国内外土壤砷污染及其修复技术现状与展望_纪冬丽

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国家( 地区) 英国 英国 英国 波兰 匈牙利
污染来源 矿化基岩 有色金属矿 金属加工 金属加工 金属加工 锑矿 金属加工 铜砷冶炼 铁矿, 金矿 铜矿 矿区
Concentrations of arsenic in soil of the
mgkg
意大利托斯卡纳 日本 墨西哥圣路易斯波士 巴西纳斯吉拉斯 秘鲁安第斯山脉北部 西班牙卡拉曼
Abstract
The current status of the arsenic polluted soil at home and abroad was summarized. The research
progress and advantages and disadvantages of the remediation techniques,including solidificationstabilization,soil washing, electrokinetic remediation, bioremediation, phytoremediation and agroecological restoration , were discussed. Meanwhile ,prospects of arsenic pollution in soil were proposed : influencing factors and mechanism under arsenic contaminated soil remediation need to be researched and explored at higher level ,new remediation techniques need to be developed ,and the research and application of the combined remediation technologies need to be attached importance to. Key words arsenic; soil; pollution situation; remediation technology 增加, 引起了世界范围内不同程度的土壤砷污染 , 土 壤砷污染及其造成的严重后果已不容忽视 。土壤砷 污染 具 有 隐 蔽 性、 长 期 性 和 不 可 逆 性 等 特 点, 据
1. 2
我国土壤砷污染现状 近年来, 随着人们对含砷矿石的大规模开采 , 砷
剂在工农业生产中广泛应用, 以及大量堆积的含砷 废石、 尾矿被氧化和淋滤溶解, 造成砷元素的分解、 迁移和扩散, 导致土壤受到砷污染, 对生态环境和人 体健康造成潜在的威胁。我国土壤砷污染事件呈集 中爆发态势, 贵州省独山县、 湖南省辰溪县、 广西省 河池市、 云南省阳宗海地区、 河南省大沙河地区、 邳 苍分洪道地区土壤砷污染事件层出不穷 , 这些都预 [18 ] 示着土壤砷污染已发展成为灾难 。 自 2013 年下
国内外土壤砷污染及其修复技术现状与展望
纪冬丽
1, 2, 3 1, 2* 1, 2 1, 2 4 3 , , 孟凡生 薛浩 , 郭金辉 , 王业耀 , 杨琦
1. 环境基准与风险评估国家重点实验室 , 中国环境科学研究院, 北京 100012 2. 中国环境科学研究院水污染控制技术研究中心 , 北京 100012 3. 中国地质大学( 北京) 水资源与环境学院, 北京 100083 4. 中国环境监测总站, 北京 100012 摘要 综述了国内外土壤砷污染现状 , 总结了固化 稳定化修复、 土壤淋洗修复、 电动修复、 微生物修复、 植物修复和农业生态
表2 部分国家( 地区) 因采矿和金属加工造成的 土壤砷污染情况 Table 2
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十分严重。根据美国国家环境保护局 ( US EPA ) 的 规定, 砷在土壤中的浓度限值为 24 mgkg。 土壤砷 污染来源十分广范, 主要由一些人为活动导致, 包括 杀虫剂的使用、 除草剂和磷酸盐肥料的施放、 半导体 工业的发展、 采矿和冶炼、 制造业、 燃煤、 木材保存剂 等。欧洲表层土壤中砷浓度的平均值为 7. 0 mgkg, 但不同地区不同土壤条件下, 砷的背景值差别很大。 [6 ] 世界上不同砷污染地区土壤中的砷浓度见表 1 。
[34 ] , 并 壤中砷的污染浓度、 污染范围及赋存形态等 [5 ] 开展了修复研究 。 笔者综合分析了前人在该领
700 万人受到严重伤害 害,
。 智利砷污染地区膀
[10 ]
胱癌和肺癌的发病率是其他地区的 2 倍
[11 ]
。 根据
