砒霜的无害化处理方法研究

研究出最佳的温度范围为 60～80℃。
2.2 氧化钙的加入量对砷的沉淀率影响
化学反应是可逆的，其化学反应方向与反应物的多少有很大的关
系。当两反应物到达一定的比例时其反应便可达到理想的状态。那么氧
化钙具体加入量为多少时其对砷的沉淀率最高。分别取相同量的砒霜溶
液若干份，加入不同量的氧化钙，在最佳温度下进行反应。反应完全后
1.3 实验步骤
取一定量的砒霜进行溶解，再分别移取等份的溶液若干份，分别向
这几份溶液中加入不等份的氧化钙或氢氧化钙，待反应完全后过滤，取
滤液加入抗坏血酸，用原子吸收光谱仪测定滤液中砷的含量。再以相同
的方法在氧化钙和砒霜反应的溶液中加入三氯化铁或三氯化铝或活性
炭，取滤液加入抗坏血酸，用原子吸收光谱仪测定滤液中砷的含量。
理方法进行比较，同时对各种影响因素进行了研究探讨，从而初步找出
比较适合的条件来处理砒霜。
1 实验部分
1.1 砒霜的性质及实验原理
1.1.1 砒霜的性质
砒霜，其化学名为三氧化二砷 （Ars e nictrioxide As 2O）3 ，也叫亚砷 酸酐、砒石、白砒等等。无臭、无味，白色粉末状。熔点 312℃，比重
活泼金属铁、铝、锌物质共存。砒霜毒性很强，因此在实际使用和处理
砒霜操作过程中工作人员必须戴防毒面具和必要的全身防护用品。
1.1.2 砒霜的中毒机理及其急救方法
砷化合物进入机体后，五价砷还原成三价砷，三价砷在酶作用下甲
基化和二甲基化，最终代谢成甲肼排出体外。砷是一种原浆毒，对蛋白
的巯基具有巨大的亲和力，侵入体内可与酶蛋白分子上的 2 个巯基或羟
2 结果与讨论
2.1 温度对沉砷效果的影响
由砒霜的性质可知道砒霜在冷水中的溶解速度是很缓慢的。但是生
石灰与水反应生成石灰乳的过程要放出大量的热量。而温度过高砒霜易
升华，从而对处理人员造成伤害、污染环境，亦没有达到无害化处理的
目的。分别取砒霜溶液若干份，加入氧化钙在不同温度下进行反应后过
滤，取滤液加入 VC （抗坏血酸），用火焰原子吸收测其砷的含量。从而
反应生成难溶盐,其主要反应过程为：
化学反应式
Ca O + H2O→Ca（O H）2
Ca（OH）2→Ca2++ 2OH-
As 2O3+ H3O+ + 2OH- →2As O33- + 5H+
4Ca2++ 2As O33- + 2OH- →Ca（3 As O）3 ·2 Ca（OH）2↓
3Ca2++ 2As O33-→2Ca（3 As O）3 2↓
基结合形成稳定的络和物或环状化合物，从而抑制组织中大量巯基依赖
酶系，特别是与丙酮酸氧化酶的巯基相结合，使其失去活力，而影响细
胞的正常代谢。砷还可以使心、肝、肾等实质性脏器产生脂肪变性。
若误食砒霜中毒则必须尽快催吐，其方法有：一是喝大量的稀盐
水，以食指和中指伸到嘴中和舌根刺激咽部，便可呕吐；二是将烧焦的
As O33- →As O43-
4
Ca
2++
2
As
O
34
+
2O
H-
→Ca（3 As
O）4 ·2 Ca（O
H）2↓
3
Ca
2++
2
As
O
34
→2Ca（3 As
O）4 2↓
4Ca
O
H++
2As
O
34
→Ca（3 As
O）4 ·2 Ca（OH）2↓
+
2
O
H-
Al3++ OH-→A（l OH）3
Al3++ As O33- →AlAs O3↓
乌图布拉格镇 1984 年开始种植棉花直播发展到窄膜播种 （80cm），1995 宽膜播种 （145cm） 发展到超宽膜播种 （180cm ～ 200cm），随着棉花种植水平的提高，种植面积扩大，连续种植等原因 棉花病虫越来越严重，特别是棉花第三代棉铃虫发生严重，生态条件发 生改变，棉田主要害虫棉铃虫危害日趋加重，因此，棉田虫害棉铃虫发 生情况和防止技术显得尤为重要。
5） 化防三代棉铃虫。我镇抓住防治关键适期，在 7 月 25 日前的棉 铃虫卵孵化高峰期用棉铃虫核角体病毒、美除等药剂对棉铃虫发生的田 块，进行了一次统防统治；预测在 8 月 4 日前后初龄幼虫将达到危害高 峰期，届时将推广选用赛丹、甲维盐等药剂再喷雾防治一次，可有效减 轻危害。
