看出，波兰西南部西里西亚省的砷的土壤浓度高如/kg。此外，孟加拉国，印度西孟加拉邦，阿根廷和越南的砷污染已导致超过3900万人在不同程度上被毒害，700万人受到了严重伤害。智利膀胱和肺癌的发生率是其他地区的两倍。根据日本环境部的最新土壤污染调查报告，在日本污染的1,906个污染地点中，砷污染的地点占27％（510）。

2011年，美国有毒和疾病的注册和USEPA登记将砷排名为超级基金地点中的顶级有毒污染物。 Yang等人的调查表明，密西西比河盆地中有一半以上的地区处于砷污染的高风险中。澳大利亚有10,000多个土壤砷污染地点，其中一个金矿附近村庄的土壤中的砷浓度高达/kg。根据等人的统计数据，每年对土壤的砷输入总量为0.94×108kg，其中约42％来自采矿和冶金学期间“三个废物”的排放。表2显示了某些国家（区域）造成的土壤砷污染（区域）。从表2中，这些国家和地区的砷污染水平非常严重，砷污染的浓度超过了一级标准土壤环境质量标准的价值（≤15mg/kg）一百倍。

表2土壤砷污染是由某些国家（地区）造成的。

1.2我国土壤砷污染的现状

近年来，随着富含砷的矿石的大规模开采，砷剂已被广泛用于工业和农业生产中，并且大量含砷的废物结石和尾矿已被氧化和浸出，从而导致砷元素的分解和迁移。并传播，导致土壤中的砷污染石龙镇律师，对生态环境和人类健康构成潜在威胁。我国的土壤砷污染事件显示出集中爆发。土壤砷污染事件发生在杜山县，吉岛省，钦奇县，匈牙利省，亨南省，赫奇市，广西省，扬宗省，扬宁省省，云南省，达莎地区，亨南省和皮奇洪水转移路区。所有这些都表明土壤砷污染已经发展为一场灾难。自2013年下半年以来，瑞士和中国研究人员在瑞士发表的最新研究结果表明，我国有近2000万人生活在土壤砷污染的高风险地区，例如新疆的塔里姆盆地，埃吉纳地区，埃吉纳地区在内蒙古，甘努省的heihe地区，以及平原的北部，河南省和山东省，我国的总面积是超过10μg/L的土壤砷浓度为580,000 km2。

全球经过验证的砷资源储量中有70％集中在我的国家。根据统计，我的国家每年生产500,000吨砷矿石，并存放了200万吨砷矿石。但是，砷炉炉的无害处理和全面利用率较低，其中大量含量被包含。砷尾矿的闲置和任意堆积已加速了砷在土壤中的释放，因此土壤砷污染的问题在繁殖和熔化活动的地区尤为突出。 在的Hatu金矿尾矿中的砷浓度高如/kg，在哈萨克州Ili 自主县的Ashi Gold Mine尾矿中的砷浓度高于/kg，对当地构成了严重的威胁土壤和地下水。在1980年代后期，广东省利安南县的张镇派系精炼地点的生产后，存储了2147万吨的废物炉尾尾，存储了214％至518％的废物炉灶，占据了一个区域。广西和湖南省污染的土壤至少为数千km2。 Mo 和其他人研究了湖南锡矿的锑矿区附近的农业土壤，冶炼区域和尾矿区附近的农业土壤的砷污染状况。结果表明，在这三个地区的8个采样点，农业土壤中的砷浓度为14.95?363.19 mg/ kg，远高于湖南土壤中砷的背景价值。

在农业生产中使用污水灌溉，工业污泥，含砷肥料，农药等的使用也引起了农田土壤的环境污染。荷兰省长县的大米大米受到砷的污染，砷浓度为92至840 mg/kg，远远超过土壤中砷的背景价值。

Zhang 和其他人分析了河北省朱州市郊区蔬菜碱的土壤样本，发现砷的污染区域很大，污染的来源是含有砷的农药。北京郊区植物场中土壤砷浓度的范围和平均值分别为4.44-25.3和9.40 mg/kg，这大大超过了北京土壤中砷的背景价值。根据调查，上海，天津，广州和南京的土壤砷浓度高于当地土壤中的砷背景价值，有些则造成了土壤砷污染。

