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浅谈砷氧化菌的研究进展

浅谈砷氧化菌的研究进展
浅谈砷氧化菌的研究进展

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/7c5170155.html,

浅谈砷氧化菌的研究进展

作者:曾琳

来源:《环境》2014年第13期

摘要:了解生物法治理砷污染的应用前景,介绍砷氧化菌研究现状及氧化机理,并针对

存在的问题进行讨论。

关键词:砷污染、砷氧化菌、砷氧化机理

砷污染目前已成为一个全球性问题,长期饮用高砷水会导致慢性砷中毒和癌症等疾病[1]。砷以四种氧化价态存在:As(-III),As(0),As(III)和As(V),其中元素砷很少存在。As(III)的毒性最强,是As(V)的25~60倍,并且在多数的环境条件下较As(V)更难以被矿物质吸附[2]。微生物作用在环境中砷迁移转化的过程中起到重要的作用。因此,

在砷污染治理过程中,微生物法也占据很重要的地位,是最具发展潜力的方法。

一、砷污染现状

砷主要通过火山爆发、海洋沉积岩、热液矿床、地热水等自然来源与燃煤、采矿、冶炼、药品、农药、海产品、添加剂及微电子材料等人为途径进入人类的生活环境[2],并通过食物

链和饮水等进入人体,严重威胁着人类的健康。目前世界上的砷污染主要是在孟加拉国、印度和中国,以砷污染地下水为主。我国的很多省市都存在着不同程度的砷污染情况[1]。

二、砷污染治理

砷污染治理方法主要包括离子交换法,共沉淀,反渗透,吸附法,生物法等[3]。微生物

对砷的适应性极强,甚至有的微生物以砷作为其生长的能源[1]。微生物的生物转化对地下水

砷的迁移、转化、固定等地球化学行为的影响起关键作用,微生物参与自然水体中砷的不同形式之间的转化过程,主要是As(V)和A(III)之间的氧化还原作用。砷氧化菌也可被用于处理富含三价砷的水体及重贵金属的浸出,具有潜在的应用价值。因而生物处理作为一种廉价、高效、污染较小的处理方法,具有良好的应用前景。

三、砷氧化菌研究现状

目前,国内对这方面的研究较少。宋卫锋等[4](2011)从肇庆市鼎湖山自然保护区土壤

中分离、鉴定出具有氧化砷功能的产碱杆菌和土壤杆菌菌株。王薇等[5](2006)从活性污泥

中筛选了2株具有As(III)氧化能力的菌株,经鉴定为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)。莫于婷[6]等(2009)从土壤中分离出2株砷氧化细菌,其氧化率可达99%。汪耀[7]等(2010)从沉积物中筛选分离出一株新型亚砷酸氧化菌,并对其进行鉴定表明该菌Sinorhizobium属,并分离及分析了亚砷酸氧化酶基因aoxAB。

砷的处理方法

神的处理方法 砷的处理方法 废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收,如硫酸厂中的废水,可用硫化钠在20?40°C下进行处理,所得的硫化砷用硫酸铜在70°C进行处理,冷却后进行分离,分出硫化铜后,再与硫酸铜溶液反应,并在〉70 C通入空气或氧,使砷 成为五价,再分出硫化铜,溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气,使五价砷还原成三价砷,并结晶,过滤干燥,即可回收三氧化二砷[1]。 在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂, 其废水可以先在90 C加入过氧化氢,再通过一个阳离子交换树脂处理,出水中形成的H3ASO4可以用20%的NR3 (R = C8?16的烷基)在二甲苯中的溶液进行萃取,约有95%以上的砷被回收,其纯度可达97?98%,可以回用于氨基蒽酯的生产。而出水中砷的最终浓度可降至0.005?0.007mg/L[2]。 5.3沉淀及混凝沉降法 砷的主要处理方法有硫化物沉淀法,或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉定。第二种方法是水处理技术中常采用的传统混凝沉降法。此外也可采用活性炭和矶土吸附或离子交换。

5.3.1铁盐法 铁盐法是处理含砷废水主要方法,由于砷(V)酸铁的溶解度极小,所以除 直接用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外,也可在处理含砷废水时,先进行氧化处理,使废水中的三价砷先氧化成五价砷,使沉淀或混凝沉降法的效果更好。 由于空气对三价砷的氧化速度很慢,所以常用氧化剂进行氧化,常用的氧化剂有氯,臭氧,过氧化氢,漂白粉,次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾,也可以在亚硫酸钠存在下进行光催化氧化[14][15]。如在活性炭存在下也可以进行空气催化氧化,再与镁,铁,钙或锰等盐作用,脱砷能力可以提高10?30倍[16]。结合 铁盐处理,出水中的砷含量可以降至0.05?0.1mg/L[17]。铁盐法可以用在饮用 水的净化中去[18] 废水中的砷可以用石灰乳、铁盐沉淀、中和,再用PTFE膜过滤,废水中 的砷的去除率可达99.7%,克服了传统的含砷废水处理工艺投资高,占地大, 运行成本高,处理后水质不稳定的弱点,滤清液无色,清澈,透明,可以达标排放或降级回用[19]。 用硫酸铁或其它三价铁盐可以有效地去除废水中的砷化合物。当初始浓 度为0.31?0.35毫克/升时,用硫酸铁处理,砷的去除率可达91?94%,如再经双层滤料过滤,去除率还可增加5?7%,总去除率可达98?99%,出水砷含量可降至0.003?0.006毫克/升[20]。在用硫酸铁作为凝聚剂时,当用量在500毫克/升时,可以使水中的含砷量从25毫克/升降至5毫克/升以下。其机理是共沉淀法,在铁沉淀的同时,将砷也从废水中络合除去。砷酸盐和亚砷酸盐都可以用这种方法处理。如在处理前用氧化的方法进行预处理,使亚砷酸盐先氧化或高锰酸钾氧化成砷酸盐,其去除效果会更好[21][22]。其沉淀的pH值可以控制在>2 在沉降时加入高分子絮凝剂其效果更好[23]。采用石灰-聚合硫酸铁法对硫酸生产中含砷废水进行了处理,实验了pH值、m(Fe)/m(As)(质量比)、石灰加入量等条件对As去除率的影响。结果表明,当p H 值为&8—10.6, m ( Fe) /m (As)不小于5时,处理后的废水中As的质量浓度小于1 mg/L,符合国家排标准[24]。当用漂白粉作为氧化剂,结合铁盐处理,可以得到铁盐沉淀,出水中的砷含量可降至0.3?0.5mg/L,产生的砷酸钙含砷及锑分别为20及22%,可在玻璃工

