地下水砷污染與防治研究的回顧與展望課件

引言控制高砷地下水溶質遷移的過程與因素地下水砷污染防治措施展望（需要深入調查研究的問題）匯報提綱引言匯報提綱1砷的毒理效應全球地下水砷異常與地砷病分布特征我國飲水型砷中毒分布特征1引言砷的毒理效應1引言2

砷的毒性砷是一種分布最廣、危害性最大的有毒污染物，其毒性在古代就因砒霜對人體產(chǎn)生劇毒而廣為人知，與Hg、Cd、Cr、Pb被稱為“五毒”。1968年世界衛(wèi)生組織頒布的環(huán)境污染報告中把砷排在首位對人體的損害是全身性的、多系統(tǒng)的〔世界衛(wèi)生組織，1985〕：呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和造血系統(tǒng)1.1砷的毒理效應砷的毒性1.1砷的毒理效應3

慢性飲水型砷中毒的癥狀在臨床上有較好的特異性，主要表現(xiàn)為皮膚損害：色素沉著、色素脫失、皮膚角化、嚴重者見鮑文氏病和皮膚癌，還可能與周圍神經(jīng)損傷、心血管疾病、內(nèi)臟癌相關也常表現(xiàn)為體弱、疲乏、記憶力下降，腹痛、腹瀉等胃腸道癥狀，手足麻木、感覺障礙等多發(fā)性神經(jīng)炎，常伴有肝腫大、肢體血管痙攣及癌癥高發(fā)現(xiàn)象1.1砷的毒理效應慢性飲水型砷中毒的癥狀1.1砷的毒理效應4

砷中毒引起的手足皮膚病變

砷中毒引起的手足皮膚病變5BA、砷中毒引起的人體皮膚病變ABB、孟加拉國水砷中毒患者（引自Md.MasudKarim，2000)BBA、砷中毒引起的人體皮膚病變ABB、孟加拉國水砷中毒患者61.1砷的毒理效應致癌性從慢性砷暴露開始約20至30年，癌癥開始發(fā)病我國繼臺灣、新疆后，又在內(nèi)蒙、山西相繼發(fā)現(xiàn)了這種飲水型砷中毒引起癌癥的高發(fā)傾向中遠期效應即使在脫離接觸高砷水5～20年期間，機體內(nèi)蓄積的砷仍然很高，砷中毒所形成的皮膚病變在部分病人中仍明顯可見，并可能發(fā)生癌變1.1砷的毒理效應致癌性7

砷中毒的濃度各國關于水砷的標準還不統(tǒng)一美國和歐盟等為0.01mg/L，同世界衛(wèi)生組織中國等大多數(shù)國家和地區(qū)為0.04～0.05mg/L流行病學研究表明，砷化物的毒性除砷的總量過高外，還與砷的價態(tài)、結合態(tài)、人群特征（年齡、性別、個體差異）、暴露年限、生活習慣及營養(yǎng)狀況有關，尤其與砷的存在形態(tài)密切相關1.1砷的毒理效應砷中毒的濃度1.1砷的毒理效應8

