项目简介：

砷污染是全球性的重大环境问题之一。水中砷主要包括As(III)与As(V)两种形态，As(III)毒性更强且更难以去除。传统除砷方法是投加化学氧化剂将As(III)氧化为As(V)、再利用吸附去除As(V)，操作复杂、易产生二次有毒副产物。因此，如何一步去除As(III)和As(V)一直是国际上除砷的核心技术难题。中国科学院生态环境研究中心研究发现，过渡金属氧化物为主的复合金属氧化物可通过氧化、吸附过程的耦合，有效实现As(III)与As(V)同步去除并大幅提高吸附容量。研究证实，As(III)在复合氧化物表面转化为易被吸附的As(V)，吸附剂表面可通过还原溶解原位产生大量表面羟基等活性吸附位，确认As(V)与吸附剂之间的配体交换是吸附除砷的主导机制。进一步阐明了砷在氧化、吸附微界面上形态转化与界面转移机制与调控原理，攻克了As(III)与As(V)一步法去除的原理性难题，发明了兼具氧化与吸附性能、可同步去除As(III)与As(V)的复合金属氧化物吸附材料及原位再生方法，构建了基于不同浓度与形态比例的两种形态砷同步去除工艺模式，建立了针对水体砷污染治理、饮用水除砷、含砷污水处理等不同需求的规模化工程应用方案。

上述成果获中国、欧洲和美国授权专利16项，应用于20余个饮用水除砷和水体砷污染治理工程。在国际上开创了大规模高浓度砷污染水体成功治理的工程先例（处理水量1800 余万立方米），完成目前国际上最大规模的饮用水厂强化除砷改造工程（20 万吨/天），建成我国首座大型除砷水厂净水工程（5000 吨/天）。技术成果被纳入水利部《村镇供水工程设计规范》、住建部《城镇供水设施建设与改造技术指南》与科技部《水污染治理先进技术汇编》；获2010年度国际水协（IWA）东亚区项目创新奖和全球项目创新奖，2014年度环境保护科学进步奖一等奖。