试析环境砷污染及其治理技术发展趋势论文

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1、试析环境砷污染及其治理技术发展趋势论文论文关键词：砷污染防治主要对策生物法论文摘要：本文阐述了砷的毒性以及其引起的环境污染，并详细说明了国内砷污染的现状，随后总结了砷污染防治的方法，及砷污染的主要对策—生物法。生物法是一种环境友好的方法，它包括微生物法和植物法以及微生物和植物联合修复法。其中利用微生物和植物联合修复法具有很好的发展前景，是未来治理受砷污染的水体和土壤的主要方法。1.砷的毒性砷属类金属，但因其行为与来源都与重金属相似，常被列为霓金属来研究。在自然界有三价无机态As(II1)、五价无机态As(V)和

2、有机砷MMA(甲基肿酸).DMA(二甲基肿酸),.freelta,ChaperonCopt和周质银结合蛋白。微生物参与了砷在环境中循环的多个环节，如土壤/水体中砷的相互转化、砷由地表向地下和水体的迁移、生物甲基化产生的气态砷和微生物对砷的吸附、固定等。砷虽然对人体有毒，但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。细菌对砷的抗性和代谢系统有三种模式:一是最为广泛存在的为砷操纵子，它们存在于大多数细菌的基因组和质粒中;二是最近发现的arr基因，这是周质区的As(V)还原酶它在厌氧呼吸中起作用，使A

3、s(V)作为末端电子受体;三是aso基因编码周质As(III)氧化酶，它在好氧环境下发挥抗耐As(III)作用，使As(III)成为电子供体，转化为低毒的As(V)。鉴于这三种模式，我们可以从受砷污染或者未受砷污染的环境中筛选得到抗耐砷菌，把环境中的砷吸附和解毒。例如日本研究人员利用微生物对砷的吸附特性将砷从水体中去除最近还有被提到微生物甲基化砷，由于砷甲基化三甲基砷最终产物是无毒的，因此微生物甲基化砷成为了新的研究热点。4.2植物修复法植物修复是利用某种植物来净化受重金属及/或有机污染物如原油、溶剂以及聚合碳

4、氢化学物(PAHs)污染的土壤、沉淀和水体。植物修复按其修复的机理和过程可分为植物萃取、植物固定、植物挥发、根系过滤、植物降解。其中，植物萃取(Phytoextraction)是指利用植物根系吸收土壤污染物质并运送至植物地部，通过收割地部物质而达到去除土壤中污染物的一种方法。对于不同的要修复的污染点要联合植物生理学、农学、微生物学、水文地质学以及工程学来选择适当的植物和条件。适当的植物有两种，一种是转基因植物，另一种是超富集植物。陈同斌等人在中国境内找到砷的超富集植物凤尾蔗属的蚁蚁草(Pterisvittata

5、L.)，经野外调查表明，蚁蚁草对砷具有很强的富集作用，在含砷9mg/kg的正常土壤中，蚁蚁草地下部和地上部对砷的生物富集系数分别高达71和80Ma等人也报道在美国发现的蚁蛤草能在23400mgAs/kg的矿渣上正常生长。除了蚁蚁草，还有大叶井口边草(PteriscreticaL.)。大叶井口边草地上部的平均含砷量为418mg/kg(干重，下同)，最大含砷量可达694mg/kg;地下部(根)的平均含砷量为293mg/kg，最大含砷量552mg/kg，地上部含砷量均大于土壤砷含量，且随土壤砷含量的增加而增加，其生物

6、富集系数为1.34.8。我们可以通过利用种植砷超富集植物来提取受砷污染土壤中的砷，并通过收割其地上部并进行处置来净化土壤。至于转基因植物就是利用改变植物的基因，使得某种植物具备抗耐砷并且能够富集砷的基因。Dhankher等将细菌的砷还原酶基因arsC和谷氨酞半脱氨酸合成酶基因同时转入拟南芥植株中，得到了砷高耐受和高积累的转基因植株。转基因植物虽然当前尚无实用价值，但为植物修复开辟了新途径。4.3微生物与植物联合修复自然界许多微生物都有抗砷耐砷转化砷价态的功能，同样的不少根际微生物细菌有促进植物生长的功能。如果将

7、这些有促进蚁蛤草生长的抗砷菌种，接种到娱蛤草的幼苗，然后用到砷污染土壤的整治上，将可以提高砷的去除率。因此利用微生物与植物联合修复受砷污染的水体和土壤不失为一种好方法，使得砷最终能够从污染的环境中分离出来。目前对微生物和植物联合修复受砷污染土壤的报道还比较少，但这方面应用前景很大，充分结合了微生物和植物修复的优点，既环保，又经济，最大的优点是能把受污染点的砷转移到安全的地方进行集中处理处置。5结论砷是一种对人类有害的类金属，但其也是一种人类需要的微量元素，据报道砒霜甚至可以用于治疗某种白血病，在人类社会中发挥一

8、定的作用。因此砷化合物的生产和使用是不能避免的，我们必须采取有效的办法使得砷对环境的污染最小，而且必须合理地回收并处置环境中的砷。化学法和物理法可以用于治理砷污染废水或者废渣，而生物法则可以用于处理受砷污染的水体和土壤。鉴于砷的毒性，以及化学法和物理法的治理费用高，容易产生二次污染等特点，我们在今后应加大力度研究生物法除砷，筛选抗耐砷并能转化砷的微生物，并联合超富集植物进行修复受砷污染