面对土壤砷污染的越来越严重的趋势，在中国进行了大量土壤砷污染调查和现场修复工作：自1999年以来，对土壤砷污染的富含超增强的植物筛查进行了筛查和超级富含砷的砷。第一个以植物为基础的基于植物性的cent型草建立了湖南土壤砷污染的第一个植物修复基地，并进行了现场维修实验。然后，在广西和云南省建立了重金属污染的示范项目，例如砷，铅和酸化的土壤恢复。采用富含超级植物和经济作物的维修模型，并在进行农业生产时可以修复污染的土壤； 2009年，使用化学量化技术来处理日本废弃化学武器引起的农田中的砷污染，该技术已用于工程应用，该技术用于修复数百公顷的有机土壤中的砷污染；此外，中国的环境科学研究所的清洁生产中心将以湖北省为主要研究领域，以应对土壤砷污染的环境风险，以及该市20多个砷相关的企业中的相应历史问题，以实现控制总砷排放并继续进行的目的。在整个过程中，促进有关降低和污染预防和控制的研究。

2。关于土壤砷污染恢复技术的现状

砷具有剧毒，砷污染将带来一系列高风险的环境问题。面对越来越严重的土壤砷污染现象，迫切需要发现经济，高效，安全并且没有继发性损害。目前，主要使用的土壤砷污染修复技术包括物理维修，化学修复和生物修复。恢复技术的选择取决于土壤特性，污染程度，最终使用和成本效益。

2.1固化/稳定性维修

固化/稳定（，，S/S）维修技术是指在土壤中添加固化稳定剂，通过吸附，降水或共沉淀，离子交换和其他影响东莞石龙律师，它改变了土壤中重金属的存在形式，并减少了存在土壤环境中重金属的。溶解迁移，浸出毒性和生物学有效性，以减少由于雨水浸出或渗透引起的动植物造成的伤害。固化和稳定维修技术包括化学固化和稳定维修技术（通过使用各种化学稳定剂来减少污染物的迁移和生物利用度），植物固化和稳定修复技术（使用高效植物及其伴随的微生物，以使位于位于固定污染物中植物的根部区域）和化学植物关节固化�N稳定修复技术（即辅助植物固化�N稳定修复 技术）。与传统的技术（例如客人土壤，非原位）浸出，玻璃化，沥青覆盖，地面冷冻等相比，次要损害是由较少的。

通常用于修复土壤砷污染的固化稳定剂包括：铁氧化铁（铁氢氧化铁，甘西酸酯，五氧化石，赤铁矿）；锰氧化物（铁含水岩，锰和软锰）和氧化铝（，，）。金属氧化物作为修复土壤砷污染的固化稳定剂不仅有效，而且易于获得。该领域的国际研究结果如表3所示。相信在天然土壤环境中，铁氧化铁可以降低砷的迁移率和生物利用度。砷在金属氧化物表面上的土壤中的氧化还原反应会影响砷的存在和形式。 Masue和其他人发现，砷的形式是砷清除过程中的关键因素：在碱性环境下（pH为8-10），因为（ⅲ）（ⅲ）对铁氧化铁表面的吸附作用更为重要；在酸性环境中（pH为3-5），因为（v）具有更好的吸附作用。目前，通常认为（v）在短时间内不会在金属铁或溶解铁的表面降低，而在有氧条件下，（iii）在金属氧化物的表面上被氧化。

表3金属氧化物固化�N稳定器修复土壤砷污染案例

目前，尽管固化稳定的维修技术具有快速，简单，低成本和小型二次污染的优点，但常用的固化稳定器仍然在土壤砷污染和现场施用的修复效果方面仍然存在一些缺陷。该技术仅改变土壤中重金属的存在形式。重金属仍然保留在土壤中，土壤很难恢复其原始状态，并且不适合进一步利用。因此，通常需要与其他维修技术结合使用。