砷的处理方法

废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收,如硫酸厂中的废水,可用硫化钠在20~40℃下进行处理,所得的硫化砷用硫酸铜在70℃进行处理,冷却后进行分离,分出硫化铜后,再与硫酸铜溶液反应,并在>70℃通入空气或氧,使砷成为五价,再分出硫化铜,溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气,使五价砷还原成三价砷,并结晶,过滤干燥,即可回收三氧化二砷[1]。 在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂,其废水可以先在90℃加入过氧化氢,再通过一个阳离子交换树脂处理,出水中形成的H3AsO4可以用20%的NR3(R=C8~16的烷基)在二甲苯中的溶液进行萃取,约有95%以上的砷被回收,其纯度可达97~98%,可以回用于氨基蒽酯的生产。而出水中砷的最终浓度可降至~L[2]。 沉淀及混凝沉降法 砷的主要处理方法有硫化物沉淀法, 或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉定。第二种方法是水处理技术中常采用的传统混凝沉降法。此外也可采用活性炭和矾土吸附或离子交换。 铁盐法 铁盐法是处理含砷废水主要方法,由于砷(V)酸铁的溶解度极小,所以除直接用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外,也可在处理含砷废水时,先进行氧化处理,使废水中的三价砷先氧化成五价砷,使沉淀或混凝沉降法的效果更好。由于空气对三价砷的氧化速度很慢,所以常用氧化剂进行氧化,常用的氧化剂有氯,臭氧,过氧化氢,漂白粉,次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾,也可以在亚硫酸钠存在下进行光催化氧化[14][15]。如在活性炭存在下也可以进行空气催化氧化,再与镁,铁,钙或锰等盐作用,脱砷能力可以提高10~30倍[16]。结合铁盐处理,出水中的砷含量可以降至~L[17]。铁盐法可以用在饮用水的净化中去[18]。 废水中的砷可以用石灰乳、铁盐沉淀、中和,再用PTFE膜过滤,废水中的

我国地下水污染现状及防治对策知识分享

我国地下水污染现状及防治对策 1.1.前言 地下水是我国经济社会可持续发展不可缺少的物质基础,如今,随着我国人口的迅猛增加和经济的法则发展对水资源的需求量也在日益增加,全国水资源量27940亿,其中地下水水资源量为8840亿,占总水资源量的1/3。在我国当前的用水结构中,地下水雄踞一端,占据了全国总供水量的20%,饮用水供水量的70%,农田灌溉水量的40%,工业用水量的38%,并且这种用水结构短期内不会改变。 然而,我国地下水体的保护.安全情况并不乐观,污染比较严重,并且呈现日益增加的趋势。所以我们有必要了解我国地下水污染概况,熟悉其污染途径和污染成因,从长远利益出发,坚持可持续发展,制定科学的防治对策,让我过的水体结构更加科学,地下水更加安全,能够长远的造福人类。 1.2.我国地下水污染现状 由于人口的增长和社会经济的快速发展,对水资源的需求量也大幅度增长。近30年来,我国地下水的开采量以每年25亿的速度递增,全国有400个城市开采地下水。有些城市基本上是依靠地下水来满足对水资源的需求。根据国土资源部发布的《我国主要城市和地区地下水水情通报(2005年度)》,2005年在具备系统统计数据的171个地下水漏斗中,漏斗面积扩大的就有65个,占到了统计数的38%,面积扩大了6736,仅河北沧州第Ⅲ承压含水层漏斗面积就扩大了2089,最大水位埋深达到10m。由此导致了湿地消失、植被死亡和土地沙漠化等严重的生态灾难,以及地面沉降、岩溶塌陷、海水入侵等自然灾害的频频发生。 目前,我国地下水污染呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村的扩展趋势,污染程度日益严重。全国195个城市监测结果表明,97%的城市地下水受到不同程度污染,40%的城市地下水污染趋势加重;北方17个省会城市中16个污染趋势加重,南方14个省会城市中3个污染趋势加重。在一些地区,地下水污染已经造成了严重危害,危及到供水安全。例如,辽宁省海城市污水排放造成大面积地下水污染,附近一个村因长期饮用受污染的地下水,多数人患上当地未曾有过的特殊病症,造成160人因饮用受污染的地下水而亡;淮河安徽段近5000范围内,符合饮用水标准的浅层地下水面积仅占11%;由于地水的严重污染,淄博日供水量51万立方m的大型水源地面临报废,国家大型重点工程——齐鲁石化公司水源告急;在首都北京,浅层地下水中也普遍检测出了具有巨大潜在危害的DDT、六六六等有机农药残留和尚没有列入我国饮用水标准的单环芳烃、多环芳烃等“三致”(致癌、致畸、致突变)有机物。 地下水超采与污染互相影响,形成恶性循环水污染造成的水质性缺水,进一步加剧了对地下水的超采,使地下水漏斗面积不断扩大,地下水水位大幅度下降;地下水位的下降又改变了原有的地下水动力条件,引起地面污水向地下水的倒灌,浅层污水不断向深层流动,地下水水污染向更深层发展,地下水污染的程度不断加重。日益严峻的地下水环境问题已经成为自然、社会、经济可持续发展的制约因素。 1.3.地下水污染的途径 地下水污染途径指污染物从污染地进入地下水中所经过的路径。除了少部分气体,液体污染物,可以直接通过岩石空隙进入地下水外,大部分污染物会随补给地下水的水源一道进

