土壤中鉻在電動(dòng)修復(fù)中的形態(tài)變化及其風(fēng)險(xiǎn).pdf

1、隨著重金屬鉻被廣泛地應(yīng)用于冶金、電鍍、鞣革、油漆、化工媒觸劑等生產(chǎn)工業(yè)，鉻對(duì)土壤的污染也越來越嚴(yán)重，鉻由于具有很強(qiáng)的致癌性，因此其污染土壤的修復(fù)已經(jīng)成為研究焦點(diǎn)。在土壤中，鉻的存在形態(tài)十分復(fù)雜。主要以鉻（Ⅲ）、鉻（Ⅵ）存在。鉻（Ⅲ）的存在形式有Cr3+，Cr（OH）2+，Cr（OH）2+，Cr（OH）3，Cr（OH）4-，Cr（OH）52-，通常以氫氧化物形式存在，鉻（Ⅵ）以Cr2O72-、H2CrO4、HCrO4-、CrO42-形態(tài)存

2、在。且在自然條件下，鉻（Ⅵ）和鉻（Ⅲ）可以相互轉(zhuǎn)化。鉻的形態(tài)不同，毒性和遷移性發(fā)生很大變化，影響其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。Cr（Ⅵ）的毒性高于Cr（Ⅲ），且Cr（Ⅲ）在土壤中主要形成氫氧化鉻沉淀，遷移性較低。但是Cr（Ⅲ）也具有一定的生物毒性及生物可利用性。環(huán)境條件變化時(shí)，Cr（Ⅲ）也可被氧化到Cr（Ⅵ），危害土壤環(huán)境。
　　 電動(dòng)修復(fù)法作為一項(xiàng)新興的受污染土壤修復(fù)技術(shù)，受到廣泛的關(guān)注。不少研究表明電動(dòng)技術(shù)是修復(fù)Cr（Ⅵ）污染土壤的有效技術(shù)。

3、目前的研究主要集中在Cr（Ⅵ）的去除效率及其影響因素上，而對(duì)電動(dòng)修復(fù)過程中鉻的價(jià)態(tài)和形態(tài)的變化研究較少。
　　 針對(duì)上述問題，本論文研究不同價(jià)態(tài)鉻污染的土壤在經(jīng)過電動(dòng)修復(fù)作用后，其形態(tài)和價(jià)態(tài)的變化，并選取五種理化性質(zhì)不同的土壤，研究在電動(dòng)修復(fù)過程中，Cr（Ⅵ）染毒土壤中鉻的遷移規(guī)律及價(jià)態(tài)變化。由于Cr（Ⅲ）難以去除，本論文還研究了電動(dòng)技術(shù)聯(lián)合絡(luò)合劑修復(fù)土壤中Cr（Ⅲ）。結(jié)果如下：
　　 電動(dòng)修復(fù)對(duì)于土壤中1000 mg/

4、kgCr（Ⅵ）的去除效果明顯，總鉻去除率達(dá)59.70％，而對(duì)1000 mg/kgCr（Ⅲ）的去除效率較低，僅為6.20％；Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）（各500 mg/kg）同時(shí)染毒的土壤，鉻的去除率介于中間，為18.70％。電動(dòng)修復(fù)前后，土壤中鉻的形態(tài)發(fā)生了明顯的變化。其中，電動(dòng)修復(fù)對(duì)土壤中Cr（Ⅵ）的提取形態(tài)影響最大，而對(duì)Cr（Ⅲ）提取形態(tài)并無太大的影響。總體上，電動(dòng)修復(fù)后對(duì)于生物有效的弱酸可提取態(tài)鉻的濃度都保持在較低水平，預(yù)期鉻的環(huán)境風(fēng)

5、險(xiǎn)（物理流動(dòng)性和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)）將大大降低。
　　 電動(dòng)修復(fù)Cr（Ⅵ）污染五種不同理化性質(zhì)的土壤，Cr（Ⅵ）的去除率皆達(dá)到95％以上，而總鉻的去除效率卻出現(xiàn)的差異，最高去除率達(dá)到78.10％，最低則為41.54％。Cr（Ⅵ）的去除率與土壤的理化性質(zhì)并沒有太大的關(guān)系，而土壤的還原能力如有機(jī)質(zhì)含量的多少，F(xiàn)e/Mn比值的大小卻很大程度上影響了總鉻的去除率，這是因?yàn)檫@些因素將直接影響Cr（Ⅵ）的價(jià)態(tài)分布。電動(dòng)修復(fù)過程中，陰極處和土壤塊中間的

6、Cr（Ⅵ）主要受到電動(dòng)力作用迅速遷移向陽極。而陽極處土壤的Cr（Ⅵ）的含量變化出現(xiàn)了很大的差異。其中，五種土壤的Cr（Ⅵ）的含量變化范圍分別為11.52-1143.61 mg/kg，25.69-1654.86 mg/kg，29.23-978.64mg/kg，16.26-2139.97 mg/kg，108.81-1035.81 mg/kg。Cr（Ⅵ）含量變化不僅受到電動(dòng)力作用的影響，還可能與土壤的還原速率有關(guān)。在電動(dòng)修復(fù)過程中，在土壤的中

7、間和陽極都發(fā)現(xiàn)了Cr（Ⅲ）占土壤總鉻的比重出現(xiàn)反復(fù)的現(xiàn)象。電動(dòng)修復(fù)后，不同土壤的pH值分布圖出現(xiàn)了較大的差異。五種土壤的pH值變化分別是7.34-7.78，7.34-8.47，7.48-8.20，7.53-8.17和2.82-7.42。
　　 在電動(dòng)修復(fù)中，Cr（Ⅲ）在電場中的遷移能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)地低于Cr（Ⅵ），因此本研究加入了絡(luò)合劑以提高電動(dòng)修復(fù)Cr（Ⅲ）的去除率。結(jié)果表明，加入絡(luò)合劑之后，土壤Cr（Ⅲ）的去除率有所提高。其中，以加