砷及砷的化合物是公认的致癌物[3]，它们能够引起多种疾病，如：膀胱癌、皮肤癌、肺癌、非癌症性组织损害等[4-6]，属于WHO优先控制污染物。砷能取代细胞膜中的磷与巯基结合，干扰三磷酸腺苷（adenosine triphosphate, ATP）与二磷酸腺苷（adenosine diphosphate, ADP）的正常功能，严重时会引起生物的死亡[7]。砷的主要致毒途径是饮食摄入，此外，砷能通过已经破损了的皮肤进入我们人体，即使我们的皮肤没有损坏，长期浸泡在含有砷的水体当中，砷仍然能够与脂酸结合进入人体[8]。国内外许多国家都发生过多次水体砷污染事件。

 中国地下水砷污染风险示意图[9]

瑞士联邦水产科技研究所与中国医科大学公共卫生学院的研究人员进行合作，共同研究开发出了一种新型的地下水污染物风险预测模型[10]，用其模拟预测中国地下水砷污染风险（图1.1），结果表明，在中国约有1958万人生活在高风险地区，我国的地下水中的砷污染情况目前已十分严重。所以，加强含砷废水治理、降低包括地下水在内的各类水体砷污染风险，已刻不容缓。

日本《工场、制定作业场的有害物质》和欧盟《最佳实用技术文献》（BREF）中对废水中砷浓度的要求分别为0.10 mg/L和0.05 mg/L以下，目前我国要求的工业废水砷含量的上限为0.5 mg/L，虽然与发达国家和地区的排放标准，具有一定差距，但随着我国经济实力的不断增强和人民环保意识的普遍提高，加强对工业废水排放质量的监管、优化地表水的质量、建立废水排放新标准已势在必行。目前我国与美国、欧洲、日本等发达国家和地区相同，实行的饮用水水质标准要求含砷浓度在10 μg/L以下[11-13]。因此，开发新型高效的工业废水除砷工艺以确保含砷工业废水无害化处理，不仅可以降低废水对生态的危害，也能为水源水中砷含量控制提供保障和支持，对我们有着极大的环境效益与社会效益。论文网

1.1.2有色冶金行业砷污染现状

有色冶金行业的出水水质特点为酸（碱）度大、成分较为复杂、且含砷浓度高。砷的排放量逐年增加，自1850年至2000年，累计已达453吨，此中有色金属冶炼所排放的含量约占72.6%[14]。二十世纪六十年代以来，我国已经发生了20多起由有色冶金废水排放而导致的水体砷污染事件。因此，加强有色冶金行业含砷废水的治理，减少人为的砷排放，已成为遏制我国水体砷污染、保障人民群众身体健康的关键途径之一。

1.1.3废水除砷技术研究进展 

（1）化学沉淀法

化学沉淀法就是通过向废水当中加入钙、铁、镁、铝盐及硫化物等物质作为沉淀剂，让这些物质与废水中的砷酸根离子形成难溶化合物（方程1-1—1-4），经沉淀去除水中的砷。

 Fe3++AsO43-=FeAsO4                    Ksp=5.7×10-21       (1-1)

          Al3++AsO43-=AlAsO4                    Ksp=1.6×10-16          (1-2)

          3Ca2++2AsO43-=Ca3(AsO4)2        Ksp=6.8×10-19           (1-3)

          3Mg3++2AsO43-=Mg3(AsO4)2       Ksp=2.1×10-20           (1-4)

石灰沉淀法是目前操作最简洁，并且应用领域最广的除砷方式[15]。石灰廉价易得，它能够与砷发生反应生成亚砷酸钙和砷酸钙沉淀，但是由于这些沉淀在水体中的溶解度比较大，且沉降速度比较缓慢，所以排放时很难达到国家的排放标准，而且残渣含量大，易堵塞管道，造成二次污染[16]。