铜冶炼含砷污水处理

铜冶炼含砷污水处理 国内铜冶炼企业在90年代得到了快速发展,冶炼能力的上升加大了对原料铜精砂的需求。为了生产需要,一些企业降低了对原料的质量要求,特别是原料中砷的含量。国家有关质量标准规定原料中As<0.3%,但国内有些矿山生产的铜精砂中As含量较高,个别原料中As>1%。产生的后果是给企业的环境治理带来难度,使某些企业的大气排放和污水排放超标。本文主要讨论的是水环境的影响。对铜冶炼企业含砷工业污水的形成以及如何处理达标排放,并确保不造成二次污染,从本人的设计经验及生产实践中,阐述一些认识及看法。 1 含砷工业污水的组成 1.1 污酸 铜精砂中砷一般以铜的硫化物形态存在,主要是以砷黝铜矿(3Cu2S.As2S3)和硫砷铜矿(Cu3AsS4)存在。含砷矿物在采选过程中基本不溶于水而赋存在铜精砂中。在熔炼过程中,铜精砂中的砷由于高温绝大部分进入冶炼烟气中,并以As2O3的形态存在。而冶炼烟气通过净化、干吸、转化的工艺流程制成硫酸。制酸工艺采用一转一吸时,烟气中As2O3绝大部分进入制酸尾气中,经尾气处理系统进行处理和回收,使尾气达标排放。但现有尾气处理工艺存在着处理费用高,且尾气排放难以达标的问题,所以冶炼烟气制酸企业大都通过技术改造尽可能采用两转两吸制酸工艺,使制酸尾气能够达标排放。而烟气中的As2O3及其它杂质则进入定期抽出的污酸中,再对污酸进行处理,回收其有用金属。分析一些企业的排出污酸中含砷量一般均达3~10g/L,特殊情况高达20g/L,并含其它有害杂质。如贵冶和金隆铜业公司的污酸成分,见表1。 表1 污酸成分及杂质含量 g/L 成分H2SO4As F Cu Fe Bi Cd 贵冶529.9 5.281 1.181 1.3480.5450.4100.149 金隆1340.0 1.4 5.9000.10013.100 1.2 污水 冶炼企业的工业污水主要来源于电收尘冲洗、硫酸车间地面冲洗水和其它工况点被污染的生产水。水量大,成分复杂,含有As、Cu、Pb、Zn、Cd等有害金属离子,需进行深度处理后才能达标排放。有代表性的厂区工业污水成分见表2。 2 含砷污水的处理 2.1 高砷污酸的处理 2.1.1 处理原理 化工企业在硫酸生产中排出污酸一般采用石灰乳多段中和即可达到予期效果,而铜冶炼企业硫酸生产中的污酸由于高砷杂质的存在,必须采用硫化法除砷及铜离子后,再进行中和法处理,才能使工业污水达标排放。目前国内厂家污酸处理主要采用硫化→中和→氧化工艺或中和→硫化→氧化工艺。经生产实践验证,取得了满意的效果。如金隆铜业公司采用的污酸处理工艺见图1

土壤砷污染治理

一土壤砷污染治理的思路 根据土壤防治基本原则中的生态恢复原则,对已受到污染的土壤必须采取有效的措施,降低污染和防止污染扩散,以达到污染土壤的再利用并保证生态和人体的健康。 目前,国内外治理砷污染土壤的途径有两种: 1.1毒性强度抑制 采用一定的方法改变砷在土壤中的存在形态,或使其固定,降低其活性,使其钝化,脱离食物链,以降低其在环境中的迁移性和生物可利用性,在未改变污染元素砷总量的情况下减轻污染的危害效应。 1.2毒性容量限制 利用各种技术从土壤中去除砷,使砷在土壤中的存在量达到或接近背景值,并回收砷,可在降低土壤中砷总量的同时降低其毒性活性。二土壤砷污染治理技术概况 根据以上两条途径,众多的土壤砷污染治理技术可分为如下两类: 2.1强度抑制技术 在控制砷毒性的途径下,主要利用污染物稀释,隔离,稳定化和固化的原理。相应的技术包括客土法,翻土法,生物稳定法,物理化学和化学稳定法,固化和玻璃化法等。由于砷仍然存在于土壤中,在

自然条件改变和人为活动作用下,土壤理化性质的变化容易使砷毒性再次活化,造成二次污染。 2.2容量限制技术 控制砷总量的途径可以永久地去除土壤中的砷,避免了直接砷的二次污染,主要通过改变砷的迁移性和吸附性,利用物理上,化学上和生物上的作用力使砷脱离出土壤,或者直接采用工程措施将砷污染土壤连土带砷一起转移,并置以未受污染的新土。相应的技术有化学淋洗(或萃取),植物吸收和挥发,根际菌和植物协同作用,电动修复,渗透性反应墙-电动法联用,换土法等。 三土壤砷污染治理技术 砷作为类金属元素,和重金属有类似的性质,同样在进入土壤后以溶解,络合,吸附和氧化还原等不同的作用方式与土壤中的各组成成分反应,形成了不同的存在形态。因此其迁移性和生物有效性同样受到土壤理化性质的影响,所以根据相同的原理很多重金属的物理,化学和生物治理技术可以通用,具体反应和设置按砷的特性而有不同。 3.1常用治理技术 3.1.1改土法 改土法包括客土法,翻土法和换土法,是常用的工程措施。客土法是将从外面运来的新鲜无污染的土壤覆盖在污染土壤上;翻土法是

石灰沉淀法是一种常用的含砷废水处理方法

石灰沉淀法是一种常用的含砷废水处理方法,其基本原理是向含砷废水中加入氧化钙、氢氧化钙等沉淀剂,利用可溶性砷与钙离子形成难溶的化合物,如各种亚砷酸钙和砷酸钙盐沉淀,从而达到从废水中去除砷的目的。但石灰沉淀法除砷过程中形成的砷酸钙盐在堆放过程中如果与空气中的CO2接触,会影响其溶解度和稳定性。Robins(1981,1983)的研究结果表明,砷酸钙与空气中的CO2接触会分解成碳酸钙和砷酸,砷会从砷酸钙盐沉淀中析出,重新进入环境中[1,2];张昭和、彭少方(1995)研究了大气中CO2对Ca3(AsO4)2溶解度的影响,结果表明在砷渣露天堆放的开放体系中由于CO2的作用,砷酸钙向碳酸钙转化,砷又进入水中从而造成二次污染,应引起足够的重视[3]。石灰沉淀法除砷过程中,随着Ca/As摩尔比和pH值的不同,除生成Ca3(AsO4)2外,还可以生成一系列其他的砷酸钙盐,而这些砷酸钙盐因组成和结构的不同,在水环境中的稳定性与溶解度也存在一定的差异,其受CO2影响的程度也未见报道。本文通过前期砷酸钙盐沉淀和溶解实验所得到的热力学数据,对平衡系统中的Ca3(AsO4)2·xH2O、Ca5(AsO4)3(OH)和Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O三种砷酸钙盐进行不同CO2分压条件下的化学模拟计算和热力学分析,预测CO2对砷酸钙盐在水中稳定性和溶解度的影响,研究结果为含砷酸钙盐废弃物的最终处置场所与方法的选择,避免砷被天然水体浸取

