多硫化钙修复地下水铬污染研究

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1、—————————————————————多硫化钙修复地下水铬污染研究—————————————————————CalciumpolysulfidetreatmentofCr(VI)-contaminatedgroundwater作者姓名：胡月专业：环境工程领域方向：地下水的污染控制与修复指导教师：赵勇胜教授刘娜教授韩建江高级工程师答辩日期：2015年5月28日摘要随着经济和社会的快速发展，我国地下水铬污染越来越严重。铬是重要的化工原料，对生态环境和人体健康危害极大。含铬废水的不合理排放和铬矿矿渣的随意堆放使六价铬（Cr(VI)）暴漏在地下环境中，Cr(VI)剧毒，可使人体细胞癌

2、变，在地下环境中易迁移，故地下水铬污染治理和修复工作意义重大。多硫化钙原位修复技术能较大程度的修复Cr(VI)污染地下水，具有操作简便、安全性高、投资少、对地下水环境扰动较小等优点，近年来取得人们的高度关注。本文主要研究了多硫化钙修复铬污染的影响因素，对多硫化钙修复铬污染机理进行探究；进一步探究多硫化钙修复Cr(VI)污染动态模拟实验，为实际地下水Cr(VI)修复提供理论依据。结果表明：（1）多硫化钙投加量为Cr(VI)浓度的3倍（摩尔比）时，多硫化钙对铬污染水体的处理效果较好，出水Cr(VI)浓度低于GB/T1448-93地下水质量标准III类标准，继续增加多硫化钙的投加量，铬

3、去除率保持不变；含铬水体水环境呈中性、弱酸性或温度较高时，有利于Cr(VI)从地下水中去除，可缩短Cr(VI)修复所需时间；当铬污染地下水中含有Mn2+、Fe3+时，Mn2+与Fe3+对多硫化钙与Cr(VI)反应起促进作用；当铬污染水体中含有高浓度SO2--4、NO3时，不抑制多硫化钙与Cr(VI)的反应；水中的腐殖酸（HA）与低浓度的Cr(VI)形成螯合物，阻碍多硫化钙与Cr(VI)反应，使去除效果降低。另外，多硫化钙还可处理高碱度高矿化度铬污染水体。（2）对多硫化钙及多硫化钙还原铬产物进行表征，结果表明：实验所用多硫化钙的主要成分为CaS5，并含有CaSO4、CaO、S等杂质

4、。通过XRD与XPS图谱分析，表明多硫化钙与Cr(VI)反应后生成Cr(OH)3和单质S、CaSO4。（3）通过实验动态实验模拟多硫化钙洗浴含水层铬污染的修复效果，实验结果表明，当多硫化钙的最佳投加量是六价铬摩尔浓度的3倍，影响距离为60.00cm，出水Cr(VI)浓度低于GB/T1448-93地下水质量标准III类标准（0.05mg·L-1），持续修复时间较长，对地下水pH、Eh扰动较小；水环境Ca2+浓度、SO2-浓度远远低于GB/T1448-93地下水质量标准III类标准（450mg·L-1，以4CaCO-13计；250mg·L）；多硫化钙的注入量使含水层的渗透系数降低，增

5、大多硫化钙的注入量容易造成含水层堵塞现象。I关键词：多硫化钙，Cr(VI)，原位修复，渗透系数，堵塞，影响因素；IIAbstractThegroundwaterpollutioniscriticalastheeconomyandsociety.Chromiumisanimportantchemicalmaterial,it’stoxictohumanandaredifficulttobiodegradation.Duetochromium-contaminatedwastewaterdischargingandthechromiumoreprocessingresiduepili

6、ngupwithoutrestraint,chromiumispouredintothegroundwateringreatamount.Chromiumistoxic,carcinogenicinitshexavalentform(Cr(VI)),researchonthegroundwaterchromiummanagementandtreatmentisofgreatsignificance.Calciumpolysulfide(CaS5)-Insitutreatmenthasbeenfoundtobeapromisingtecqiuetodealwiththechromi

7、umcontamination.Itdoeslittledestabilizationtotheundergroundenvironment,thesimpleoperation,highlysafetyandlessinvestmentarealsoadvantagesofthistechnology.Recently,itgetshighattentionallovertheworld.Theobjectofthisarticleistostudythefactorofchr