2.2土壤浸出和修复

土壤浸出（）修复技术是从污染土壤中去除有机和无机污染物的过程，并且通过污染的土壤和浸出剂（包括物理和化学作用）之间的高能接触来实现污染物的分离，隔离和无害污染物。改变。土壤浸出和维修技术分为原位化学浸出和维修技术以及异位化学浸出和修复技术。原位化学浸出和维修技术是基于污染物的纵向分布的深度，使用外力或浸出剂的重力在土壤中浸出和提取污染物的过程开放频道。表现化学浸出和维修技术可以通过以下步骤实现维修：1）挖掘并转移受污染的土壤； 2）将被转移的污染土壤放在浸出装置中进行治疗； 3）收集浸出的废液并浸出废水液体中的污染物。 4）回填已修复的土壤。

土壤浸出和维修技术的关键是找到有效的浸出剂。浸出剂的要求是：1）它在土壤中具有很强的砷溶解能力； 2）它对土壤的物理和化学特性的损害较小； 3）成本低。它是实用的； 4）浸出的废液很容易处理，并且不会对环境造成次要污染，并且可以重复使用浸出剂。对于含有砷的复合污染土壤，常用的浸出剂包括无机浸出剂（例如磷酸），螯合剂（例如草酸，乙二基二氨基二乙酸（EDTA）酸（0.25mol/L）修复土壤砷污染研究，显示该柠檬酸是一种环保和高效的砷浸出剂，其土壤中的砷的去除率可达到70.58％。

首次使用天然表面活性剂（）和磷酸的混合物来从土壤中提取砷。当pH值为4至5时，砷的去除率高达70％。通过洗脱并修复砷污染（/kg）高浓度的砷污染（/kg）的火山土壤，并以1.6 mol/l的浓度修复火山土壤。结果表明，各种酸对砷的提取作用是从高到低的，包括磷酸>氢氟>硫酸>硫酸>盐酸>硝酸>硝酸>硝酸>氯酸>盐酸>盐酸>盐酸>盐酸>盐酸>盐酸>盐酸> 6小时后，砷对磷酸的去除率高达99.9％。氢氧化钠与表面活性剂合并用作修复土壤砷污染（50-250mg�Nkg）的浸出剂。结果表明，在2小时内，土壤中砷的去除率可能达到79％-82％。

尽管土壤浸出和维修技术具有柔性操作，稳定效果，彻底维修，短期和高效率的优点，但它也容易浸出某些营养元素。该技术适用于小面积和重污染的土壤处理。这项技术在欧洲和美国等发达国家成功了（表4）。

表4土壤浸出和修复技术以修复土壤砷污染项目

2.3电动维修

电动维修技术是一种近年来具有应用潜力的原位维修技术。与其他受土壤通透性限制的原位维修技术相比，该技术可以有效地修复渗透率低的细密度土壤。在实验室研究和某些试点规模的应用中，使用电动恢复技术去除土壤中的重金属污染已成功。在电动修复过程中，主要的迁移效应包括电透析，电迁移，游离扩散和电泳。维修过程实际上通过三种机制从土壤中去除污染物：电迁移，电透析和电泳。同时，电动修复过程中污染物的迁移也受吸附分析和降水溶解的影响。通过电动恢复技术影响污染土壤修复的主要因素包括土壤类型，污染物类型，土壤Zeta电位，电极间距和加强措施。传统的电动维修技术仅将污染物迁移到土壤的一侧或收集罐中，并且很难实现单个电动维修目标。因此，不同维修技术的组合正在被越来越关注。

EK-PRB关节维修技术将电动维修技术与可渗透反应壁（PRB）维修技术结合在一起，共同维修污染的土壤。该技术结合了两者的优势。作为一种新兴的原位维修技术，可以在经济上有效地进行维修。土壤砷污染。它的成功应用主要基于以下两个点：1）污染物在外部电场的作用下朝着方向方向移动，因此可以在液压梯度的作用下使用PRB修复技术； 2）PRB维修技术反应物介质可以吸附污染物，以减少或防止外部电极污染。目前，在我的国家，很少有关于EK-PRB联合修复技术对土壤砷污染修复的研究。台湾，欧洲和美国的一些学者试图利用这项技术从土壤中去除砷并取得了良好的效果。 Jiang 对EK-PRB联合修复技术对土壤砷污染的修复进行了研究：实验中未设定PRB，AS（V）的去除率仅为26.78％至26.91％。设置PRB后，AS（V）的去除率可以增加到43.89％至70.25％；从阳极收集的砷浓度相对较高，表明砷在修复系统中受离子迁移显着影响。仅使用电动维修技术时，其主要去除机制是电力系统，将产生的去除效果与EK-PRB组合修复技术一起使用时，其主要治疗机制是反应培养基的吸附效应。反应过程中FE0的氧化还原作用在系统中没有明显的作用。 Yuan等。详细阐述了EK-PRB关节修复技术修复土壤砷污染的机制：FeOOH和Fe0用作反应培养基，在添加PRB后，砷的去除速率增加了1.6至2.2倍；由于FeOOH具有较高的特异性表面积，因此其修复效果优于FE0。人们认为，EK-PRB合并维修技术对砷的去除机制是PRB的吸附效应和电动力开启的迁移效应。