具有实际的指导意义。 1含砷废水中和沉淀过程中形成的砷酸钙的类型 石灰沉淀法除砷一直以来被认为是一种有效的含砷废水处理方法并得到普遍应用,所以其沉淀产物砷酸钙盐在自然条件下的稳定性一直受到人们的关注。Nishimura等(1985)曾用Ca3(AsO4)2·Ca(OH)2表示石灰沉淀法去除五价砷形成的砷酸钙盐的物质结构[4];Swash和Monhemius(1995)在常温条件下进行实验,结果说明沉淀物的组成很可能是CaHAsO4·xH、Ca5H2(AsO4)4和Ca3(AsO4)2结构的化合物[5];Bothe和Brown(1999)通过实验确定,在向含砷(V)的废水中投加石灰时,会形成Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O、Ca5(AsO4)3OH和Ca3(AsO4)2·3H2O等[6];Donahue 和Hendry(2003)在高Ca/As比条件下,确定含砷尾矿废水中和产生的沉淀主要是Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O[7]。 混合沉淀过程中生成的砷酸钙化合物的组成与结构主要取决于溶液的Ca/As摩尔比和pH值。在我们实验的Ca/As 摩尔比(10、125、15、167、20和40)和pH值(1~14)条件下,生成的砷酸钙盐利用X射线衍射(XRD, Brucker D8Advance)、扫描电镜(SEM, Joel JSM-5610LV)和热重分析(TGA,TA Instruments Model 2050)对其性质进行研究,发现主要存在三种类型的砷酸钙盐,即Ca3(AsO4)2·xH2O、

国内外除砷技术研究现状_1

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 国内外除砷技术研究现状 国内外除砷技术研究现状康雅,李涛,高红涛 (郑州市自来水总公司,河南郑州 450007) 摘要: 本文介绍了砷对人体的危害,饮用水去除砷的重要性,着重介绍了目前国内外应对饮用水砷超标问题的策略以及常用除砷技术及其优缺点,最后展望了除砷技术今后的发展趋势。 关键词: 饮用水;除砷; MCL 标准;零处理策略根据联合国世界卫生署的报道,自 1990 年起,全世界总人口净增了六亿,而人们赖以生存的水资源却日益枯竭。 水资源的枯竭大部分的原因直接来自水的资源污染,这引起全世界的高度关注。 目前,全世界 43% 的人口其饮用水没有达到足够的卫生标准,而有 22 %的人口其饮用水的情况非常糟糕[1]。 随着人口的增加和用水量的增加,地表水的供应已常常满足不了需要。 人们不得不转向地下,寻找地下水资源。 然而地下水的过度开发,又引起一系列新的问题。 P. Bagla 在《科学》期刊中披露[2],印度和孟加拉国由于地下水的污染,产生了种种新的疾病,严重地威协人类的健康。 在孟加拉湾三角州地区,大约 3600 万的居民喝了被砷污染的 1 / 10

水而导致中毒。 最新一期美国《化学与工程新闻》[3],又专门报道了孟加拉国砷污染的严重情况,并且有科学家义务前往该地,进行调查研究。 世界各地不断有关于饮用被砷污染的水而导致中毒的报道。 这其中有亚洲的印度、孟加拉国、越南、泰国、中国的台湾、新疆、陕西、内蒙古,南美的阿根挺、智利、巴西、墨西哥,欧洲的德国、西班牙、英国,以及北美的加拿大和美国。 砷是一种有毒元素,其化合物有三价和五价两种,三价砷的毒性更大。 五价砷对大鼠、小鼠径口半数致死量为 100mg/kg,三价则为10mg/kg,相差 10 倍。 天然地下水和地表水都可能含有砷,除来源于地壳外,砷污染也来自农药厂、玻璃厂和矿山排水。 地下水含砷量高于地表水,砷可通过呼吸道、食物或皮肤接触进入人体,在肝肾、骨胳、毛发等器官或组织内蓄积,破坏消化系统和神经系统,从而具有致癌作用[4] [5]。 欧洲、美国、日本等西方国家实行饮用水的最高允许含砷质量浓度 10 g/L 的标准,美国环境保护协会(EPA)规定: 2006 年 1 月 23 日,美国所有地区均强制实行饮用水的最高允许含砷质量浓度 10 g/L 的标准[6]。 我国目前实行的饮用水最高允许含砷质量浓度 50 g/L 的标准,随着经济实力的不断增强和全民健康意识的普遍提高,最近建设部

土壤中砷含量的标准

土壤中砷含量的标准:一级土壤环境质量标准规定土壤砷含量≤15mg/kg,三级标准应≤30mg/kg 硫酸亚铁、硫酸锌加氮肥、氯化镁等可减轻砷对水稻的毒害。一般磷肥可减轻砷毒害而含砷较多的磷肥有时加重砷毒害。 大米中砷和镉含量的测定,我用的是两种分析方法,一种是ICP-MS法,一种是用原子荧光测砷,原子吸收石墨炉法测镉,原子吸收石墨炉法测镉与ICP-MS法检出来的结果差不多,可是用原子荧光法测砷只有ICP-MS法检测结果的一半(包括大米的质控样也一样),带了大米的标物分析,ICP-MS法检测出的结果较满意,与质控样的数值相吻合,这样原子荧光法测砷就不准了,同样用微波消解一起消解处理了,ICP-MS法做质控样准确了,因此可排除消解处理过程的不准确性了,这样问题只有出在原子荧光法测砷的过程了,原子荧光法测砷做出来的标线也很好的, 稻是我国乃至亚洲的主要粮食作物之一。世界上90%的水稻产自亚洲,而在亚洲一些国家(如孟加拉国、中国(包括台湾)、泰国等)的稻米主要生产区,土壤和地下水已遭受到较为严重的砷污染。土壤中的砷可以通过秸秆和稻米经食物链进入人体,直接或间接危害着人体健康。近年来,针对水稻吸收及转运砷的问题国内外已有一些报道,然而,这些研究都忽略了一个重要环节—水稻特殊的根际环境效应。而水稻根表自然形成的铁氧化物膜(铁膜)作为根际不可分割的一部分,以及砷等污染物进入根系的门户,对砷的迁移、吸收和在组织中的累积有何作用及作用程度如何?目前国内外有关的研究尚少,这也正是本论文主要研究的问题。本研究采用不同的培养系统研究了水稻根表形成的铁膜对砷吸收和转运的作用机制。(1)根表铁、锰氧化物膜对水稻吸收和转运砷的影响在诱导铁、锰膜12小时后,水稻根表出现了明显的红棕色铁膜,但锰膜形成的数量相对较少。当营养液中供应的砷为五价砷(As(Ⅴ))时,铁膜上砷的富集量远高于对照和锰膜处理,并且也明显高于三价砷(As(Ⅲ))处理。这说明铁膜对As(Ⅴ)的亲和力高于对As(Ⅲ)的亲和能力。供应As(Ⅲ)时,大部分砷(55%)累积在水稻根中;供应As(Ⅴ)时,大部分砷(60%)富集在根表铁膜中。对锰膜处理和对照而言,无论供应的砷为何种形态,大部分砷(62%-69%)均累积在根中。(2)根表铁膜的数量与基因型对水稻吸收和转运砷的影响对于三个基因型(两个亲本和一个后代)而言,形成铁膜的能力是不同的。根表沉积的铁膜数量和砷在膜上的富集浓度之间存在极显著的正相关关系。大约75-89%的砷与铁膜共同包裹在根表。地上部砷浓度存在显著的基因型差异,说明不同基因型水稻转运砷的能力是不同的。(3)磷饥饿及其诱导产生的铁膜对水稻吸收和转运砷的作用磷饥饿(缺磷)24小时后,水稻的根表出现了明显的红棕色物质的沉积,扫描电镜的能谱分析结果显示,根表的红棕色物质是铁的氧化物。磷饥饿时,富集在根表的砷浓度明显高于磷营养正常的水稻植株,然而转移到茎叶的砷浓度变化正好与之相反。这说明缺磷诱导铁膜的形成使磷—砷二元的相互作用关系转变为磷—铁膜—砷三元的相互作用关系,并且降低了砷由根系向地上部的转运。(4)砷在土壤—铁氧化物膜—水稻体系中的累积与迁移规律采用土壤—玻璃珠联合培养的方式,选择六个氧化能力不同的水稻基因型,以经历整个生育期的水稻及根表自然形成的铁膜为研究对象,研究了砷在土壤—铁膜—水稻(根系到籽粒)系统中的累积和迁移规律。主要结果如下:氧化能力不同的水稻基因型根表沉积的铁膜的数量存在明

