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随着冶金、开矿、化工、垃圾焚烧等一系列人为活动的影响,以及自然灾害的频发,土壤重金属污染变得日趋严重,对重金属污染土壤的修复也成为一个世界性的问题。砷是一种剧毒元素和易致癌物质,很多国家已经将砷定义为“公害病”和“剧毒元素”之一。我国土壤砷污染较世界其它地方更为严重,中国有近2000万人生活在土壤砷污染的高风险区。湖南石门雄黄矿矿区,是亚洲最大的雄黄矿,被认为是国家5大污染源之一,严重危害着当地居民的生命健康安全。分析雄黄矿区土壤砷污染特性并进行修复成为一个急迫性的问题。本实验以该矿区砷污染土壤为研究对象,通过三种(Tessier、Shiowatana、Rauret)形态提取方法的比较,对土壤中砷的形态进行全面的分析,并对土壤砷污染程度以及浓度空间分布、不同价态砷的含量和毒性评估、以及矿区植物的生物有效性等进行相关的分析,系统地认识矿区土壤砷污染特性。以此进行风险评估并提出化学固定化修复的评价标准。通过固化实验的实验室研究,确定载铁陶瓷材料的固化参数,并对固化效果进行检验。研究结果表明,Shiowatana SEP从回收率、重现性、生物有效性的评价以及对特定形态的提取来看优于Tessier SEP和Rauret SEP。土壤中砷含量超标率达到91%,矿区土壤中As的形态总体分布特征为:残渣态>Fe/Al结合态>HCl提取态>表面吸附态≈水溶态,该矿区土壤中不同价态As的总体分布特征是As(V)>As(Ⅲ)>DMA>MMA,砷的不同形态与价态之间呈现一定的相关性。该矿区土壤中砷的生物有效性极高,健康风险程度大,矿区植物体内富集的砷含量与水溶态和表面吸附态呈现一定正相关。载铁陶瓷材料可以明显降低土壤环境中有效态砷的含量,固化剂的最佳添加量为6.4%,在最短的固化周期6周时,固化效率为62%。固化剂对不同pH值、温度等环境因素均有较好的耐受程度,固化效果不会受环境条件的影响,固化剂的添加可以明显降低植物对砷的富集量。