砷中毒的濃度單質砷無害，有機砷除砷化氫衍生物外毒性較弱砷化氫>三價砷的化合物>五價砷的化合物>甲基化砷侯少范等（2002）對內(nèi)蒙古病區(qū)研究表明飲水中As(Ⅲ)和As(V)是飲水型砷中毒的主要因素As(Ⅲ)>As(V)，MMA和DMA未見有明顯的作用1.1砷的毒理效應砷中毒的濃度1.1砷的毒理效應9地方性砷中毒已遠非地方性問題，而是全世界共同的難題，正威脅著至少22個國家和地區(qū)的億萬人口最為嚴重的是孟加拉、印度、中國，其中，美國、智利、中阿根廷、墨西哥、羅馬尼亞、匈牙利和越南等國家也不同程度地存在病區(qū)局部地下水砷異常的國家越來越多，每年，都有來自亞洲國家的關于水砷污染的報道。由于砷不是實驗室水質常規(guī)分析的元素，所以，漏掉了很多高砷水1.2全球砷異常的地理分布地方性砷中毒已遠非地方性問題，而是全世界共同的難題，正威脅著10全球范圍內(nèi)主要高砷地下水分布區(qū)（Smedley,2002）全球范圍內(nèi)主要高砷地下水分布區(qū)（Smedley,2002）11地質成因的低溫地下水砷異?！畛Ｒ姷奈廴绢愋?，包括污染最嚴重的孟加拉、印度、中國等大部分地區(qū)地熱水砷異?！ò⒏?、日本、新西蘭、智利、勘察加半島、冰島、法蘭西、多米尼加和美國的熱泉采礦引起的地下水砷污染——在世界上的許多地方也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，包括加納、希臘、泰國和美國地下水砷污染的類型地質成因的低溫地下水砷異?！畛Ｒ姷奈廴绢愋?，包括污染最嚴12亞洲高砷地下水影響地區(qū)（D.Chakrabortietal.,2002）(1)新疆；(2)吉林；(3)遼寧；(4)內(nèi)蒙；(5)寧夏；(6)山西；(7)巴基斯坦Jhelum；(8)巴基斯坦Gujrat；(9)孟加拉；(10)尼泊爾；(11)貴州；(12)臺灣；(13)河內(nèi)；(14)緬甸；(15)老撾；(16)西孟加拉邦，印度(17)柬埔寨；(18)泰國Ronphibun亞洲高砷地下水影響地區(qū)（D.Chakrabortiet131.3我國飲水型砷中毒病區(qū)分布于8個?。ㄊ?區(qū)），40個縣（旗/市），受影響人口達234萬人，其中飲水砷>0.05mg/L高砷暴露人口52萬人我國地方性砷中毒20世紀60年代始見于臺灣80年代新疆奎屯地區(qū)流行，砷暴露人口約10萬后又在內(nèi)蒙古河套地區(qū)發(fā)現(xiàn)，受威脅人口約20萬90年代初在山西大同、運城和太原三大盆地發(fā)現(xiàn)，總面積約2150km2，18個縣（市、區(qū)）44個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）116個村115萬飲水型地方性砷中毒病區(qū)人口需要改水1.3我國飲水型砷中毒病區(qū)分布于8個?。ㄊ?區(qū)），40個縣14我國地方性砷中毒流行特點地理地形:

除內(nèi)蒙赤峰克旗的2個飲水型砷中毒村處于山區(qū)外，其余均為平原、盆地或高原北方內(nèi)陸干旱盆地高砷含水層為第四系含有機質的湖沼地層；該層有機質可將水中As(V)還原成As(III)，提高了水的毒性性別:

男性高于女性，可能為男性飲水量與膳食量一般大于女性，且其生活習慣較差重病區(qū)山陰縣地區(qū)的男性居民經(jīng)常直接飲用大量未經(jīng)煮沸的生水，致使其總攝砷量較高，且飲水中的As(III)未被氧化年齡：各年齡組均可患病內(nèi)蒙杭后旗8歲兒童患嚴重的飲水型砷中毒，山陰縣患嚴重的飲水型砷中毒且患癌早亡的多為中老年男性我國地方性砷中毒流行特點地理地形:除內(nèi)蒙赤峰克旗的2個飲水15地下水中砷的來源高砷地下水的形成地下水中砷的存在形態(tài)砷在地下水中遷移和富集影響因素2控制地下水中砷

遷移富集的過程與因素地下水中砷的來源2控制地下水中砷

16天然來源由于自然環(huán)境條件的變化使固定在地質體上的砷（吸附或成礦）釋放而進入地下水各類巖石中砷的平均含量為1.4～2.5mg/kg，以頁巖富集砷的能力最強，其含量比其它巖石高1個數(shù)量級另外，火山活動、構造運動、變質作用、地下熱液、成礦過程都可能導致砷富集人為活動污染在人類活動直接或間接參與下，給地下水帶來了額外的砷主要包括含砷礦床的開采、含砷農(nóng)藥的使用等