某半导体芯片生产项目含砷废水处理方案

某半导体芯片生产项目含砷废水处理方案浅析 摘要:随着半导体行业的高速发展,半导体芯片生产将产生大量的含砷废水。同时,日趋严格的废 水排放标准对含砷废水处理提出了更高的要求。本文针对半导体集成电路芯片生产产生的含砷废水,结合 工程实际情况,分析了袋滤-氢氧化钙-氯化铁混凝沉淀的处理方法,并采用膜分离技术及离子交换技术对 废水进行深度处理,取得了良好的除砷效果,将出水总砷稳定地控制在0.1mg/L以下,达到污染排放标准, 降低了对环境的影响。 关键词:半导体;砷化镓;含砷废水;共沉淀;超滤;离子交换 随着信息技术和通讯产业的高速发展,化合物半导体材料在微电子和光电子领域发挥越来越重要的作用。在半导体材料发展过程中,半导体材料主要经历了以硅(Si)、锗(Ge)为代表的第一代元素半导体,以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为 代表的第二代化合物半导体,以及以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)为代表的第三代宽禁带半导体材料三大阶段[1]。作为第二代半导体材料,砷化镓是除硅之外研究最深入、应用最广泛的半导体材料。相对于硅,砷化镓具有较大的禁带宽度,更高的电子迁移率和饱和迁移速率[2],其不仅可直接研制光电子器件,以砷化镓为衬底制备的集成电路芯片是实现高速率光线通信及高频移动通信必不可少的关 键部件[3],在光电子、微电子及移动通信中应用愈加广泛。近年来,砷化镓半导体材料市场需求迅速增长。我国的砷化镓产业也在不断发展,近几年成立了多家砷化镓芯片生产企业。 基于自身材料和生产工艺,在砷化镓芯片的生产过程中排放的废气和废水中均含有砷化合物,其含砷废水的处理也成为砷化镓生产项目亟待解决的问题之一。砷及其化合物对人体及其他生物体均有广泛的毒害作用,已被国际防癌研究机构和美国疾病控制中心确定为第一类致癌物[4]。由于砷的高毒性和致癌性,在 GB8978-1996《污水综合排放标准》[5]中总砷被列于第一类污染物,最高允许排放浓度为0.5mg/L。而一些经济较为发达的城市和地区针对废水中总砷制定了更为严格的地方标准。DB31/374-2006《上海市地方标准——半导体行业污染物排放标准》[6]中,砷化镓工艺的总砷最高允许排放浓度为0.3mg/L。DB11/307-2013《北京市地方标准——水污染物综合排放标准》[7]中,排入公共污水处理系统的砷排放限值为0.1 mg/L,均高于国家标准。半导体行业排放监管的日趋严格,对含砷废水的处理工艺也提出了更高的要求。本文以某半导体芯片生产项目为例,浅析其含砷废水综合处理方案,以期为含砷废水处理达标排放提供思路。 1 含砷废水来源 半导体集成电路芯片制造是采用半导体平面工艺在衬底上形成电路并具备 电学功能的生产过程,其生产工艺十分复杂,包括外延片清洗、光刻、湿法蚀刻、

