我国水体砷污染的治理研究进展ppt课件

1、我国水体砷污染治理的研讨进展我国水体砷污染治理的研讨进展1、水体砷污染概略、水体砷污染概略2、水体中砷污染的来源、水体中砷污染的来源3、水体中砷的存在方式、水体中砷的存在方式4、水体砷污染对生态环境的影响、水体砷污染对生态环境的影响5、水体砷污染的治理方法、水体砷污染的治理方法 随着我国经济在高速增长，人口继续添加，城市化进程加快，水污染防治情势非常严峻，尤其是水体中砷污染日益严重。1、水体砷污染概略、水体砷污染概略 2021年11月和2021年7月淮河流域大沙河和邳苍分洪道相继发生砷污染事件，对水体呵斥严重影响。 2021 2021年年6 6月，云南省阳宗海水月，云南省阳宗海水体出现砷浓度超

2、标，导致严重污染，体出现砷浓度超标，导致严重污染，涉及昆明市宜良县、呈贡县、玉溪涉及昆明市宜良县、呈贡县、玉溪市潋江县，直接危及阳宗海沿岸居市潋江县，直接危及阳宗海沿岸居民的饮水和食品平安。民的饮水和食品平安。2.2.水体中砷污染的来源水体中砷污染的来源 自然来源自然来源 在火山喷发物中含砷在火山喷发物中含砷20mg20mgkgkg以以及土壤和植物体内以蒸气态的方式释及土壤和植物体内以蒸气态的方式释放出砷，并且它们随着降水进入河流、放出砷，并且它们随着降水进入河流、湖泊和海洋。湖泊和海洋。 土壤中含有大量的砷及其化合土壤中含有大量的砷及其化合物，并随着雨水进入河流、湖泊和物，并随着雨水进入河流

3、、湖泊和海洋。海洋。 工业来源工业来源 全世界每年锻烧含砷硫化的矿全世界每年锻烧含砷硫化的矿石而释放大气中的砷含量约为石而释放大气中的砷含量约为 6x1010kg6x1010kg，并且在采矿、冶炼、化，并且在采矿、冶炼、化工等工业消费活动中均产生含砷废工等工业消费活动中均产生含砷废水。水。 农业释放农业释放 在农业消费过程中的运用含砷在农业消费过程中的运用含砷的肥料、农药以及污水灌溉等等，的肥料、农药以及污水灌溉等等，并随着地表径流进入江、河、湖、并随着地表径流进入江、河、湖、海导致水体的污染。海导致水体的污染。3.3.水体中砷的存在方式水体中砷的存在方式 无机砷方式无机砷方式 在自然界的水体

4、当中，砷主要在自然界的水体当中，砷主要以无机砷酸盐以无机砷酸盐(As043-)(As043-)和亚砷酸盐和亚砷酸盐(As033-)(As033-)两种方式存在。两种方式存在。 研讨阐明：As043-富集在富氧的水体中，As033-富集在复原性水体中；在复原条件下，As3+比As5+易于迁移。 有机砷方式有机砷方式有机砷的方式有机砷的方式甲基砷化合甲基砷化合物，正是由于人类活动呵斥水体中物，正是由于人类活动呵斥水体中砷的有机化合物添加，从而导致因砷的有机化合物添加，从而导致因砷的甲基化作用而产生砷的有机污砷的甲基化作用而产生砷的有机污染。染。 在含砷废水中砷的形状受pH的影响很大，在中性条件下，

5、可溶性砷的浓度到达最大，随着pH的升高或降低其浓度都将降低。 当当pH=5.0pH=5.0时，溶液中砷主要以时，溶液中砷主要以无机砷的形状存在；当无机砷的形状存在；当pH=6.5pH=6.5时，时，有机砷为其主要存在形状。有机砷为其主要存在形状。4.4.水体砷污染对生态环境的影响水体砷污染对生态环境的影响 砷对人体呵斥的影响砷对人体呵斥的影响 人体砷中毒主要来源于水，砷人体砷中毒主要来源于水，砷对人体及动物有毒害作用，人体中对人体及动物有毒害作用，人体中将砷糖转化为将砷糖转化为DMAADMAA，而，而DMAADMAA二甲二甲基胂酸对人体具有致癌作用。基胂酸对人体具有致癌作用。二甲基砷酸二甲基砷