2.1地下水中砷的來源天然來源2.1地下水中砷的來源17已確認對水砷含量有重要影響的物質豐富的有機質或黑頁巖沖刷速率低的全新世沖積沉積物成礦和采礦活動區(qū)（最常見的是金礦）火山來源和熱泉近來研究發(fā)現(xiàn)，地下水中的砷大都來源于砷含量相當于平均值的巖石這幾乎是大部分原生高砷地下水含水層的共同特征2.1地下水中砷的來源已確認對水砷含量有重要影響的物質2.1地下水中砷的來源18Smedley(2002)報道，大部分高砷地下水形成于由相對年輕的沖積層和黃土組成的含水層；大量的砷一般被不同的礦物固定，尤其是氧化鐵當?shù)厍蚧瘜W條件發(fā)生變化時就可能引起砷的釋放，且只需要一小部分這種“固體”砷溶解或解吸就可以產(chǎn)生嚴重的地下水砷污染問題另外，飲用水中砷的含量標準相對于天然環(huán)境中砷的豐度非常低，地下水環(huán)境的微小變化都可能引起砷的釋放、富集，尤其是沉積孔隙水2.1地下水中砷的來源Smedley(2002)報道，大部分高砷地下水形成于由相19高砷地下水存在的特殊環(huán)境不僅與地球化學環(huán)境有關，而且與過去和目前的水文地質條件有關兩種典型的環(huán)境：包含地質歷史上早期的沉積物，且為地勢低平的地下水流動遲緩區(qū)（1）干旱-半干旱地區(qū)的內(nèi)陸或封閉盆地（2）由沖積層形成的具有強還原性的含水層2.2高砷地下水的形成環(huán)境高砷地下水存在的特殊環(huán)境不僅與地球化學環(huán)境有關，而且與過去和20高砷水形成環(huán)境案例干旱氧化性環(huán)境墨西哥智利阿根廷還原+氧化混合環(huán)境美國西南還原性環(huán)境孟加拉和西孟加拉邦（印度）中國北方越南匈牙利羅馬尼亞高砷水形成環(huán)境案例干旱氧化性環(huán)境還原性環(huán)境21該國砷中毒是人類歷史上最嚴重的水安全事件之一，將可能造成1.3億貧困人口中10％的成年人在未來死亡飲用地下水砷的濃度最高達3.7mg/LGausetal.(2003)對3534個飲用水井調查分析后估計：飲水砷>50μg/L暴露人口約3500萬飲水砷>10μg/L

暴露人口達5700萬孟加拉國該國砷中毒是人類歷史上最嚴重的水安全事件之一，將可能造成1.22孟加拉淺層地下水(<150m)中的砷含量分布圖地下水中砷的含量范圍為<0.5-3200μg/l大約27%淺井(深度<150m)含砷量超過50μg/l

受到影響最大的地區(qū)位于孟加拉東南部，超過90%的井中水砷含量超標大于150–200m的深井中，砷的含量幾乎都很低，小于5μg/l孟加拉淺層地下水(<150m)中的砷含量分布圖地下水中23一般為埋藏較淺的全新世含水層(深度小于100–150m)，由恒河、雅魯藏布江以及湄公河系統(tǒng)沉積的含云母的砂、淤泥和粘土以及其母體組成含水層常被一層粘土和淤泥覆蓋

(厚度不同)，有效阻止了空氣進入含水層中，形成了有利于砷遷移的強還原性條件砷的遷移可能通過由沖積和三角洲沉積物快速造成的氧化還原變化而發(fā)生，包括固相的砷還原為As(III)從鐵氧化物解吸的砷氧化物自身變化孟加拉盆地高砷含水層的特點一般為埋藏較淺的全新世含水層(深度小于100–150m)，24高砷地下水的水化學特征pH較高，一般大于8.0HCO3-相對較高，SO42-和NO3-濃度相對較低，多屬HCO3-Na型水多呈還原性，F(xiàn)e(II)和As(III)含量相對較高砷的含量的時空間變化程度很大很難或不可能通過附近井水的分析結果來可靠地預測另一個具體井中砷的含量砷的濃度隨時間會經(jīng)常發(fā)生改變高砷地下水的水化學特征pH較高，一般大于8.025Fe(>0.2mg/l),Mn(>0.5mg/l),HCO3-(>500mg/l)含量高，P(>0.5mg/l)含量經(jīng)常也較高Cl-(<60mg/l),SO42-(<1mg/l),NO3-和F-(<1mg/l)含量低pH值接近或大于7，Eh低于100mV溶解元素之間通常不具有相關性，但與砷的相關性很好如As和SO42-

的含量一般負相關；表明，在大部分還原性條件下，砷的遷移與SO42-的還原相符合地下水中溶解態(tài)的砷酸鹽和亞砷酸鹽之間的相對比例范圍很大，亞砷酸鹽常見的比例為總砷的50到60%孟加拉盆地

