mg1025060-缪阳洋-水中锑污染治理方法研究进展

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1、水中锑污染治理方法研究进展MG1025060环境工程缪阳洋摘要受人类活动和自然过程的影响，水体中锑污染日趋严重。有关环境中锑的分布、毒性渐渐成为国外研究的一个热点。本文主要阐述了锑的环境标准、水体中锑离子的分布、转化和反应规律，并对国内外水中锑的各种去除方法进行综合评述，为锑污染的治理和研究工作提供参考。关键词锑污染水处理研究进展一、引言锑（antimony），元素符号为Sb，取自其拉丁文名stibium，属于元素周期表中第Ⅴ主族，原子序数51[1]。锑是两性稀有金属，总共有四种价态（-3，0，+3，+5），后两者为环境中的主要

2、价态[2][3]。环境中的锑污染来自两部分：1、人为污染，这部分包括含锑的生活垃圾，采矿作业造成的粉尘、废水、废渣，汽油和火电站所用的煤炭等含锑燃料的燃烧[4]。2、自然污染，它主要指富集锑地区如锑矿区、，某些温泉和地热地带因其特殊的地质条件造成周围环境的含锑量偏高现象。受岩石风化、雨水冲刷和人为排放等因素的影响，天然水体将最终成为大部分锑的环境归宿。锑以各种化合物形式或以悬浮态或以溶解态存在于水环境中。一些研究表明，锑对生物和人体有慢性毒性和致癌性。锑污染问题不容忽视。有关环境中的锑污染及其分布、毒性国外已有文献报道[5]。本

3、文在综述国内外文献的基础上，对水中锑的各种去除方法进行评述，为锑污染的治理和研究工作提供参考。二、锑的毒性和环境标准锑不是生物体必需的元素。不同价态的锑毒性大小顺序如下：0价>+3(Ⅲ)价>+5(Ⅴ)价>有机锑。其中三价锑的毒性比五价锑高十倍。基于对锑的毒性研究，一些学者得到了土壤中锑的最大允许浓度为3.5-5mg/kg[6]。美国环保局和欧盟分别在1979年和1976年将锑列为优先考虑的污染物，日本环卫厅也将其列为密切关注的污染物[7]。世界各国都对锑制定了严格的环境标准。德国规定人体每日平均吸锑量为23μgSb/d[8]。欧

4、盟规定饮用水中锑的最大允许浓度（maximumadmissibleconcentration）为5μg/L[9]。日本规定为2μg/L[10]。美国环保局将饮用水中锑的MCLG（maximumcontaminantlevelgoal）和MCL（maximumcontaminantlevel）值均定为6μg/L[11]。世界卫生组织基于从家鼠身上观测到的0.43mg/(kg·d)的致病含锑量，规定饮用水中的锑含量应低于5μg/L[12]。我国也对环境中的锑作了相应的限值规定。我国《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）和《

5、生活饮用水卫生规范》（卫生部，2001年）中均将锑的限值定为5μg/L。《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）规定水厂出水中锑<10μg/L，同时还规定饮用水水源中锑<50μg/L。一、锑在水体中的形态分布1、锑离子的水解锑离子在水中主要以三价、五价存在。锑的简单化合物在水中的溶解度极低：Sb2O3在100℃时的溶解度为万分之一，常温下则更低，其Ksp=1.5×10-93；Sb4O6在常温下是万分之二[15]。可能是由于溶解度极低的缘故，文献中少有关于锑的水解反应常数的记载，而主要是对水体中不同价态锑分布的机理和影响因

6、素进行研究。目前学术界较为一致的认识可归纳为[16]：　　（1）、三价锑离子在pH较宽范围（约2~10）内以中性分子（Sb(OH)3或SbO(OH)或HSbO2）存在，强酸环境下的存在形式为SbO+或Sb(OH)2+，强碱环境下是SbO2-或Sb(OH)4-，游离态的Sb3+只可能存在于极端酸性的环境中。（2）、五价锑离子在弱酸、中性和碱性范围内以Sb(OH)6-或SbO3-形式存在，强酸条件下存在形式为SbO2-。（3）、基于热力学实验，两种价态之间的转换存在如下理论关系：Sb(OH)3+3H2O=Sb(OH)6-+3H++2

7、e-(LogK=-29.8)根据上式推论，在富氧水体中（如地表水），三价锑的含量应该几乎没有，而主要以五价锑存在，反之亦然。然而事实上，人们发现不仅三价锑可在一些富氧环境下存在，而且五价锑也可在缺氧环境下出现[17]。究其原因，是因为实际水体中的物理化学环境比较复杂，除溶解氧外，沉积物、生物、悬浮颗粒都有可能对锑的形态发生影响。一般而言，地表水中仍是五价锑占大部分。（4）、有关锑的聚合离子的相关报道很少。强碱环境下可能有五价锑的聚合离子。Scholder等人推测在0.1~0.01mol/L的氢氧化钠溶液中可能有Sb6O102-和

8、Sb4O72-。2、锑离子与简单离子的反应锑有很强的亲硫性，在自然界主要以硫化物即锑辉矿(Sb2S3)形式存在[18]。工业生产中卤化锑也比较多见。因此大部分文献都集中于溶液中氯离子、硫离子和锑离子的反应。研究表明：这两种离子都可以和锑生成各种聚合离子；Sb(Ⅲ