6、酸 砷的累积性是呵斥人体砷中毒砷的累积性是呵斥人体砷中毒的主要效应，砷的毒性可分为急性的主要效应，砷的毒性可分为急性和慢性。和慢性。 急性砷中毒是因摄入砷的量较大，中毒的剂量在550mg之间，病症为脱水、循环系统妨碍、呕吐、下痢等；致死剂量为120200mg。 不同型态的砷化合物对人体毒性差别比较大，其毒性大小的顺序是：砷化氢(As3-)有机砷化三氢衍生物(As3+)无机亚砷酸盐(As3+)有机砷化合物(As3+)氧化砷(As3+)无机砷酸盐(As5+)有机砷化合物(As5+)金属砷(As0)。实验阐明，无机砷化合物的毒性大于有机砷化合物，As3+类是As5+类毒性的60倍。砷对植物的影响 砷

7、并不是植物体内所必需的营养元素，但微量的砷可以促进其产量添加，其缘由能够是砷酸可取代被土壤粘粒矿物吸附的磷酸，使磷的有效性提高，有利于植物对磷的吸收。 另外也能够是由于砷的复原作用提高了植物细胞中氧化酶的活性；或者砷杀死或抑制危害植物的病菌，有利于植物正常生长等等。 但是砷的总量超越基准值但是砷的总量超越基准值15X10-6 mol/L15X10-6 mol/L会使植物生长发育会使植物生长发育受阻，影响植物对水分和营养的受阻，影响植物对水分和营养的吸收，并使砷在植物中累积，呵吸收，并使砷在植物中累积，呵斥叶绿素的破坏。斥叶绿素的破坏。 砷对微生物的影响 微生物在砷循环中起到很重要的作用，微量砷

8、可在微生物体内进展复原、氧化或甲基化等。 海藻能将砷酸盐转变成非挥发海藻能将砷酸盐转变成非挥发性的胂甲基化化合物；淡水藻性的胂甲基化化合物；淡水藻可以合成脂溶性砷化合物。可以合成脂溶性砷化合物。 研讨证明，可食性海藻和其它海产品是人类日常食品之一，那么可食性海藻从海水中吸收砷，并转化为有机胂化合物。ASB砷甜菜碱是海洋动物和海藻类中砷形状主要方式之一，而且 ASB 对人体是无害的。砷甜菜碱砷甜菜碱5.5.水体砷污染的治理方法水体砷污染的治理方法 现今国内外治理含现今国内外治理含AsAs废水技术废水技术主要有物化法和生化法两大类。主要有物化法和生化法两大类。 物化法包括：吸附法、沉淀絮物化法包括

9、：吸附法、沉淀絮凝法、膜分别法和离子交换法等，凝法、膜分别法和离子交换法等，其中吸附法是最有效的方法之一。其中吸附法是最有效的方法之一。 生化法包括：微生物法、植物生化法包括：微生物法、植物吸收法等。吸收法等。 吸附法是成熟且简单易行的除As技术特别适用于大量而浓度较低的水处置体系。用吸附法处置含As污水可将污水中As的浓度降到最低程度。 吸附技术的原理是利用吸附资料的吸附才干，与污染物有较强的亲和力，从而使砷从水中去除。 吸附资料的外表积越大、单位外表积上的有效吸附位点越多，吸附效果就越好。 吸附资料有：有活性铝、活吸附资料有：有活性铝、活性铝土矿、活性炭、中国黏土、性铝土矿、活性炭、中国黏

10、土、赤铁矿等。赤铁矿等。表表1 1 常见吸附资料的比较常见吸附资料的比较 国内在处置工业废水时，最常运用的是化学沉淀法，由于它是最经济有效的，沉淀剂是氢氧化铁。 沉淀剂沉淀剂 除砷率除砷率% % 硫酸盐铁硫酸盐铁 80809090 氯化铁氯化铁 8181100100 氢氧化铁氢氧化铁 94949696 硫酸铝硫酸铝 85859292 硫化物硫化物 8080表表2 2 各种沉淀剂除砷效率比较各种沉淀剂除砷效率比较 目前国外在处置废水、地下水污染时，普通采用高分子粘合剂和滤膜分别技术，原理是高分子聚合物上面带电荷的基团对带异性电荷的离子有亲和性，在经过滤膜时，选择性的将聚合物与其吸附的离子阻留在滤