高砷地下水典型的水化學特點Fe(>0.2mg/l),Mn(>0.5mg/l)26中國北方——以山西省山陰縣為例山陰位于大同盆地的西南端，地處桑干河支流黃水河中下游80年代中期，居民逐漸飲用深度為10-50m的手壓水井90年代初，一些先期打井的居民飲用此水后開始出現(xiàn)掌跖角化、身上色素沉著，進而四肢乏力以致出現(xiàn)癌癥高發(fā)等異?，F(xiàn)象直至1994年3月山西省衛(wèi)生廳開展地方病普查，確認居民出現(xiàn)上述不良癥狀系砷中毒，之后呈現(xiàn)“爆發(fā)流行”的趨勢中國北方——以山西省山陰縣為例山陰位于大同盆地的西南端，地處27中國北方——以山西省山陰縣為例我們于1999年、2001年和2004年三次對該區(qū)進行了調查研究研究發(fā)現(xiàn)該縣和應縣部分地區(qū)地下水中砷含量嚴重超標（>0.05mg/L），居民飲水砷濃度集中分布在0.1～0.5mg/L范圍之內(nèi)，砷的平均含量高達0.262mg/L不同濃度的水井交替存在，高砷水井呈點狀分布高砷水的埋深主要分布于20～50m之間中國北方——以山西省山陰縣為例我們于1999年、2001年和28山陰縣高砷水的水化學特征pH一般大于8.0，為HCO3-Na型大部分高砷水中檢測到HPO42-SO42-含量普遍小于2.0mg/LNO3-濃度相對較低，大部分小于10.0mg/Lor低于檢出限HCO3-含量相對較高F-含量偏高Fe含量較低，小于0.11mg/LMn含量為0.10mg/L左右三價砷含量一般大于五價砷，它們濃度之比普遍大于1，最大可達4.11山陰縣高砷水的水化學特征pH一般大于8.0，為HCO3-N29abNO3-（mg/L）SO42-(mg/L)地下水中總砷濃度與NO3-（a）、SO42-（b）含量的關系高濃度的硫化氫、低濃度的硫酸根和硝酸根指示還原環(huán)境硫酸根及硝酸根降低、砷濃度升高的同時，水中鐵、錳相應增加abNO3-（mg/L）SO42-(mg/L)地下水中總砷濃30b地下水中總砷濃度與Fe（a）、Mn（b）含量的關系高濃度的硫化氫、低濃度的硫酸根和硝酸根指示還原環(huán)境硫酸根及硝酸根降低、砷濃度升高的同時，水中鐵、錳相應增加b地下水中總砷濃度與Fe（a）、Mn（b）含量的關系高濃度的31b山陰地區(qū)高砷地下水成因模型b山陰地區(qū)高砷地下水成因模型32在主要高砷含水層中，礦物中的含砷量并不非常高，一般為1-20mg/kg；有兩種誘因可以導致砷的大量釋放第一個是干旱或半干旱的環(huán)境中由于礦物風化和蒸發(fā)的共同作用通常造成的高pH值(>8.5)條件pH值的變化可造成被吸附的砷（尤其是As(V)）和其它以酸根形式存在的元素(V,B,F,Mo,Se和U)從氧化物礦物中解吸，尤其是鐵的氧化物，或者阻止其被吸附第二個是pH值接近中性時的強還原條件這可以導致砷從氧化物礦物中解吸：鐵和錳氧化物被還原溶解，從而導致砷的釋放2.3砷在地下水中

遷移和富集的影響因素在主要高砷含水層中，礦物中的含砷量并不非常高，一般為1-2033除了pH值、Eh以及溫度之外，地下水中砷的含量也受溶液成分的影響地下水中高濃度的磷酸鹽、重碳酸鹽、硅酸鹽和/或有機物等溶質可以減少或阻止砷酸和亞砷酸離子在細粒粘土上的吸附，尤其是氧化鐵。而且，其競爭吸附作用可以增強砷的解吸附作用當游離硫化物的含量很高時，一般不會產(chǎn)生高砷水，因為還原的酸性條件有利于雌黃(As2S3),雄黃(AsS)和其它包含砷的硫化物礦物發(fā)生沉淀其它影響因素除了pH值、Eh以及溫度之外，地下水中砷的含量也受溶液成分的34在天然水環(huán)境中，砷主要以無機的亞砷酸鹽和砷酸鹽存在；生物活動可產(chǎn)生有機砷，但一般含量較低在地下水中，As(III)和As(V)比率的變化范圍很大（由于其氧化還原活性固體豐度的變化，尤其是有機碳、微生物活動和大氣中O2的對流和擴散的程度）在強還原性含水層中，As(III)占主導地位孟加拉的還原性富砷地下水中，As(III)/總As比率的變化范圍為0.1-0.9，但大部分為0.5-0.6內(nèi)蒙古的還原性富砷地下水中As(III)/總As比率大部分為0.6-0.92.4水中砷的存在形態(tài)在天然水環(huán)境中，砷主要以無機的亞砷酸鹽和砷酸鹽存在；生物活動35在氧化條件下，pH值較低時（大約<6.9），主要以H2AsO4-形式存在，而pH值較高時，主要以HAsO42-形式存在H3AsO40