Yuan等。使用钴粘的碳纳米管（CNT-CO）和碳纳米管（CNT）作为PRB修复技术的反应介质，以研究EDTA增强的EK-PRB联合维修技术，以修复土壤砷污染。结果表明，在相同处理条件下CNT -CO设备的砷的去除率为63％，CNT设备中砷的去除率仅为35％，PRB吸附是在去除过程中的主要作用。 EK-PRB合并维修技术。改良的红泥被用作反应介质，并与电动修复技术结合使用，以去除低渗透性土壤中的铬和砷。结果表明，EK-PRB合并维修技术的砷去除效应明显优于仅电动维修技术的砷。 Ruízl等。研究了Fe0-PRB的机制与电动修复技术相结合以修复土壤砷污染机制，这表明在最佳治疗条件下（pH 7，45 ma，7 h），砷含量吸附Fe0的表面以形成复杂的表面（Fe （OH）3（s）-ASO43-），砷的去除率高达94％。

EK-PRB关节维修技术不会搅拌土壤层并缩短维修时间。它更适合低渗透性土壤和淤泥土壤，并且可以恢复砷，这具有较高的经济利益，方便的后处理和次要污染的优势。近年来，该技术发展迅速，并在一些欧美国家进行了商业化，但是大规模重金属污染土壤的现场维修仍然不完整。

2.4微生物修复

微生物修复（）技术包括生物助剂吸附和生物氧蛋白毒素。生物添加吸附是重金属离子在带电细胞表面上的吸收，或通过摄入必要的营养物质来吸收重金属离子，从而富集了表面或细胞内部的重金属离子。生物蛋白蛋白氧还使用微生物来改变重金属离子的氧化还原状态，然后改变土壤中重金属的离子价状态和活性。某些自养细菌（例如硫磺酰（Illus），假单胞菌（））可以氧化为（iii），将砷氧化成砷酸盐，从而降低砷的毒性。使用微生物氧化砷是最有前途的微生物修复技术。由于良好的维修效果，小型投资，低成本，容易管理和运营以及没有次要污染的优势，这项技术越来越受到关注，并成为土壤砷污染恢复的热门话题。但是，这项技术很难同时修复多种复合重金属污染的土壤，并且很难使用。

