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重金屬污染鉻在土壤中的價態(tài)轉(zhuǎn)化
2020-12-10 訪問量：2046
鉻鹽廣泛用于化工、冶金、制革等行業(yè)，是重要的化工產(chǎn)品。每生產(chǎn)1噸鉻鹽排出2.5~3噸鉻渣。鉻渣即鉻鹽生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣,其外觀有黃綠、黑綠、赭綠等顏色。鉻渣因其含有1%~2%的鉻酸鈣和0.5%~1%的水溶性Cr(VI)(劇毒物)而成為有毒廢物。Cr(VI)化合物是有毒的和致癌的，世界衛(wèi)生組織屬下的國際癌癥研究署(IARC)已將Cr(VI)分在第一組(致癌物質(zhì))，Cr(VI)對植物也會產(chǎn)生很大危害。當(dāng)水中Cr(VI)濃度大于0.1mg.kg-1,水稻種子的萌發(fā)就開始受到抑制;當(dāng)水中Cr(VI)濃度為5mg.kg-1時，小麥種子生長便會表現(xiàn)出受害癥狀刊。因此，對鉻渣污染土壤修復(fù)已成為我國土壤污染治理的重點。
重金屬鉻在土壤中的價態(tài)轉(zhuǎn)化是怎樣的呢？
在正常的pH值和氧化還原電位(Eh)條件下，土壤中鉻主要以四種化學(xué)形態(tài)存在，兩種三價鉻離子，即Cr2+陽離子和CrO2-陰離子，兩種六價鉻陰離子，即CrO42-和Cr2072-.在適當(dāng)?shù)耐寥拉h(huán)境條件下，三價形態(tài)的鉻和六價形態(tài)的鉻可以互相轉(zhuǎn)化，其相互轉(zhuǎn)化如圖所示。
土壤中的氧化還原反應(yīng)可使Cr(III)和Cr(VI)之 間相互轉(zhuǎn)化，這個過程取決于體系的pH值、氧氣濃度、適當(dāng)?shù)难趸瘎?還原劑/絡(luò)合劑及催化劑。在酸性條件下，環(huán)境中Cr(VI)容易被還原為Cr(III),而在堿性條件及高的氧化還原電位下，鉻則主要以Cr(VI)形態(tài)存在。在一定條件下，氧氣、Fe3+、 MnO2等氧化劑均可將Cr(III)氧化成Cr(VI); 而Cr(VI)在缺氧、 有還原性離子(如S2-、 Fe2+、Mn2+等)或有機物存在時，可被還原為Cr(III)。土壤中鉻的氧化還原過程和絡(luò)合作用，形成了不同形態(tài)鉻在土壤中的循環(huán)。
清楚了鉻在土壤中的價態(tài)轉(zhuǎn)化，我們在選擇鉻污染場地化學(xué)淋洗修復(fù)工藝時，即可選擇合適的淋洗劑和把握好合適的土壤淋洗修復(fù)設(shè)備，以便淋洗效果達到較佳的程度。