和AsO43-可能分別在非常酸性或堿性的條件下存在在大約為pH值低于9.2的還原條件下，H3AsO30占主導地位在25℃和1巴大氣壓下，As-O2-H2O系統(tǒng)中砷的形態(tài)隨Eh-pH的變化（引自Brookins,1988;Yanetal.,2000）在氧化條件下，pH值較低時（大約<6.9），主要以H2AsO36砷的形態(tài)分布隨pH值的變化：a亞砷酸鹽；b砷酸鹽砷的形態(tài)分布隨pH值的變化：a亞砷酸鹽；b砷酸鹽37實際情況中，達到氧化還原平衡非常緩慢，As(III)被溶解的O2氧化是一個緩慢的反應如果不采取措施阻止氧化，水樣中As(V)/As(III)比率的穩(wěn)定性為幾天到幾個星期在缺氧溶液中，As(V)/As(III)的比率可以穩(wěn)定長達三周，但時間更長時就會逐漸變化氧化還原過程對砷存在形態(tài)的影響實際情況中，達到氧化還原平衡非常緩慢，As(III)被溶解38（1）pH值微酸性（pH值大約為5），As(III)的氧化速率最慢，采樣時常將水樣酸化至pH大約為5，以保存樣品的原始形態(tài)（2）氧化物氧化錳顆粒存在時，可將As(III)氧化的半衰期減少為10–20min，可利用此特點去除飲用水中As(III)其它影響砷發(fā)生氧化還原的因素（1）pH值其它影響砷發(fā)生氧化還原的因素39（3）微生物-有機體微生物作用可能為非生物因素作用的幾個數(shù)量級研究發(fā)現(xiàn)，美國西南的地熱水輸入溪流造成下游As(III)迅速氧化，快速氧化的原因為細菌作用Mono湖中細菌促使As(V)快速還原為As(III)，其速率常數(shù)為0.02到0.3/d甲基砷也很容易發(fā)生化學和生物氧化氧化的速率還受表面反應的控制以及光催化氧化等因素的影響其它影響砷發(fā)生氧化還原的因素（3）微生物-有機體其它影響砷發(fā)生氧化還原的因素40礦物對砷遷移的控制作用與砷結合的主要礦物是金屬氧化物，尤其是Fe,Al,Mn氧化物水處理的經(jīng)驗表明，pH小于7.5時，氫氧化鋁和氫氧化鐵對于As(V)的吸附效果是一樣的，但鐵鹽在較高的pH值時，吸附As(III)效率更高As(V)可被碳酸鹽礦物吸附和共沉淀，這可能限制來自石灰?guī)r含水層中砷的濃度粘土也可以吸附As(III)和As(V)，但是，機理有待深入研究2.5水-巖相互作用中砷的地球化學行為礦物對砷遷移的控制作用2.5水-巖相互作用中砷的地球化學行41沉積物還原過程以O2

的消耗開始，有機質分解產(chǎn)生的溶解CO2的量增加NO3-被還原為NO2-以及氣體N2O和N2，含量降低不溶解的錳氧化物被還原為可溶的Mn2+，水合氧化鐵被還原為Fe2+SO42-被還原為S2-，在經(jīng)過發(fā)酵和甲烷生成過程產(chǎn)生CH4最后，N2被還原為NH4+。在SO42-被還原的過程中，隨后生成的S2-與一切可獲得的鐵反應生成FeS，最終形成黃鐵礦。由于鐵經(jīng)常比硫的含量高，因此，一些過程的鐵不能被轉化為黃鐵礦(WiderlundandIngri,1995)。通常在Fe(III)被還原之后，SO42-