铋系半导体材料制备及水污染治理研究进展

铋系半导体材料制备及水污染治理研究进展 发表时间:2019-07-18T09:06:38.667Z 来源:《科技尚品》2019年第3期作者:顾传波董梅 [导读] 近年来,铋系光催化剂因为具有合适的带隙及独特的电子构型和层状结构,在可见光照射下即可表现出优良的光催化性能。无论在有机物降解还是气体净化方面,铋系光催化剂材料都展现出了优越的性能,受到了越来越多的关注。 中芯国际集成电路制造(天津)有限公司 随着环境污染的加剧和能源的短缺,人类已陷入能源危机。寻找有效的高性能新能源来代替不可再生能源,已成为当前人类解决能源危机的有效方法之一。新能源材料是引导和支撑新能源发展的重要基础,是降低碳排放、优化能源结构、实现可持续发展的重要途径。其中,光催化以其室温深度反应和可直接利用太阳能作为光源来驱动反应等独特性能,成为一种理想的环境污染治理技术和洁净能源生产技术。 一、铋系半导体材料制备 1.一元金属铋系化合物。一元铋系光催化剂主要包括氧化铋和硫化铋。目前已经报道的氧化铋有α,β,γ,δ 相( Bi2O3) 和非计量相( Bi2O 2. 33和Bi2O0. 75) 等多种晶态结构氧化铋物理性质的特殊性及晶体形态的多样性使其广泛应用于电子陶瓷、高折光率玻璃、光电材料、核工程、传感器、微电子元件、高温超导材料、核反应堆燃料和催化剂等领域中。氧化铋属于间接带隙半导体,且不同晶相的氧化铋的禁带宽度差别较大,范围约为2 ~ 3. 96 eV,光催化性能差异也较为明显,其中带隙能依次递减,在可见光下都表现出了较好的降解污染物性能,且呈现依次增高的趋势。目前氧化铋的制备方法包括沉淀法、高温煅烧法、静电纺丝法、铋单质氧化法、水热合成法、熔体雾化燃烧法等。 2. 卤氧化铋系化合物。卤氧化铋系半导体材料是近几年来研究最为广泛的一种新型光催化材料,包括氯氧化铋,溴氧化铋和碘氧化铋等,属于四方晶系。随着卤素原子序数的增加,卤氧化铋的禁带宽度呈现逐渐递减的趋势,BiOBr 和BiOI 的带隙能分别在2. 6 和1. 8 eV 左右,具有很好的可见光光催化活性。卤氧化铋制备方法非常简单,常温常压下将含铋盐的溶液与含卤素的钾盐混合搅拌即可得到。通过水解法、微乳液法、溶剂热法、静电纺丝法和固相法等还可制备出光催化性能更为优异的特定形貌纳米卤氧化铋。铋系半导体材料的开发显然有效解决了TiO2的可见光吸收问题,但量子效率低和光生载流子复合依然是铋系光催化剂在光催化过程中亟待解决的难题。近年来研究者们一直努力探索采用各种方法如掺杂、复合、助催化剂负载等手段来改善铋系光催化剂的量子效率,以期获得优异的光催化性能,并将其运用于环境污染物去除。目前,铋系光催化剂在大气净化、有机废水处理、重金属离子去除、杀菌等方面的应用已取得了一系列的重要研究成果。 二、水污染治理研究进展 1.有机染料去除。有机染料广泛应用于纺织、印染、涂层、医药等行业。在这些工业生产过程中,有10% ~ 15% 的有机染料随工业废水排放到周围的水体、土壤及大气中。这些有机染料色度高、毒性大、成分复杂、化学需氧量( COD) 高、化学性质稳定,对生态环境尤其是水环境造成了严重的污染。铋系光催化材料作为光催化领域研究的热点,常常用于降解水中罗丹明B、甲基蓝和亚甲基蓝等染料类化合物。由于染料敏化作用的存在,某些铋系光催化剂( 如碳酸氧铋、卤氧铋等) 即使本身不能吸收可见光,在可见光下也可以快速地使染料褪色。可见光下染料本身先吸收电子被激发,进而向铋系催化剂导带上注入电子,注入的电子进一步和催化剂表面吸附的氧气发生反应,生成超氧自由基、羟基自由基等活性物种。在多种活性物种的共同作用下,染料分子逐步被氧化分解成小分子并最终被矿化成二氧化碳、水等。表征结果显示该界面异质结材料具有较大的比表面积,更重要的是ZnO 的耦合能明显改善BiOI 光生载体的转移,既有效抑制了光生电子和空穴的复合,又显著延长了光生载流子的寿命,因此我们将p-n 型ZnO/BiOI 异质结的超高光催化活性归结为该材料的高比表面积和界面异质结结构。 2.有机农药去除。我国是农业生产大国,有机农药( 原药) 的年使用量高达数十万吨。虽然农药在农业病虫草害防治方面具有重要应用,但是近年来的过度使用使其在环境中尤其是水中的残留量日益增多,严重威胁着人类健康。除了有机染料,铋系光催化剂被广泛地用于有机农药光催化降解。例如,在非离子型表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚的辅助下,将Bi2WO6用于疏水性抗生素诺氟沙星的可见光催化降解。结果表明,适量的会吸附在Bi2WO6表面,促进诺氟沙星的吸附、降解; 当TX100 浓度为0. 25 mM,pH 值为9 时,降解效果最佳。此外,他们还通过捕获剂实验探明了起决定作用的活性物种,利用高效液相色谱-串联质谱联用仪( HPLC /MS /MS) 检测了诺氟沙星降解的中间产物,并提出了可能的降解历程。由此可见,铋系半导体材料在染料、农药和抗生素等难降解有机污染物的可见光去除上具有极大的应用前景,虽然催化剂和改性方法的不同在一定程度上改变了铋系半导体的光催化机理,但其深度降解有机污染物的根本原因在于利用可见光下其表面所产生的多种类型氧化性活性物(空穴、羟基自由基、超氧负离子和单线态氧等) 的氧化还原协同作用。 3. 无机废水处理。无机废水主要源于现代化工、冶铁、采矿等部门在生产过程中所排出的废水,且多数含有强氧化物、重金属离子、高价态盐等有害物质,对人类和环境都造成了危害。其中重金属离子可通过迁移逐步在植物和其他生物体内富集,进而通过食物链转至人体或牲畜体内蓄积,对动植物乃至人类造成更大的危害。目前,无机废水的治理已经引起了广泛关注。现有的处理技术包括化学沉淀法、活性炭吸附法、湿法氧化法等。但这几类治理方法均存在成本高、易造成二次污染等缺点。而光催化因为以太阳能为直接驱动力,具有环境友好、循环可逆等优点,受到研究者的广泛青睐。由此可见,铋系半导体材料不仅可以通过其表面强氧化性活性物种实现有机污染物的深度氧化,还可以利用其导带电子的还原能力有效还原重金属离子和溴酸根等。鉴于实际废水的复杂性,利用铋系光催化剂同时实现有机污染物和高价态有毒离子的去除显然具有重大意义。 三、发展态势 铋系半导体作为一种新型的光催化剂,尽管其在紫外光和可见光照射下均具有较好的光催化性能,但其研究尚未成熟,还存在一些问题。1)目前已开发的新型光催化剂,其光催化反应机理的研究还处于设想与推测阶段,需要通过不断的实验进一步进行验证。换言之,只有通过深入的研究和实践,才能使得新型光催化剂实用化。2)光催化剂的固化一直是光催化剂应用于实际生活中的主要问题之一。光催化剂的粉体在实际应用时不便回收、多次利用,且容易造成二次污染,因此,光催化剂固化是将来发展的必然趋势。目前主要的固化方法是制备光催化剂薄膜,基板的选择、薄膜与基板的连接、薄膜的制备工艺等都是需要定量定性考虑的问题。3)虽然已开发出多种可见光响应光催化剂,但大部分光量子效率不高。部分光催化剂在可见光区的催化能力也较低,且某些高价铋光催化剂容易失去活性。部分光

