砷污染土壤原位钝化材料修复效果及机制的研究进展童非谢玉峰张振华摘要：基于钝化材料的原位修复是砷污染土壤的一种重要修复技术。本文综合分析了前人在该领域的研究成果，介绍了原位钝化修复砷污染土壤的磷基材料、含铁材料、生物炭及其他材料对砷污染土壤原位钝化修复的效果和机制等方面的国内外研究进展，并对该领域今后的重点研究方向进行展望。总体而言，含铁材料治理砷污染土壤具有较好的效果，而磷基材料和生物炭材料对砷的原位钝化修复效果存在争议，不同研究得到的修复效果往往并不一致，其中，磷基材料多用于砷污染土壤的植物修复中;不同材料钝化砷的机制各不相同，主要是吸附、共沉淀和氧化还原机制等。針对当前应用钝化材料原位修复砷污染土壤中存在的问题，指出了应加强砷污染土壤原位复合钝化材料和联合修复技术的研发，并加深修复机制以及钝化效果的长期性和稳定性等方面的研究。关键词：重金属;砷;土壤污染;钝化修复;修复机制;研究进展：X53文献标志码：A：1002-1302（2019）22-0006-06环境中砷（As）的分为天然和人为，前者即是地球化学因素作用下黄铁矿矿石上吸附的砷化合物溶解进入水体，后者包括杀虫剂、除草剂和磷肥的使用，半导体工业、采矿和冶炼业、工业生产工序、煤的燃烧、木材防腐等[1-3]，这也是土壤砷污染最主要的。土壤砷污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点;据估算，如果只通过植物吸收来移除，进入土壤的砷在土壤完全去除的时间需要约100年[4];因此，土壤一旦遭受砷污染，其治理难度大且周期长。据估算，欧洲表层土壤砷的平均浓度为7.0mg/kg[5]，中国土壤中砷浓度的平均值为11.2mg/kg，约为世界平均值（6mg/kg）的2倍[6]，由此来看，我国土壤砷污染问题更加严峻。近年来，砷在土壤环境中的行为和归趋正受到越来越多的关注。为降低土壤砷污染带来的危害，保证土壤生态安全和人群健康，需要深入研究砷污染土壤的修复技术。砷污染土壤的修复方法有钝化修复[7-8]、植物修复[9]、微生物修复[10]、土壤淋洗[11-12]、农艺措施如水分管理[13-14]等;其中，基于钝化材料的原位修复是砷污染土壤一种重要的修复技术[1]。本文综合分析了前人在该领域的研究成果，对国内外土壤砷污染的原位钝化修复材料的钝化效果和机制进行了阐述，并分析了当前应用钝化材料原位修复砷污染土壤中存在的问题，指出了该领域今后的重点研究方向，以期为后续研究工作提供理论依据。1钝化材料的修复效果1.1磷基材料磷基材料对砷污染土壤的原位钝化修复效果可能与土壤类型、含磷材料种类、砷形态、修复效果评价方式（如室内培养、盆栽试验、田间试验）有关。磷离子强烈影响土壤中砷的有效性、砷被植物的吸收以及砷对植物的毒性[15]。然而，由于土壤-植物系统中砷-磷相互作用的复杂性，不同的研究得到的结论有差异。尽管在水培系统中磷抑制水生植物吸收砷，但在土壤中，磷可能会提高也可能会降低砷的有效性和其对植物的毒性，这取决于土壤类型、土壤性质和电荷特征。在土壤中，随着外源磷的加入，五价砷的有效性一般会变高。而在植物根表面，磷转运系统对磷的亲和性高于五价砷。然而，植物中的磷浓度也影响砷从根到芽的迁移[15]。对于磷基材料原位修复砷污染土壤，不同的研究往往得到不同的结果。一方面，土壤中的磷可抑制植物对砷的吸收。激ang等通过采集56对表层土样和水稻样品并分析水稻无机砷含量与土壤参数间的关系，结果表明，水稻籽粒吸收砷的主要影响因素包括土壤pH值和土壤有效磷，磷的最终效应是抑制水稻籽粒吸收砷，这可能是因为根际土壤中的砷和磷在向根的迁移过程中存在竞争作用[16]。Wang等发现随着外源磷的加入，由于竞争作用，土壤砷的移动性增强，但大部分土壤砷的植物有效性降低（除了湖南红壤），总体上，随着土壤有效P/As摩尔比[由梯度扩散薄膜技术（DGT）测定]的提高，砷的植物有效性降低[2]。Martin等在砷铅复合污染的土壤中同时加入含磷和含铁的修复剂，发现As和Pb的生物有效性同时被降低[17]。另一方面，含磷材料也可能会增强砷的移动性，从而促进土壤中砷的释放，提高其生物有效性和植物毒性。20世纪，砷酸铅被长期用于控制果园（苹果和李子等）土壤的害...