被還原之前，發(fā)生As(V)還原2.5水-巖相互作用中砷的地球化學行為沉積物還原過程2.5水-巖相互作用中砷的地球化學行為42沉積物還原作用和氧化鐵的作用沉積環(huán)境中鐵氧化物礦物的性質變化很可能是導致砷遷移的重要方面在SO42-含量很低的還原性環(huán)境中，鐵氧化物中的Fe被溶解為Fe2+，產(chǎn)生典型的高鐵水（一般為0.1–30mg/l）還原條件下同時也存在鐵氧化物固體轉換的證據(jù)，最明顯的表現(xiàn)是顏色由紅褐色變?yōu)榛揖G色這些轉換對初始Fe(III)氧化物吸附砷的容量的影響還不清楚，但即使發(fā)生很小的變化，孔隙水中砷的含量都會發(fā)生很大的變化，因為沉積物中的固/液比很大2.5水-巖相互作用中砷的地球化學行為沉積物還原作用和氧化鐵的作用2.5水-巖相互作用中砷的地球43改水降砷是防制飲水型地方性砷中毒的根本措施對病區(qū)進行有針對性的宣傳和健康教育工作做好地方性砷中毒地區(qū)環(huán)境砷與病情的監(jiān)測，研發(fā)飲水理化降砷方法研制開發(fā)具有排砷、治療、預防癌變的多功能藥物3地下水砷污染防治措施改水降砷是防制飲水型地方性砷中毒的根本措施3地下水砷污染44總結前人研究成果，關于去除飲用水中砷的方法有很多，比較常用的有：鐵的化學沉淀和吸附法石灰軟化法活性氧化鋁凈化法逆流滲透法等理化除砷方法總結前人研究成果，關于去除飲用水中砷的方法有很多，比較常用的45依據(jù)非晶質的鐵氫氧化物易吸附砷氯化鐵用作凝聚劑加入水中，形成非晶質的Fe(OH)3沉淀而吸附砷鐵的凝聚作用對As(V)的去除效果要遠大于對As(III)Hering（1997）研究表明，飲用水中大約90%的As(V)可以通過此方法去除掉；相比較而言，只有30%的As(III)可以用此法去除掉在As(III)含量高的飲用水中，促使As(III)氧化成As(V)如通過加入高錳酸鉀、臭氧和曝氣等已在一些飲用水處理廠得到應用鐵的化學沉淀和吸附法依據(jù)鐵的化學沉淀和吸附法46去除砷的菱鐵礦－灰?guī)r反應器王焰新等,2000，EnvironmentalScienceandTechnology王焰新等，2001，AppliedGeochemistry發(fā)明專利號：ZL03255045.6去除砷的菱鐵礦－灰?guī)r反應器王焰新等,2000，Envi47該反應器綜合利用了鐵及pH值對砷的影響，可將水中的砷由5mg/L降低到5

g/L針鐵礦對砷酸鹽的專有吸附作用:

FeOH(s)+H+

FeOH+2

FeOH+2+H2AsO4-

FeH2AsO4(s)+H2Oor

FeOH(s)+H3AsO4

FeH2AsO4(s)+H2O反應器作用原理該反應器綜合利用了鐵及pH值對砷的影響，可將水中的砷由5mg48#1濾液中As,Cd,Fe和Cr含量的變化#1濾液中As,Cd,Fe和Cr含量的變化49#2濾液中As,Cd和Cr含量的變化#2濾液中As,Cd和Cr含量的變化50石灰軟化法可有效去除高硬度飲用水中的砷，但是，去除As(III)效果遠小于去除As（V)的效果當pH值升至11左右時，若水體中存在Mg2+，會產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀，從而使砷的去除率達到最佳(90%)研究表明，只用CaCO3作軟化劑的水廠，只能去除極少量的砷(6%)，而加入少量鐵后(由金屬鐵溶解在w(HNO3)=2%溶液中配制而成)，可以顯著提高砷的去除率(60%～90%)（McNeill,1995,1997）石灰軟化法可有效去除高硬度飲用水中的砷，但是，去除As(II51活性氧化鋁加入到飲用水中并將水體的pH值調至5.5左右即可使飲用水中的砷有效地得到凈化（Hathawayetal.,1987）原理在一定的pH條件下，水中溶解的砷(AsO43-和AsO33-