11、膜上，从而到达净水的目的。 环境中的微生物可以对水体中环境中的微生物可以对水体中的砷富集、浓缩甚至转化，从而到的砷富集、浓缩甚至转化，从而到达除砷的目的。达除砷的目的。微生物除砷微生物除砷 某些细菌可在较高浓度的砷酸盐，亚砷酸盐环境中生长。 微生物对重金属的吸附量可从几毫克每升到835微生物本身的干重。 细菌种类细菌种类 可用于水中除砷的细菌：可用于水中除砷的细菌： 无色杆菌无色杆菌 Photorhabdus Photorhabdus luminescens luminescens ； 假单孢菌假单孢菌 Pseudomonadaceae Pseudomonadaceae 粪产硷杆菌粪产硷杆菌

12、Alcaligenes Alcaligenes faecalis faecalis 嗜酸硫杆菌嗜酸硫杆菌 Thiobacillus Thiobacillus acidophilusacidophilus 氧化亚铁硫杆菌氧化亚铁硫杆菌 Thiobacillusferrooxidans,T.fThiobacillusferrooxidans,T.f 方式种方式种 ( (英语：英语：Type species)Type species) 锈色嘉利翁氏菌锈色嘉利翁氏菌 Gallionella Gallionella ferugineaferuginea 赭色纤发菌赭色纤发菌 Lentothriochra

13、cea Lentothriochracea 浓度影响浓度影响 砷的初始浓度对砷的去除率有砷的初始浓度对砷的去除率有影响，菌对低浓度砷比高浓度砷去影响，菌对低浓度砷比高浓度砷去除率偏高。除率偏高。 溶液中磷酸根的浓度也影响菌溶液中磷酸根的浓度也影响菌对砷作用。对砷作用。 当磷酸根浓度为当磷酸根浓度为0.5mg0.5mgL L时，时，有利于砷的吸附；大于有利于砷的吸附；大于10mg10mgL L会抑会抑制菌对砷的吸附。制菌对砷的吸附。 菌藻共生体可有效去除砷。藻类和细菌外表存在许多功能团，如羟基、羧基等，这些功能团可与水中砷共价结合。 吸附在细胞外表的砷渐渐渗入细胞内原生质中。表表3 3 菌藻中常

14、见砷化合物的分子式菌藻中常见砷化合物的分子式活性污泥对重金属离子的吸附有两个机制，即外表吸附和胞内吸附。 外表吸附是指活性污泥微生物外表吸附是指活性污泥微生物的胞外多聚物的胞外多聚物( (甲壳素、壳聚糖等甲壳素、壳聚糖等) )含有配位基团含有配位基团-0H-0H、-C00H-C00H、-NH2-NH2和和-SH-SH等，它们与金属离子进展沉淀、等，它们与金属离子进展沉淀、络合、离子交换和吸附。络合、离子交换和吸附。 胞外吸收经过金属离子和胞内胞外吸收经过金属离子和胞内的透膜酶、水解酶相结合而实现，的透膜酶、水解酶相结合而实现，速度较慢，需求能量，而且与代谢速度较慢，需求能量，而且与代谢有关。有

15、关。植物除砷植物除砷 某些植物对砷吸收是超富集的，能够是砷的复原作用提高了植物细胞中氧化酶的活性。目前已发现欧洲蕨 、蜈蚣草 、大叶井口边草等植物对土壤中的砷具有超强的富集作用。 在水体中，水葫芦、芦苇、香蒲、凤眼莲等植物运用于去除水体中重金属的研讨中。研讨发现，砷主要积累在植物的根部。欧洲蕨欧洲蕨蜈蚣草肾蕨蜈蚣草肾蕨香蒲香蒲海洋生物除砷海洋生物除砷 海水中砷的含量很低，但是海洋性生物包括植物和动物能富集吸收砷，海洋生物通常是较高程度砷的基体，特别是海藻类、贝壳类、鲸类等生物。海中藻类和双壳类中的主要砷形状之一是三甲基胂TMAO。参考文献1 石帮辉、王建全等,2021年和2021年云南省潋江县

16、阳宗海水体砷污染及周边饮用水和食品的监测评价J，中国地方病学杂志,2021,30(1)2 杨杰，顾海红，赵浩，等含砷废水处置技术研讨进展J工业水处置，2003，23(6)：14183 XIE Zheng-miao，HUANGChangyongEffects of combined pollution of lead zinc arsenic on rice growth JActa Ecologiea Sinica，1994，14(2)：215-2174 FAN Wen-hua,ZHANG NaimingA study of the conten of arsenic in different type of soil and the harmful effect of arsenic and to countermeasureJJournal of Shanxi TeacherS University Natural Science Edition，1999，8(3)：65685 徐海岩，颜望明细菌抗砷特性研讨进展J微生物学通报，1