【正文】 究進展 MG1025060 環(huán)境工程 繆陽洋 摘要 受人類活動和 自然 過程的影響，水體中銻污染日趨嚴重。 受巖石風化、雨水沖刷和人為排放等因素的影響，天然水體將最終成為大部分銻的環(huán)境歸宿。其中三價銻的毒性比五價銻高十倍。世界衛(wèi)生組織基于從家鼠身上觀測到的 (kg目前學術界較為一致的認識可歸納為 [16]： （ 1） 、 三價銻離子在 pH 較寬范圍（約 2~10） 內以中性分子（ Sb(OH)3或SbO(OH)或 HSbO2）存在，強酸環(huán)境下的存在形式為 SbO+或 Sb(OH)2+，強堿環(huán)境下是 SbO2或 Sb(OH)4，游離態(tài)的 Sb3+只可能存在于極端酸 性的環(huán)境中。 Scholder 等人推測在 ~和 Sb4O72。天然水體中無論是離子強度、雜質的多樣性、 pH 值都和實驗室配制的水樣相差甚遠，因此，實際水體中氯或硫兩種離子與銻是否發(fā)生反應以及反應機理仍不甚明確。 Jarvie[19]和 Stordal 等人的研究結果證實了上述假設。 Belzile 等則進一步發(fā)現(xiàn)，人工配制的水合鐵、錳氧化物對三價銻的主要作用是：吸附－氧化－釋放，即吸附后氧化成五價銻再釋放出來。其中，原子發(fā)射光譜法（ AES）、原子吸收光譜法（ AAS）是應用較為廣泛的方法。 一個例子是五價銻和三甲基銻很容易通過離子交換柱進行分離。氫化物發(fā)生 原子熒光、氟致熒光 氣相色譜 質譜也是近期興趣的技術。由于硫離子和銻能夠生成不溶物，因此是尾礦廢水處理中的常用方法。杜軍 [25]將 FeSO4和 Ca(OH)2一起加入含銻的尾礦廢水中，使其發(fā)生混凝吸附共沉淀，將 除至 ： FeSO4 + Ca(OH)2 Fe(OH)2 +CaSO4 電化學方法 金屬的電化學反應是比較常見的現(xiàn)象。 吸附與 離子交換法 鑒于本課題組以樹脂吸附水中污染物這一研究背景，將對吸附與離子交換法去除水中銻污染物作詳細介紹。Xu YH[29]用商業(yè)活性氧化鋁（ AA）作吸附劑，發(fā)現(xiàn)它對五價銻離子有非常好的吸附性能，最佳 pH=~，飽和的 AA 可以用 50mM 氫氧化鈉溶液再生。 SO42略微抑制吸附 40 CL2022 酒石酸銻鉀200mg L1 ~molL1EDTA 41 膨潤土 Sb(OH)6 1mg L1 80% PO43,從 80%降至 20%。在銻的各種吸附劑中，無機礦物 (如鐵氧化物，鋁氧化物，錳氧化物等 )在自然界中廣泛存在，有文獻指出 [15]，水中可溶性銻流動性強，而溶解性較小易 吸附于黏土和土壤顆粒，因此，它們對銻在環(huán)境中的行為有很大影響 。有機吸附劑具有優(yōu)良的吸附、解吸性能，因此它們在去除和回收水溶液中銻的應用中最具前景。由于檢測方法和形態(tài)分析的滯后，為相關的理論研究帶來了困難。1972 年 Sigworth 和 Smith 曾報道活性炭對銻有極好的吸附性能，但此后未再見相類似的報道。 ) 108mol L1 (約 10μg L1) 近 100% Sn(Ⅳ ), 吸附變慢 34 螯合中孔纖維膜 Sb(Ⅲ ),10mg L1 約 15 2MHCl, 95% 35 酸改性粉煤灰 總銻 , 28. 611mg L1 99. 8% 36 谷殼 105mol L1 約 95% Ca(Ⅱ )Mg(Ⅱ )， 下降12%； 酸背景濃度升高會導致降低 37 ICAAPPG Sb(Ⅲ ) +4MNaCl, 98% 38 螯合樹脂 Sb( 136mg L1 856mg L1) HCl, 67% 39 零價鐵 酒石酸銻鉀50mg L1 % PO43, 5mg L1,從 %降至 %。 