日本环境部最新土壤污染调查报告 显示, 在日本 1 906 个污染场地中, 砷污染场地占 27% ( 510 个 ) 。 2011 年, 美国毒物及疾病注册局和 US EPA 将砷列 [12 ] [13 ] 为超级基金场地中最毒污染物之首 。 Yang 等 调查研究显示, 在密西西比河流域有超过半数地区 都处于砷污染高风险区。澳大利亚共有超过 10 000 个土壤砷污染场地, 其中某金矿附近村庄土壤中砷 [14 ] 9 900 mgkg 。 据 Nrigau 等[15] 的统计, 浓度高达
1. State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment,Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012 ,China 2. Research Center of Water Pollution Control Technology, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China 3. School of Water Resources and Environment,China University of Geosciences ( Beijing) ,Beijing 100083 ,China 4. China National Environmental Monitoring Station,Beijing 100012 ,China
随着含砷金属矿产的开采与冶炼、 化石燃料的 燃烧、 含砷化学制品及农药的使用、 木材防腐及工业 废水的排放和非法倾倒等, 使得土壤中砷浓度日益
0818 收稿日期: 2015基金项目: 国家自然科学基金项目 ( 51308520 )
donglijihappy@ 163. com 作者简介: 纪冬丽( 1989 —) , 主要从事水处理技术与土壤修复研究, 女, 博士, * 通讯作者: 孟凡生( 1979 —) , mengfs@ craes. org. cn 博士, 主要从事环境化学与环境风险控制技术研究, 男, 副研究员,
表1 Table 1 砷污染地区土壤中砷浓度 arsenicaffected countries
地区 孟加拉国诺阿卡利 ( 梅克纳河) 巴西米纳斯吉拉斯 智利埃斯基纳 印度北方邦 墨西哥拉古内拉地区 ( 污染严重区) 波兰下西里西亚省 ( 污染严重区) 西班牙杜罗河新生代盆地 土耳其西马夫平原 ( 污染严重区) 英国康瓦尔( 可被生物利用) 美国图莱里湖 浓度 3. 6 ~ 26 200 ~ 860 489 16 ~ 417 2 215 ~ 2 675 18 100 23 660 2 ~ 17 280
Situation and Prospect of Soil Arsenic Pollution and Its Remediation Techniques at Home and Abroad
2, 3 2 2 2 JI Dongli1, ,MENG Fansheng1, ,XUE Hao1, ,GUO Jinhui1, ,WANG Yeyao4 ,YANG Qi3
第1 期
纪冬丽等: 国内外土壤砷污染及其修复技术现状与展望
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Allaway[1]估算, 进入土壤的砷如果只通过植物吸收 使其在土壤中消失的时间为 100 a, 因此土壤一旦遭 受砷污染其治理难度大且周期长 。据统计中国土壤 中砷浓度的平均值为 11. 2 mgkg, 约为世界平均值 [2 ] ( 6 mgkg) 的 2 倍 , 我国土壤砷污染问题更加突 《重金属污染综合防 出。为此 2011 年国务院批文的 “十二五” 治 规划 》 中, 将砷列为第一类重点防控污 染物。针对土壤砷污染, 国内外许多学者研究了土
Vol. 6 ,No. 1 Jan. , 2016
环 境 工 程 技 术 学 报 Journal of Environmental Engineering Technology
第 6 卷, 第1 期 2016 年 1 月
J] . 环境工程技术学报, 2016 , 6 ( 1 ) : 9099. 纪冬丽, 孟凡生, 薛浩, 等. 国内外土壤砷污染及其修复技术现状与展望[ JI D L,MENG F S,XUE H,et al. Situation and prospect of soil arsenic pollution and its remediation techniques at home and abroad[J] . Journal of 99. Environmental Engineering Technology, 2016 , 6 ( 1 ) : 90-
修复技术在土壤砷污染修复中的研究进展及各自优缺点 , 指出土壤砷污染修复未来研究的发展方向为 : 进一步研究修复过程 中的影响因素及作用机理 ; 开发新技术; 注重多项技术联合修复土壤砷污染的研究 。 关键词 砷; 土壤; 污染现状; 修复技术 991X( 2016 ) 01009010 文章编号: 1674doi: 10. 3969j. issn. 1674991X. 2016. 01. 014 中图分类号: X53