铬污染土壤修复技术研究进展.pdf

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1、2010年第5期化学工程与装备2010年5月ChemicalEngineering&Equipment127铬污染土壤修复技术研究进展许友泽，成应向，向仁军（湖南省环境保护科学研究院，湖南长沙410004）摘要：随着铬渣治理的深入进行，渣场底部及附近铬污染土壤的修复亦提上日程，铬污染土壤的修复有其特殊性。各种地质条件形成的土壤含铬量相差很大，而土地的用途有很多种，不同的方法治理效果差异很大。文章介绍了铬污染的来源及危害，详述了土壤修复的5种技术，并对5种修复技术进行了评述。关键词：重金属；铬污染土壤；修复[4]1铬污染来源伏期超过15年。据报道共有104种职业存在着潜

2、铬及其化合物在工业生产的各个领域广泛应在的接触铬的机会。由于铬的应用非常广泛，因此用，是冶金工业、金属加工电镀、制革、油漆、颜很难确定铬的职业接触量到底有多少，但是，职业料、印染、制药、照相制版等行业必不可少的原料接触铬肯定是引发癌症的主要问题。[1]。铬在天然土壤-水系统的Eh-pH范围内常以六3铬污染土壤治理技术价铬Cr(Ⅵ)和三价铬Cr(Ⅲ)两种稳定价态存在。三3.1化学固定化/稳定化法价铬的盐类可在中性或弱碱溶液中水解，生成不溶固定化和稳定化(Solidification/Stabilization，解于水的氢氧化铬而沉淀于水体形成底泥。因此自S/S)是将被铬

3、污染的土壤与某种粘合剂混合(也可然界的三价铬主要被吸附在固体物质上面而存在以辅以一定的还原剂，用于还原六价铬)，通过粘合-于沉积物中。六价铬多溶于水中，主要以HCrO4剂固定其中的铬，使铬不再向周围环境迁移。在众2-和CrO4两种形态存在，其化学活性大，毒性强，多的粘合剂中，水泥和硅土被认为是一种有效、易[5]是造成地下水污染的主要污染物，在工业废水中，得和价廉的产品。Meegoda等应用S/S技术，进主要以六价铬的形态存在。六价铬只有在厌氧的情行了治理铬污染土壤的小规模实验。将被污染土壤况下，才还原为三价铬，而且三价铬毒性很低。因挖出后与一定的硅土混合，从而实现铬的

4、固定化/此六价铬还原为三价铬后被吸附或生成氢氧化铬稳定化。处理前土壤含铬量从0.2-2.6%不等，淋滤[2]沉淀是水溶液中去除六价铬的重要途径。液六价铬浓度大于30mg/L，处理后淋滤液六价铬浓2铬污染危害度可达5mg/kg以下。还探讨了利用处理后土壤做铬的毒性主要来自六价铬，其被列为是对人体建材的可能。危害最大的八种化学物质之一，是国际公认的三种固定化/稳定化方法主要用于处理铬矿冶炼后致癌金属物之一，同时也是美国EPA公认的129种留下的铬渣，处理后的铬渣可作为建筑材料使用。重点污染物之一。“铬的健康、安全与环境指南”采用该方法修复铬污染土壤，需将土壤挖掘出来，[3

5、]指出：对职业健康最有影响的是六价铬化合物。成本较高，处理效果也有待进一步提高。暴露在这些化合物中的人，有可能引起急性病，如3.2化学还原法肝损伤，皮肤刺激、溃疡和过敏，鼻刺激、溃疡和化学还原法(Reduction)是一种原位修复方法鼻中隔穿孔，呼吸过敏。最严重的健康问题是呼吸(insituremediation)。其原理是利用铁屑、硫酸亚癌。流行病学研究证实：长期暴露在高浓度六价铬铁或其他一些容易得到的化学还原剂(也可以辅以中（如老旧的铬盐厂、铬酸盐颜料厂和使用铬酸的一定的粘合剂)将六价铬还原为三价铬，形成难溶电镀厂）可使呼吸癌发病率大大提高，且呼吸癌潜的化合物，从

6、而降低铬在环境中的迁移性和生物可128许友泽：铬污染土壤修复技术研究进展利用性，从而减轻铬污染的危害。还原剂可以直接代后才得到重视和发展的原位土壤修复技术，可有[7]加入到土壤中，或者采用“可渗透氧化还原反应墙效去除土壤中重金属而且总体费用较低。其基本(permeable-reactiveredoxwall)”的形式。目前开展原理是在铬污染土壤两端加上低压直流电场，利用[8]的研究中一般使用填充还原剂的小柱来模拟可渗电场的迁移力，主要是电渗和电迁移的作用，将3+透氧化还原反应墙，然后将含有六价铬的溶液流经铬迁移到阴极室(Cr)或阳极室(六价铬)，从而得此柱，在还原剂的

7、作用将六价铬进行还原固定。到分离。电修复法治理铬污染土壤的研究现在主要3+当六价铬主要集中在土壤颗粒表面时，直接向是Cr在电场下的迁移。土壤中加入还原剂能迅速有效地起作用。但当六价由于电极反应在阴、阳极分别产生了大量的-+铬存在于土壤颗粒内部时，则难以与还原剂接触并OH和H，使电极附近的pH分别上升和下降。-+发生还原反应。因此，当这部分六价铬从土壤中浸产生的OH和H如果没有任何外加的限制，将在出时，就需要额外的超量还原剂来还原它。在这个电场下通过电迁移、电渗和扩散等方式向另一端电过程中，还原剂有可能被冲走，也可能被其他物质极移动，直到两者相遇且中和