同時，實驗還發(fā)現(xiàn)： EDTA、檸檬酸鹽、亞硫酸鹽、碘化物、酒石酸鹽、氟化物等非常明顯的減少了該砂對 Sb(Ⅴ )的吸附，而 Al(Ⅲ )和 Pb(Ⅱ )則明顯增加了該砂對 Sb(Ⅴ )的吸附 。張志 [27]等用微電解－中和沉淀法處理礦山廢水。 Meea K 等人用三氯化鐵（ FC）和聚合氯化鋁（ PAC）分別進行混凝燒杯實驗，處理自配和天然的含銻水樣。張偉寧等人用分部沉積法去除金屬合金溶液中的銻，先調節(jié) pH=5～ 6，將溶液通過膜濾、洗凈、烘干，再調節(jié) pH=9～10，膜濾、洗凈、烘干。 自然界中的腐殖酸和有機酸及碳酸鹽 和氯化物會顯著影響銻的溶解度，因為它們會與銻的化合物進行絡合。不過， 也有 檸檬酸檸檬酸鹽緩沖體系（ pH=2），硼酸緩沖液（ pH=8），三元酸 體系 （ pH=67， L1HCl 加 mol L1 HF 掩蔽 Sb(Ⅴ )、 mol L1 HCl 含有 4 mg mL1 of Zr(IV)） 。銻和鐵、錳水合氧化物之間的特殊吸附性質可應用于對銻的水處理 。不過他們都沒有對其中銻的價態(tài)和形態(tài)給出明確的結論。 天然有機物和銻之間的反應很少有報道。研究表明：這兩種離子都可以和銻生成各種聚合離子； Sb(Ⅲ )可溶于濃 HCl，其和氯形成的化合物可用通式 SbClx[(x)+3]+ 來描述，有過量水存在時氯還可以和三價銻生成 SbOCl 不溶物；對 Sb(Ⅴ )氯化物的研究比較少， Fridman 依據吸附數據給出了它的通式 SbClx[(x)+5]+。究其原因，是因為 實際水體中的物理化學環(huán)境比較復雜，除溶解氧外，沉積物、生物、懸浮顆粒都有可能對銻的形態(tài)發(fā)生影響。《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》（ GB5028298）規(guī)定水廠出水中銻 10 μg/L，同時還規(guī)定飲用水水源中銻 50 μg/L。德國規(guī)定人體每日平均吸銻量為 23μgSb/d[8]。有關環(huán)境中的銻污染及其分布、毒性國外已有 文獻 報道 [5]。 關鍵詞 銻 污染 水處理 研究進展 一、 引言 銻（ antimony），元素符號為 Sb，取自其拉丁文名 stibium，屬于元素周期表中第 Ⅴ 主族，原子序數 51[1]。銻是兩性稀有金屬，總共有四種價態(tài)（ 3， 0，+3， +5），后兩者為環(huán)境中的主要價態(tài) [2][3]。本文在綜述國內外文獻的基礎上，對水中銻的各種去除方法進行評述，為銻污染的治理和研究工作提供參考。歐盟規(guī)定飲用水中銻的最大允許濃度（ maximum admissible concentration）為 5μg/L[9]。 三、 銻在水體中的形態(tài)分布 銻離子的水解 銻離子在水中主要以三價、五價存在。一般而言，地表水中仍是五價銻占大部分。此外，銻可以溶于堿性溶液中（如溶于 Na2S），也可形成無定形的硫化物化合物 Sb2S3（酸性）或 SbS2（堿性）等。 1995 年 Pilarski 發(fā)現(xiàn)腐殖酸能吸附酒石酸銻鹽和 Sb(OH)3，其吸附等溫線遵循 Langmuir 方程，而腐殖酸對五價銻的吸附性能不大。 Crecelius 等在調查一個銅礦附近區(qū)域土壤中的銻時發(fā)現(xiàn)， 20%的銻是與鐵和鋁化合物相結合并可被萃取，而大部分銻以一種穩(wěn)定的狀態(tài)存在，他們推測可能是礦物顆粒。 四、 銻的檢測技術 (分析方法