砷廣泛存在于自然界中，常見(jiàn)的無(wú)機砷化合物有亞砷酸、砷酸等，有機砷化合物有甲基胂酸、烷基砷、砷脂類(lèi)化合物、砷糖等〔1〕。單質(zhì)砷對人和生物無(wú)毒，砷化合物卻都具有相當的毒性，不同形態(tài)的砷化物具有不同的毒性〔2〕。
目前，國內外處理含砷廢水的方法主要有沉淀法、離子交換法、生物法、膜法、電凝聚法、吸附法等〔3,4,5,6,7,8〕。這些方法均有其自身的特點(diǎn)，如：沉淀法除砷技術(shù)較為完善，應用較為廣泛，但它處理后會(huì )產(chǎn)生大量廢渣，造成二次污染，而且除砷效率低，難以滿(mǎn)足飲用水水質(zhì)要求；離子交換法適用于處理量不大、組成單一、回收價(jià)值高的廢水，但其處理工藝復雜、成本高，難以實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)；生物法中微生物對周邊環(huán)境的要求很?chē)栏�，因砷具有毒性，用此法處理水中的砷目前尚處在起步階段；膜分離法處理成本較高，不宜大規模應用；電凝聚法操作技術(shù)條件要求比較高；吸附法是利用吸附劑提供的大比表面積，通過(guò)砷污染物與吸附劑間較強的親和力達到凈化除砷的目的。吸附法由于簡(jiǎn)單易行、去除效果好、能回收廢水中的砷、對環(huán)境不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生二次污染，且吸附材料來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉、可重復使用等優(yōu)勢而備受人們關(guān)注。筆者就吸附法除砷的技術(shù)現狀和進(jìn)展作一綜述。
1沸石吸附
沸石的晶體結構是由硅（鋁）氧四面體連成的三維格架，格架中有各種大小不同的空穴和通道，具有很大的開(kāi)放性，因此被廣泛用作吸附劑。但實(shí)驗表明，天然沸石對去除水中砷的能力不夠理想，所以一些學(xué)者對沸石進(jìn)行了改性，以增加其吸附量。李增新等〔9〕研究了負載殼聚糖的沸石對水中砷的去除效果及吸附條件，研究表明，采用沸石-殼聚糖作吸附劑，其投加質(zhì)量濃度為15g/L時(shí)，吸附時(shí)間為20min，對300mg/L的含砷廢水，其去除率可達99%。最佳的吸附條件是：溫度25℃、pH為7~8，殼聚糖與天然沸石的質(zhì)量比為1∶20，最佳條件下粒徑為1mm的沸石-殼聚糖對砷的飽和吸附量為8.1mg/g。張暉等〔10〕以十六烷基三甲基溴化銨作為改性劑對斜發(fā)沸石進(jìn)行改性，研究了改性沸石對水中砷的吸附率，結果表明：經(jīng)過(guò)改性的斜發(fā)沸石對砷有較強的吸附能力，在pH為7~8的條件下，改性沸石的吸附量可達8.5mg/g。P.Chutia等〔11〕利用自己合成的H-MFI-24和H-MFI-90兩種改性劑對沸石進(jìn)行改性，進(jìn)行去除水體中As（Ⅴ）的實(shí)驗研究，對實(shí)驗結果進(jìn)行Langmuir等溫線(xiàn)擬合，改性后的沸石吸附量分別達到35.8、34.8mg/g。
2活性炭吸附
活性炭是利用木炭、各種果殼和優(yōu)質(zhì)煤等作為原料，經(jīng)破碎、過(guò)篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工而成的表面活性物質(zhì)，是一種非常優(yōu)良的、常用的吸附劑。結構上由于活性炭中的微晶炭呈不規則排列，在交叉連接間存在細孔，活化時(shí)會(huì )產(chǎn)生炭組織的缺陷，因此其堆積密度低、比表面積大且多孔，活性炭這種特殊的空隙結構使其對水體中的砷有一定的吸附能力。研究表明，經(jīng)過(guò)改性處理后的活性炭，其吸附能力有可能進(jìn)一步提高。陳維芳等〔12〕利用十六烷基三甲基氯化銨（CTAC）作為改性劑對活性炭進(jìn)行改性處理，考察其對水中As（Ⅴ）的吸附能力。動(dòng)態(tài)實(shí)驗結果表明，未經(jīng)改性活性炭的吸附量?jì)H為2.49mg/g，而經(jīng)改性后的活性炭，在pH=6、進(jìn)水As（Ⅴ）質(zhì)量濃度為100μg/L、空床接觸時(shí)間為0.53min的條件下，其吸附量能達到16.7mg/g，是改性前的6.7倍。
比表面積是影響活性炭吸附能力的重要因素。方暉等〔13〕采用KOH活化法，以石油焦基為原料，制備了高比表面積活性炭（HSAAC），并考察了pH、吸附時(shí)間、濃度和活性炭用量等因素對HSAAC吸附As（Ⅲ）的影響，實(shí)驗結果表明，當溶液的pH=9.0、As（Ⅲ）的質(zhì)量濃度為40mg/L，活性炭投加質(zhì)量濃度為40g/L時(shí)，可達到較好的除砷效果，As（Ⅲ）的去除率可達71.25%。但對砷含量較高的廢水，用HSAAC處理后，出水As（Ⅲ）質(zhì)量濃度仍不能達到國家排放標準中≤0.5mg/L的要求，并且與處理含鉻、鎘、鉛等重金屬廢水相比，HSAAC處理As（Ⅲ）的效果很不理想，還需對該方法進(jìn)一步研究。