防虫效果： 棉铃虫的防治效果共分为三个阶段： 第一阶段：7 月 15 日至 7 月 18 日，全镇共喷施过磷酸钙 40300 亩，插放杨树枝把 420 把，化防面积 13700 亩； 第二阶段：7 月 21 日至 7 月 25 日，全镇共喷施过磷酸钙 31000 亩，插放杨树枝把 1613 把，化防面积 23000 亩 第三阶段：7 月 25 日至 8 月 4 日，镇领导组织科技人员到村队对 农药店经销商及村队领导等进行科技培训，主要宣传当前棉花管理要点 及第三代棉铃虫防治方法和用药等。然后我镇又组成了一个第三代棉铃 虫防治督查组，由农科站深入二十四个植棉村队 17 个农资经销点分两 天时间，对农资市场进行全面督查，入村入户进行棉田全面开展调查， 了解第三代棉铃虫综合防治措施的落实情况。 喷施过磷酸钙 16000 亩，插置杨枝把 1613 把，化防面积 38000 亩，发放机动喷雾器 100 余台并落实到户，已售过磷酸钙 9 吨，库存过 磷酸钙 0.2 吨，320 盏佳多频振式杀虫灯及时开关灯，并管理好，绑好 诱虫袋，诱杀棉铃虫成虫。部分地块棉田已于 7 月 27 日开展化学防治， 选用农药主要有赛丹 （硫丹）、甲维盐、灭多威、丙溴磷、阿维菌素、辛 硫磷等药剂，在喷施农药时兑过磷酸钙 100- 200 克 （18%过磷酸钙兑 200 克，46%三料磷肥兑 100 克），有效减轻了棉铃虫的危害。
沉淀过滤，以相同的方法测滤液中的砷含量。氢氧化钙与砒霜的反应比
例大致为 3 :2。
2.4 氯化铁或氯化铝对沉砷效果的影响
三氯化铁和三氯化铝具有吸附作用，同时能和砷酸反应生成毒性较
小的砷酸盐沉淀，在生石灰和砷反应的乳液中加入过量的三氯化铁或三
氯化铝，充分反应以沉淀砷，过滤，以相同的方法进行砷的测定，使溶
组织带领棉农在田间摆放杨树枝把诱蛾。 4） 在 7 月 21 日后的棉铃虫羽化产卵高峰期，棉田喷施 2%过磷酸
钙浸提液，趋避棉铃虫在棉田产卵。在 7 月 18 日至 7 月 19 日进行了第 一次喷施，7 月 28 日至 7 月 30 日进行了第二次喷施；8 月 2 日至 8 月 4 日第三次喷施。
Hale Waihona Puke 3.9，易升华 （193℃）。有非晶系、等轴晶系、单斜晶系的结晶或无色粉
末三种状态。它易被氧化，也易被还原。它在冷水中少量溶解，且溶解
极慢，20℃时为 3.7%；砒霜溶于稀盐酸、碱性氢氧化物、碳酸盐溶液、
甘油等物质中；几乎不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂中。砒霜在高温下易
升华，潮湿条件下能够腐蚀铜、铝等金属。它不能与氢氟酸、氯化钠、
目前，国内外处理三氧化二砷的方法可用化学法也可用物理法，化
学方法主要是用生石灰及石灰乳和碳酸钠或碳酸氢钠加入三氧化二砷水
溶液中生成亚砷酸钙、砷酸钙等沉淀从而中和其毒性；而物理方法则是
利用活性碳进行吸附，但此方法对于处理少量的砷效果比较好。也有报
道说利用 MnO2 对 As 进行吸附；其中化学沉淀法是作为砷处理的主要 方法。文章主要就三氧化二砷的各种性质进行研究探讨，将以上两种处
1 发生趋势预测 据棉铃虫发生规律等预测：预计 7 月 25 日左右是二代棉铃虫进入 羽化高峰时期，7 月 21 日进入第三代棉铃虫产卵时期，比去年同期早 10 天左右，预计 7 月 28 日左右是卵孵化高峰时期 7 月 25 日至 8 月 5 日初龄幼虫高峰时期，大龄幼虫期 8 月上中旬。 2 大田调查实况 7 月 18 日大田调查三代棉铃虫卵未查到，7 月 21 日大田调查三代 卵百株平均卵量 11.8 粒，有卵田率 19%，有卵株率 31%。测报灯 7 月 14、15、16、17、18、19、20 日诱到成虫 7 头、9 头、1 头、3 头、7 头、4 头、4 头，目前二代棉铃羽化盛期，三代棉铃虫产卵期。三代棉 铃虫产卵期比去年早 10 天左右，但比去年相比卵量较少，估计大面积 喷施过磷酸钙影响三代棉铃虫产卵。 3 第三代棉铃虫防治所采取的措施 1） 专门成立由主管领导任组长，农业、科技、各植棉村队主要领 导为成员的第三代棉铃虫防控工作领导小组；抽调镇农业技术骨干 18 名带任务到村，召开防治技术现场演示会 24 个，受训人员达到 1850 人，编印发放资料 4385 份，并进行现场讲解、技术培训、广播宣传， 及时将棉铃虫的危害性和相关防控知识协助植棉村队宣传到农户中，发 动农民群众做好第三代棉铃虫防治工作。经过不懈努力，较好地降低了 棉铃虫的危害损失。 2） 在 7 月中旬后棉铃虫大龄幼虫危害期，此阶段的化防效果并不 理想，我镇及时组织棉农对危害重的棉田进行人工捉虫捕杀，在一定程 度上减轻了危害。 3） 根据预测结果，我镇于 7 月 18～30 日的二代棉铃虫羽化高峰 时段组织各植棉村队挂频振式杀虫灯及时开灯诱杀，继续加强夜间监督 检查并进行通报，确保了灯光诱杀这一项物理防虫措施得到实效。同时
过滤，取滤液加入抗坏血酸，用原子吸收光谱仪测定滤液中砷的含量。
氧化钙与砒霜的比例大致为 2 :1。
2.3 石灰乳的加入量对砷的沉淀率的影响
由处理原理可知氧化钙处理砷的反应实质上是氢氧化钙和亚砷酸或
砷酸的反应。则可以直接用石灰乳对砒霜进行处理。分别取相同量的砒
霜溶液若干份，加入不同量的氢氧化钙，在最佳温度下进行反应操作，
Fe 3++ OH-→Fe（OH）3↓