草酸與鉻酸根形成配位絡合物強化可見光還原六價鉻的機理研究

關盈盈, 王 浩, 葛小明, 鄧力愷, 鄧 斌, 穆 毅,*, 鄒建平,*

(1. 南昌航空大學 江西省持久性污染物控制與資源化重點實驗室,江西 南昌 630069; 2. 中國航發南方工業有限公司 安全保障部環境保護室,湖南 株洲 412002)

0 引 言

航空工業金屬表面處理、皮革鞣制、印染等工業生產過程會產生大量含Cr(Ⅵ)廢水[1]。由于早期環保意識欠缺、治理手段執行不到位,大量未經有效處理的含Cr(Ⅵ)廢水直接排放到自然環境中,導致我國自然水體中出現Cr(Ⅵ)污染的現象[2]。相關研究表明,我國約有1 250萬t土壤被Cr重度污染,Cr污染面積占土壤總面積的1.1%。Cr(Ⅵ)污染已成為我國5種最常見的重金屬污染之一[3-4]。Cr(Ⅵ)具有高毒性,可以通過食物鏈的富集效應積累在人體內,而進入人體內的Cr(Ⅵ)很難自然排除。研究發現,當人體內Cr(Ⅵ)含量超過200 μg/L時會引起DNA變異以及組織器官癌變[5-6],對人體的傷害一般是終身不可逆的。基于此,國家制定了相關標準,規定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類水體中Cr(Ⅵ)的最高允許濃度分別為0.005、0.010和0.050 mg/L (GB 14848—08)。因此,Cr(Ⅵ)污染的治理刻不容緩,其治理技術一直是環境保護領域的熱點和難點。

通常主要通過生物炭吸附法、化學還原法和生物修復法等技術治理自然水體中的Cr(Ⅵ)污染[7-9],然而這些技術均存在一些問題。生物炭吸附法的運行成本高,對Cr(Ⅵ)的吸附容量有限[10];化學還原法是通過加入還原藥劑(如硫酸亞鐵、亞硫酸鈉、硫化鈉等)將高毒性的Cr(Ⅵ)還原為相對低毒性且穩定的Cr(Ⅲ),實現Cr(Ⅵ)的無害化處理,但大量使用化學藥劑可能造成土壤板結、酸化和二次污染等問題[11];生物還原修復法的周期較長、時效性差[12]。……