2.5植物维修

植物修复（）技术是一种环境污染控制技术，它使用某些植物可以耐受和超级富集的有毒元素及其共存的微生物系统来去除污染物。影响土壤砷污染的植物修复技术的因素主要包括内部因素，例如植物物种，土壤中的植物可用性，泥土物理化学特性，土壤改善药物，土壤微生物效应以及诸如气候和农业耕作等外部环境因素措施。自Ma等人。发表了一项关于富含超级砷的植物（ grass）的研究，引发了一波对土壤砷污染的研究，利用超富集的植物来修复土壤砷污染。国内陈·汤金（Chen ）和其他人报道了对富含超级富含砷的阿森尼克式草的研究。 Ma等。研究了砷在砷上的富集特征，发现cent虫可以将大量砷转移到上地面，砷吸收的浓度达到了最大/kg，尤其是羽毛叶的叶子，尤其是羽毛叶可以吸收更多的砷，，砷含量更多，砷的含量是/kg浓度为/kg。 。目前，已经筛选了有400多种可以超过金属和非金属污染物的植物，其中可以超级富含砷的植物主要集中在蕨类植物草中[A（l。） Presl]和大叶井边缘草（.p..l。），粉红色的叶蕨（NOS）。 Song 和其他人发现，对于具有轻砷污染的土壤，仅种植粉末叶蕨1到2次，可以将土壤砷污染降低到环境标准值以下。除了富含超级植物（例如cent虫）外，国内外的学者还致力于寻找一些通常生长的砷抗性植物。 Lu Yanli等人研究了新疆填海区的砷耐药植物，发现砷（。）和Reed（。）具有较强的砷耐受性。两者中砷的浓度为：砷的根部及以上地面为12.38 mg/kg； 92.91 mg/kg的芦苇根，地面上方4.03 mg/kg。等。研究了四种湿地植物（。结果表明，纸莎草的富集浓度是最大的130-172 mg/kg，而芋头的砷的修复效率最高，砷为68 mg/（m2˙d）。此外，小米和其他人通过柳树和修复土壤砷污染的砷的吸收和操作进行了研究。结果表明，在不同的砷胁迫持续160天后，没有毒性现象，例如黄叶和枯萎，这些现象用于治疗湿地土壤。砷具有吸收和积累作用，可以用作湿地土壤中砷污染的植物材料。

近年来，随着在国内外发现大量超级富集的植物，在植物治疗技术领域的研究重点已经从筛查和发现富含超级增强的植物到如何进一步改善超级增强的植物通过控制促进植物吸收的影响因素。修复效率的研究。 Cai 的研究发现，堆肥和磷酸化不仅可以显着提高cent虫草的植物高度和生物量，而且还可以增加土壤可溶性有机碳和可溶性砷的浓度，从而促进草的富集。此外，微生物可以通过自己或代谢产物来促进植物的根源发展，并增加生物量，提高植物对不同环境压力的耐受性，改变土壤中重金属的形态，并提高重金属的生物利用度以增强植物修复效率。在关于土壤砷污染的植物修复增强技术的研究中，小山发现，接种Am真菌（L）和可以促进玉米对土壤砷污染的修复。 Wang等。从放射性农杆菌中分离出根瘤菌增殖（D14），以增强土壤砷污染的修复。结果表明，农业砷的根，茎和叶是砷。富集量分别为未接种的229％，113％和291％。刘等。在含有300毫克/千克的土壤上种植的cent虫草。当在根系上接种菌根真菌（）时，草中的砷富集增加了43％。 Wen Yi等。研究了链球菌（。）对cent型草的砷富集的影响。结果表明，链球菌通过增加根际土壤pH和草的DOC浓度并增加砷生物体来促进cent虫的根际环境，从而促进砷形态。利用，从而通过cent虫草促进了砷的富集。

植物恢复技术更接近自然生态，其优势减少了投资，短期恢复周期和没有次要污染。它可以净化和美化环境，增加土壤有机物和生育能力，适合大规模恢复。但是，研究表明，在北部地区不能促进安全且廉价的占主导地位的植物，因为这种类型的砷富含植物主要喜欢阴影和湿度，并且仅适合在河以南种植，尤其是在西北我的My My My My My国家。气候干燥，一年四季都有多雨。高砷土壤在盐分中也有严重的问题，砷在盐分中非常活跃，可以轻松地迁移到农作物和水体，从而使管理层更加困难。因此，将来，我们应该专注于使用转基因技术将冷抗性基因筛选为具有较大生物量和快速增长率的植物，并将其应用于土壤砷污染修复。此外，基于基于植物底层的恢复技术，并补充了化学，微生物和农业生态恢复技术，以提高植物植物的全面效率，这也是未来植物园的研究方向。

2.6农业生态恢复

Agro-N技术是根据当地条件或不参与受污染土壤中食物链循环的植物植物来改变某些农业管理系统，以减少土壤砷污染的危害。 Agro-N技术主要包括两种类型的农艺恢复和生态恢复。方面。

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3。结论

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(1) Since the form of in the soil is by , it is to . It is to study the and of in the of to the and long-term of soil and .

(2) The of new in soil , such as using to and a large of - genes into with large and fast rates, and in - soils Apply on 。

(3) Soil is a , and it is for a to the . The of -plant joint , --- joint , and - joint is the .方向。

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