3物及生物質(zhì)吸附
生物質(zhì)吸附是利用生物體及其衍生物作為吸附劑來(lái)吸附水中砷，以達到去除水體中砷的目的。就生物而言，雖然砷對生物體有很強的毒害作用，但通過(guò)馴化作用以及生物自身的適應性，可以提高生物對砷毒性的耐受性，通過(guò)氧化還原、表面絡(luò )合、離子交換和無(wú)機微沉淀等作用將砷從水中去除。生物及生物質(zhì)吸附材料因其環(huán)境友好受到越來(lái)越多的關(guān)注，各種生物及生物質(zhì)材料（如真菌、纖維素、殼聚糖及其衍生物、玉米芯、蟹殼等）越來(lái)越多地被用于各種條件下的含砷廢水的處理。
P.K.Pandey等〔14〕利用苦瓜枝葉制成一種生物吸附劑，來(lái)處理飲用水中的砷。在A(yíng)s（Ⅲ）的質(zhì)量濃度為0.5mg/L時(shí)，該吸附劑的吸附量可達0.88mg/g，As（Ⅲ）的去除率達到88%，其吸附過(guò)程符合Lang-muir及Freundlich吸附等溫線(xiàn)。實(shí)驗發(fā)現，該吸附劑的除砷效果受pH、吸附時(shí)間影響較大。pH＝9，吸附45min時(shí)，達到吸附平衡，并且溶液中SO42-、Cl-、HCO3-、Ca2+及Mg2+的存在不會(huì )對該生物吸附劑的吸附性能產(chǎn)生影響。
XinHuang等〔15〕研究了負載Zr（Ⅳ）的膠原纖維對水體中As（Ⅲ）的去除效果，在pH為9.0～12.0時(shí)，吸附劑可有效去除水中的As（Ⅲ），且最佳吸附pH＝11.0，此時(shí)吸附量達到最大，為54.0mg/g。
楊金輝等〔16〕研究了乙二胺改性磁性殼聚糖微球對As（Ⅲ）的去除效果，在100mL初始質(zhì)量濃度為10mg/L的含As（Ⅲ）溶液中加入改性殼聚糖微球0.4g，當溶液的pH=2，吸附時(shí)間為90min時(shí)，改性殼聚糖對溶液中As（Ⅲ）的去除率達到了97%；經(jīng)吸附后的吸附劑4次解吸后，對As（Ⅲ）的吸附去除率仍達95%以上，說(shuō)明該吸附劑性能穩定，具有較好的可重復利用性。
利用生物質(zhì)作為砷的吸附劑時(shí)，溶液的pH是關(guān)鍵因素：不同的生物質(zhì)在不同的pH時(shí)呈現的表面活性不同，只有在其表面活性最大時(shí)，吸附劑才具有最強的吸附力。
資源的回收利用是可持續發(fā)展的需要，工業(yè)廢棄物中，如鐵礦渣、粉煤灰等具有比較大的比表面積，可作為吸附劑去除水體中的砷等有害成分，具有處理成本低、節約資源、以廢治害的優(yōu)點(diǎn)，是今后吸附法應用的發(fā)展方向。
劉懿頡等〔17〕以鐵礦渣為吸附材料，通過(guò)靜態(tài)實(shí)驗和動(dòng)態(tài)柱吸附實(shí)驗去除水體中的砷。靜態(tài)實(shí)驗結果顯示，溫度和溶液的酸堿性對吸附效果的影響較大，在20~40℃范圍內，溫度高有利于吸附劑對砷的吸附，這是由于在一定范圍內，隨溫度的升高，分子運行速率加快，與吸附材料的接觸機會(huì )增加，被吸附的可能性增加；鐵礦渣對高砷水中As（Ⅴ）的吸附符合Langmuir吸附等溫線(xiàn)，吸附為多層吸附且以化學(xué)吸附為主；溶液呈酸性時(shí)吸附效果要優(yōu)于堿性條件。動(dòng)態(tài)柱穿透實(shí)驗則表明，當進(jìn)水中砷的質(zhì)量濃度為1829μg/L時(shí)，進(jìn)水體積與吸附劑體積比為1200倍時(shí)，出水中砷的質(zhì)量濃度仍低于國家標準的0.01mg/L，對砷的去除率在90%以上。
粉煤灰是燃煤發(fā)電廠(chǎng)排放的一種固體廢棄物，其孔隙率為60%～75%，比表面積可達2500～5000m2/kg〔18〕，并且含有大量的活性反應點(diǎn)，可以與吸附質(zhì)發(fā)生化學(xué)吸附和物理吸附，所以在水處理中常作為絮凝劑和吸附劑使用〔19〕。JianminWang等〔20〕的研究表明，用粉煤灰作吸附劑去除水中的As（Ⅴ）時(shí)，溶液的pH對砷的去除效果影響非常顯著(zhù)：pH為3～7時(shí)，有利于粉煤灰對As（Ⅴ）的吸附；超出這個(gè)范圍則有利于對As（Ⅴ）的解吸；當pH=12時(shí)，約有25%的砷因解吸而被重新釋放到溶液中。
砷及其化合的毒害性及致癌性一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。吸附法是除去廢水中的砷的主要方法之一，應用前景廣闊，但目前吸附法除砷仍局限于吸附劑材料的選用與改性方面；生物質(zhì)吸附劑以及廢棄物吸附劑因具有環(huán)境友好的特點(diǎn)，應是今后研究砷吸附劑的主要方向之一，應盡快形成高效、經(jīng)濟的除砷工藝，開(kāi)發(fā)新設備，滿(mǎn)足工程應用的需要；生物質(zhì)的富集能力、對砷的的吸附機理和水中砷形態(tài)分布更需深入研究，為工業(yè)應用奠定理論基石。
