更合适的方法或者多种方法结合起来处理砷污染,使得人们的身体健康不再受到威 胁。
1。1 砷污染及其危害
在地球上,大约有一百多种含砷矿物已被发现,其中绝大部分都是以硫化物的 形式存在的。比如常见的雄黄就是由 AsS 组成的,而硫砷黄铁矿的主要成分则是 FeAsS2。自然界之中的很少存在游离状态的砷,因为单独的砷是不稳定存在的,易 被氧化成化合物。
砷的主要用途是用作合金材料添加到其他金属之中,例如在铜里面加入 0。5% 左右的砷制做成合金,可以极大的降低其导电性与导热性,提高加工塑形。另外, 砷也被广泛运用于半导体的制取以及除草剂、杀虫剂等的配制。而这一系列的应用 则导致了含砷矿产的大量开采以及冶炼,随着这些产物的生产以及开采过程中流失 到环境中的砷越来越多,进入水体中的砷日益增加[3]。
自然界中存在的砷元素主要以 4 种化合价形态存在[4]:As(V)、As(Ⅲ)、As(0)、 As(-Ⅲ)。大多数砷化物均为剧毒物,化合价不同的砷化物所带的毒性也是不尽相同 的。其中毒性最大的是三价砷以及其衍生化合物,毒性最低的则是零价金属砷。
关于砷是否是人体必需元素,至今尚无定论[5]。但是人体可以吸收砷元素以及 其氧化物(主要为五价氧化物),并且经过消化处理后通过尿液排出。若尿液中砷 含量超过正常含量则表示为砷中毒[6]。
1。1。1 砷污染现状
前文提到全球有大约 70%的砷矿集中在我国,大量来自于硫砷铜矿、砷黄铁矿、 砷钴矿以及雄黄中的砷在自然界的风化作用以及沉积物溶解过程中逐渐进入到水 环境之中。
从十九世纪第二次工业开始,全球工业发展迅猛,人们向环境中排放的含 砷废水越来越多,其中约有三分之二是由矿业制造的。另外在矿产开采以及最终加 工中也会有消耗,这些都致使流入环境中的砷变多,一如本文开头提到的云南阳宗 海事件,就是因为附近的化工厂在加工含砷的硫化锌矿石时将废水直接排入阳宗 海,最终导致砷污染愈加严重。
环境中砷污染的表现分为以下三种:
(1)对大气的污染
砷在大气中的含量约为 1。5~53μg/m3。而大气中砷的来源除岩石的风化以及火 山爆发之外,大部分是来自于冶金等工业厂家。在 1974 年,有国外学者在炼铜厂 附近测定空气中的砷含量,结果如下:
在离炼铜厂三千米处,空气中的砷含量大约为 70ppm,在离炼铜厂六百米处, 空气中的砷含量则飙升至 1300ppm。在当地生活的居民均有不同程度的砷中毒现 象,砷污染状况相当严重。
(2)对水的污染 环境中的水污染主要分为两种途径。一是因为地质原因使得地下水以及地表的
河流均含有不同程度的砷,此种污染称之为地方性砷污染。二是人为排放导致的, 主要是因为开采矿石、加工冶炼以及含砷农药的使用导致的。同时由于工业 的迅 猛发展,全球的生态环境承受不住压力而逐渐受到破坏,气候的变化使得地表的含 砷化合物更多的溶解到地表水中。
王明国等人对我国西藏地表水中砷的分布做过相应的研究。研究表明西藏的两 条主要河流森格藏布将以及雅鲁藏布江各流域水中砷的含量均有严重超标。部分流 域甚至达到了 0。1mg/L 之高,平均砷含量也达到了 3。55×10-2 mg/L,砷污染现象相 当严重[7]。
自 2008 年云南阳宗海砷污染严重超标事件之后,相继在河南商丘、山东临沂、 湖南石门以及云南省红河州等地出现了水体严重砷污染的现象。
(3)对土壤的污染 根据相关报道,广西、云南、湖南等地土壤砷污染的情况相当严重。土壤中 铁盐混凝沉淀法铜冶炼厂含砷废水处理研究(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_100490.html