环境中砷污染治理的研究现状

环境中砷污染治理的研究现状 发表时间:2014-12-29T14:09:49.810Z 来源:《价值工程》2014年第7月中旬供稿作者:邹小丽 [导读] 环境中的砷污染给人类造成了很大的危害。本文阐述了国内外砷污染的状况,总结了水体和土壤的砷污染治理的研究现状。邹小丽ZOU Xiao-li曰杨智末YANG Zhi-mo曰林鹏LIN Peng曰黄叔贤HUANG Shu-xian (广东工业大学华立学院,广州511325) (Huali College,Guangdong University of Technology,Guangzhou 511325,China) 摘要:环境中的砷污染给人类造成了很大的危害。本文阐述了国内外砷污染的状况,总结了水体和土壤的砷污染治理的研究现状。 Abstract: Arsenic pollution has caused great damage to human. In this article, the situation of arsenic pollution is expounded, theresearch status on treatment of water and soil which has arsenic contaminant is summarized. 关键词:砷;污染;水体;土壤 Key words: arsenic;pollution;water;soil 中图分类号:X5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)20-0290-02 0 引言 砷是一类有毒且具有致癌、致畸性的物质[1],环境中过量的砷和微量的砷长期暴露会对人体和动物产生危害[2]。近年来,地下水砷污染和土壤砷污染问题越来越受到大家的关注,受砷污染的水体和土壤的治理工作迫在眉睫。孟加拉、泰国、印度、越南以及中国等一些亚洲国家出现了严重的水体和土壤的砷污染状况。如:1991 年广东省某市357 人因饮用自来水,陆续发生急性中毒;2010 年8 月麻城市宋埠镇长塘村老河湾1 号帝主庙发生了十余人群体砷中毒事件等。 1 水体和土壤中砷污染的治理 国内外,含砷污染物或被砷污染的地区的治理和修复方法主要有物理法、化学法、生物法等。依据砷污染物的类别、性质、状态和所处的环境不同,采用的处理方法和治理技术也不相同。从所处环境来讲,一般分为水体砷污染治理和土壤砷污染的修复。 1.1 水体系中砷的去除随着社会的快速发展,排放到水体中的砷也随之增加,水环境中砷的污染日益严重。根据这些污染物的形态、性质,污染的程度的差异可采取不同的处理处置方法。 工农业生产和生活产生的砷废水,这类废水易于收集,可以集中处理。处理此类污废水的主要方法有物理法、化学法、生物法,或者是物理化学生物的结合方法。如:沉淀法、浮选法、膜分离技术、离子交换法、吸附法、催化氧化法等。 大面积且难于收集的废水或已受污染的自然水体,此类水的面积比较广,涉及到环境中其他的事物,用物理或者化学的方法来治理比较难以实现。对于这类污废水最常用的是生物技术法和植物修复法。生物技术法主要是利用微生物菌种培养产生的物质,与砷结合,产生絮凝、沉淀,再分离,去除砷污染。植物修复法主要是利用植物对水体中的污染物的吸附、吸收等作用,达到环境修复的目的。 1.2 土壤砷污染的治理与修复性质不同、用途不同、污染程度不同的土壤,其修复的技术和方法也不相同。常用土壤砷污染治理修复技术有以下几种[3,4]:固定、稳定化技术、土壤淋洗技术、原位电动修复技术、和生物修复技术等。固定、稳定化技术成本低,但是材料固化剂的大量使用会破坏土壤的结构,因此,该技术不适用于大面积的土壤修复。土壤淋洗技术用淋洗液淋洗,此方法容易引起某些营养元素的淋失和沉淀,因此,该方法适用于面积小的重金属污染的土壤治理。 上述的土壤砷修复技术各有优点,但使用这些方法后均会对土壤环境照成不同程度的破坏。微生物和植物本身就是来源于大自然中,能与大自然和谐发展。近年来,国内外的环境工作者发现了这一有利优势,在生物修复和植物修复方面做了大量的研究和实践工作,取得了一定的成果。生物修复主要是以微生物为材料来净化环境。植物修复是利用植物对土壤中重金属等污染物的吸收、累积作用,来移除土壤环境中的污染物,是一种经济环保的环境污染修复方式。 2 植物修复 与环境处理方式、方法、技术相比,无二次污染是植物修复的最显著也是最重要的特点,且植物修复的操作容易、简单,成本费用低,还有美化环境和保护环境的功能,是环境友好型污染物修复技术。具体的有:淤它在去除环境污染物的同时,不仅能维持微生物的活性,保持土壤结构,不破坏生态环境,还可以改善和改良土壤的结构和性质,增大土壤中有机质含量,提高土地本身的生产能力,此外,还具有防止水土流失、扩大绿化面积、美化生活环境的作用。于投入成本低。植物修复不需要昂贵的仪器设备,易于管理,所需财力、人力、物力投入相对较少,可以提取回收贵重金属,植物也可以资源利用,有较好的经济效益。盂适用范围广。用于减少和去除土壤中重金属污染物的同时,还可以净化和美化被重金属污染的土壤周围受污染的大气和水体。 20 世纪90 年代,中国在重金属污染的植物修复的理论研究方面就取得了的进展。目前,我国已经拥有了一些重金属方面的植物修复技术,如砷、铜、镉、锌等污染物的植物修复技术。尤其是建立了多个污染物的植物修复示范点,这推动了我国植物修复事业的发展。已有一些植物修复技术上的成功案例,使我国的植物修复取得了巨大的发展。 3 砷的植物修复 植物体能够吸收砷,并且在体内积累,土壤环境和水体环境中的含砷量的多少会直接影响到植物对砷的吸收和积累[5]。近年来,关于植物修复砷的研究越来越多,在美国、中国和泰国等国家还发现了一些能超富集砷的植物。超积累植物是指植物修复过程中所利用的能超量吸收和累积重金属并将其转移到地上部分的特殊植物[6]。它对重金属的富集能力比普通植物高出几十倍甚至几百倍,一般情况下,植物中砷含量变动范围为0.01耀5mg·kg-1,但关于砷的超累积植物,其地上部分的砷含量可超过1000mg·kg-1[7]。Ma 等[8]在美国佛罗里达州中部发现了一种植物-蜈蚣蕨,能超富集砷。他们在实验室栽种蜈蚣蕨,培养6 周,其羽片中砷的含量达到了22630伊10-6。陈同斌等、韦朝阳等[9]在中国湖南也发现了砷的超富集植物-蜈蚣蕨和大叶井口边草。目前,还发现了很多植物能够很好的富集砷,比如:匍茎翦股颖、蒙塔那菊、蓼车、狗牙草等[10]。砷的植物修复为环境中砷的去除提供了另一种绿色可行的方法和技术。 参考文献: [1]Tseng W P, Chu H M, How S W, et al. Precalence of skincancer in an endemic area of chronic arsenicism in Taiwan [J]. NatlCancer Inst, 1968, 40(3):453-463. [2]Golub M S, Macintosh MS, Baumtind N. Developmental andreproductive toxicity of inorganic arsenic:Animal studies and

