学科分类号（二级）
本科学生期末论文
题目： 土壤中的砷修复机制 姓名： 刘云谣 学号： 124120434 院系： 生命科学学院 专业： 生物技术
土壤中的砷修复机制
摘要：砷是环境中以低浓度广泛天然存在的一种非金属元素，易与其它元素形成无机和有机的复合物，易发生氧化。在人类活动中容易造成砷污染，尤其是水中砷污染和土壤中砷污染对人类活动的影响最大。所以砷的修复机制一直是人们研究的热点，本文对土壤中砷的物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术和综合防治修复技术进行简单的介绍，为砷污染的修复和环境治理提供科学指导[1]。 关键词： 砷；土壤；污染；修复机制
土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一,也是人类生态环境的重要组成部分[2]。随着工矿业的迅速发展, 土壤重金属污染已日益严重,其中砷的污染较难处理且危害较大。砷是一个知名的化学元素，是一种以毒著称的类金属，有许多的同素异形体。砷主要以硫化物的形式存在如雄黄（AS4S4）、雌黄(AS2S3)，砷黄铁矿(FeASS)等。因其特殊的类金属性和韧性，砷主要用于与铜、铅及其他金属形成合金。此外砷的化合物还广泛用于制造防腐剂、染料、农药和医药等。随着社会经济和工业的发展，全球许多国家面临严重的砷污染威胁，砷污染已成为人们普遍关注的环境污染问题之一[5]。砷可以通过呼吸道、食物、饮用水或皮肤接触进入人体, 对人类都有很大的危害，砷也是一种高致癌的化学元素。此外，砷可以破坏植物的水分代谢，影响呼吸和能量代谢，也会影响植物的碳代谢，进而致使作物减产，植物受损或死亡。
土壤中的砷的来源主要有自然来源和人为来源。岩石风化、土壤侵蚀、森林火灾、微生物活动以及火山爆发等均会产生含砷物质。据估计[6]，全球每年从岩石风化和海洋喷溅释放的砷量为(1.4-5.6) x105kg，这些砷都会曹接或间接进入土壤中。农业中砷污染来源主要来自含砷化物农药和化肥[7]。含砷的农用化学试剂长期大量使用可使土壤中砷不断积累。工业来源[8]主要是砷矿及砷伴生矿的开采、冶炼和含砷煤的大量使用。除此之外，城市污水处理厂含亚砷酸盐的污水、污泥以及垃圾填埋场含重金属堆弃物产生的渗滤液也是土壤砷的来源。
[3]
[4]
土壤中砷污染达到一定程度, 会导致土壤退化以及生长的农作物产量和品质下降[15]。砷进入农作物的砷可以通过食物链危害人体和动物健康。我国是世界上砷污染最严重的国家之一, 群体性砷中毒以及砷污染事件时有发生。如在湖南省常德市石门县鹤山村发生的污染事件中，全村700多人中，有近一半的人都是砷中毒患者，因砷中毒致癌死亡的有157人。
由于砷在地表中分布广泛，人类活动易造成污染，对人类的身心危害大，在土壤中难以降解。所以对土壤中的砷污染进行治理是一个世界性的的难题。本文从砷污染的物理修复机制、化学修复机制、生物修复机制和综合的修复机制进行简单的论述，为进一步研究砷污染机制献一点薄力。对于砷污染的土壤可根据污染情况采用物理工程措施、化学修复措施、生物措施或几种措施的配合进行治理。 1 土壤中砷的物理修复机制
土壤中砷的物理修复机制主要包括客土、换土和深耕翻土等措施。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合, 可以降低土壤中砷的含量, 减少砷对土壤—植物系统产生的毒害, 从而使农产品达到食品卫生标准，进一步减少对人和动物的危害。深耕翻土用于轻度污染的土壤, 而客土和换土则是用于重污染区, 工程措施是比较经典的土壤砷污染治理措施, 它具有彻底、稳定的优点, 但实施工程量大、投资费用高, 易破坏土体结构, 引起土壤肥力下降, 并且还要对换出的污土进行堆放或处理，如果对污土处理不当还会造成二次污染。
随着环境分子科学的快速发展，纳米材料在环境污染修复研究中的应用越来越受到重视。用TiO2对土壤中的砷进行原位修复是最先的纳米材料修复技术。随着科技的发展，零价铁纳米材料也用于砷污染的土壤修复，由于材料中的零价铁能与砷发生强烈的相互作用，能更好、更有效地去除土壤中的砷。后来人们又采用淀粉和纤维素作为纳米铁稳定剂，和没有进行稳定剂处理的纳米铁相比，稳定后的物理活性、流动性和反应活性明显升高。 2 土壤中砷的化学修复机制 2.1砷污染土壤淋洗修复技术
Tokunaga[9]等在含砷量为2830mg／kg人工砷污染土壤上，用不同浓度的HF、H3P04、H2S04和HCl等酸淋洗，结果表明在9．4％H3P04浓度下，6h后砷
土壤中的砷修复机制
