Fe(III)化合物对As的吸附以及铁-砷化合物的还原性溶解对砷释出的影响文献综述
2020-03-13 09:48:31
文 献 综 述
1.引言
近几年来,通过科学家们的研究和科学知识的普及,人类越来越意识到砷对人和其他有机生命体具有严重并且持久的毒性效应,如已被美国疾病控制中心和国际防癌研究机构确定为第一类致癌物, 因此各国开始重视砷对环境带来的影响并加大对砷的处理。在去除砷的方法中吸附法[1]首先得到了人们的关注,因为它具有高效、灵活、易于操作等特点[2]。有研究发现,Fe(III)羟基氧化物、Fe(III)氢氧化物对环境中As会发生共沉淀或表面吸附,因此Fe(III)化合物在砷的吸附处理中应用广泛[3]。吸附后的铁砷化合物在一定条件下会还原性溶解,产生水合氧化铁并释放部分砷,释放的砷会被体系中的过量水合氧化铁所吸持,因此铁砷化合物目前正在被考虑或当作安全处置砷的一种化合物。本文从Fe(III)化合物吸附废水中的砷起到固砷作用入手,而后通过研究铁砷化合物的还原性溶解对砷释出的影响,来了解砷、铁化合物之间的相互作用。
2.砷的环境特性
2.1砷的来源和危害
砷在化学元素周期表中位于第ⅤA 族第四周期,原子序数为 33,原子量为 74.92,密度为 4.7g/cm3。是介于非金属元素和金属元属之间的过渡元素,具有金属和非金属的特性。砷在很多产业都有广泛的应用,如电子、染料、医药、冶金化工等[4]。砷和它的可溶性化合物都有毒性。砷可通过与蛋白和酶的琉基相互作用(使蛋白质和酶在细胞内变性)以及增加细胞内的活性氧引起细胞损伤而产生毒性。砷的化合物的毒性大小取决于砷的化学性质和价态[5],亚砷酸比砷酸的毒性大约 25#8211;60 倍[6]。在自然界中,主要有As(III)和As(V)存在,As(III)具有较强毒性,砷(V)相对毒性较小,As(III)以硫化物形式存在,As(V)一般以砷酸盐形式存在,在体内会还原成As(III)而具有毒性[7],所以去除As(III)和As(V)都非常必要。因而不经处理,排放入水体中的含砷化合物会对水体造成污染,甚至危害人体健康。
2.2砷在水中的存在形态
砷在水体中主要是以无机形式存在的,溶解在自然水体中的砷主要是亚砷酸盐和砷酸盐[8]。
亚砷酸盐在水中会发生多级电离,其所对应的水解常数分别为9.22、12.3、13.4,所以As(III)在水中有H3AsO3、、、这几种形态存在。当pHlt;7时,As(III)在水中主要是H3AsO3这种非离子态存在,当pHgt;11.4时,
As(III)在水中几乎是离子态形式存在。