土壤中砷污染的治理研究

《环境土壤学》 课程论文 题目:工业污染用地转为建设用地的处置方案研究学生姓名:白睿 学生班级:环工131 学生学号:2013011611 所在院系:资源环境学院 任课教师:吴海明 2015年11月

砷污染土壤治理和恢复研究 摘要:砷(As)是一种类金属元素,在自然界中广泛分布,砷化合物在农药、防腐剂、合金、料等生产过程中得到广泛应用。砷是亲硫(tS)元素,常伴生于硫化物矿中川。本案例中非法转移废渣致使土壤的As污染。由于As的毒性、致癌、致畸和致突变效应[2l砷污染所引发的环境问题已经越来越多的受到关注。砷污染土壤的治理与修复一直是土壤污染研究的难点和热点,找切实可行的高效的治理技术尤为重要。 关键字:砷污染修复淋洗法生物修复 案例:1992年10月和1993年5月,在未经有关部门同意的情况下,发生了辽宁省沈阳冶炼厂两次非法向黑龙江省鸡西市梨树区转移有毒化工废渣造成重大环境污染的案件。转移的废渣中含有三氧化二砷(俗称砒霜)等10多种有毒物质332吨。这些有毒物质使穆棱河下游约20平方千米范围内的土壤、植物和地下水环境造成不同程度的污染。其中以土壤和植被受到的污染和破坏最为严重,残留在废渣堆放地及周围的砷、铜、铅、钢等重金属污染平均超标为75倍,其中砷的超标指数最高,是103倍。废渣倾倒现场寸草不长,26棵20厘米直径树木枯死,地表裸露面积达500平方米,大约7公顷地表植物受到较严重污染,污染深度0-140厘米。经预测,在自然状况下,要想将土壤恢复到原有水平,大概需要几百年,甚至几千年以上。 目前,国内外常采用的土壤修复的方法包括客土法、淋洗法、生物修复法、稳定/固定化方法等。稳定/固定化法与其他技术相比,更能从时间和成本上满足土壤修复的要求。而稳定/固定化法的关键在于稳定/固定化剂的选择。铁及其化合物是砷的稳定化中最常用的稳定化剂.由于该化工场地以硫铁矿作为原料进行生产,铁含量丰富,土壤中铁的百分含量达18%-37%。有文献报道,Fe2*氧化过程中会产生氧化性的中间体及,可将As(IIn氧化为毒性低的As(V),且FeZ氧化后水解新生成的 Fe(OH},与Fe"水解生成的Fe(OH},相比,吸附去除砷的能力更强。 根据对污染场地采样分析发现,砷含量达800-IOOOppm,而砷的TCLP浸出浓度达3.4mgIL.需要进行修复。本文就该化工厂土壤中砷的污染情况进行分析评价,考

含砷废水处理研究进展

含砷废水处理研究进展 各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢 摘要:含砷废水的传统处理方法,如物理法和化学法的不足之处在于费用高,二次污染大,工程化程度小。微生物法在含砷废水处理方面的研究取得了显著进展,研究成果已投入工程应用。本文认为活性污泥法对含砷废水的处理有着广阔的应用前景。 随着冶金和化工等行业发展以及贫矿的开发,砷伴随主要元素被开发出来,进入废水中的砷数量相当大[1]。据1995年中国环境状况公报报道,95年砷排放量达到1084吨,比94年增长%,1996年中国环境状况公报报道,96年砷排放量达到1132吨,比95年增长%。含砷废水有酸性和碱性,当中一般也含有其它重金属离子。砷与铅等共同作用会使废水的毒性更大,国内外都曾发现废水中

砷的中毒事件[2]。 含砷废水中砷的存在形态受pH的影响很大,在中性条件下,可溶砷的数量达到最大,随着pH的升高或降低其溶解的数量都将降低。pH为时,溶液中砷主要以无机砷的形态存在,当pH为时,有机砷为其主要存在形态[3]。但由于含砷废水的来源并不单一,其成分也是复杂多变的。 含砷废水的处理在六十年代就已得到世人的关注。如能回收利用则不仅可解决了砷对环境的污染问题,而且经济效益显著,节约资源。目前,比较系统的处理方法有化学沉淀法、物理法以及新兴的、最具发展前途的微生物法。 本文通过对含砷废水的传统处理方法如物化法和化学法进行系统论述,找出其存在的问题,详细考察微生物法处理含砷废水的研究进展,旨在为进一步发展活性污泥法处理含砷废水的处理技术提供重要的参考依据。 1化学法处理含砷废水处理含砷废

水,目前国内外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等,适用于高浓度含砷废水,生成的污泥易造成二次污染。在化学法方面的研究已经比较成熟,很多人曾在这方面做了深入的研究。 中和沉淀法作为工程上应用较广的一种方法,很多人在这方面作了深入的研究,机理主要是往废水中添加碱(一般是氢氧化钙)提高其pH,这时可生成亚砷酸钙、砷酸钙和氟化钙沉淀。这种方法能除去大部分砷和氟,且方法简单,但泥渣沉淀缓慢,难以将废水净化到符合排放标准[4]。 絮凝共沉淀法,这是目前处理含砷废水用得最多的方法。它是借助加入(或废水中原有)Fe3+、Fe2+、Al3+和Mg2+等离子,并用碱(一般是氢氧化钙)调到适当pH,使其形成氢氧化物胶体吸附并与废水中的砷反应,生成难溶盐沉淀而将其除去。其具体方法有,石灰-铝盐法、石灰-高铁法、石灰-亚铁法等[4]。

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