硫系物对铬污染土壤的还原稳定化处理
发布时间：2020-12-04 16:20
采用化学还原技术,添加硫代硫酸钠、硫酸亚铁、连二亚硫酸钠、硫化钠处理某化工厂遗留地的铬污染土壤,考察了4种还原剂处理铬污染土壤的效果。结果表明:在养护时间为30d时,4种还原剂对土壤Cr(Ⅵ)的稳定效率均高于90%,其中采用硫代硫酸钠和硫酸亚铁的稳定效率分别为99.1%和96.8%;硫酸亚铁、硫代硫酸钠、连二亚硫酸钠和硫化钠对土壤Cr(Ⅵ)的还原效率分别为74.2%、64.1%、52.7%、49.2%;连二亚硫酸钠和硫化钠处理后土壤中铬有效态无明显变化,硫酸亚铁和硫代硫酸钠处理后土壤中铬有效态有所下降,占比(质量分数)从原土的27.4%降至14.0%、21.4%,残渣态从原土的23.4%分别增加至39.8%和39.7%,稳定性增强。在相同投加量下,硫酸亚铁是处理铬污染土壤效果最佳的还原剂。
【文章来源】：环境污染与防治. 2020年09期 第1142-1144+1162页 北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
不同还原剂对土壤中Cr（Ⅵ）浸出质量浓度的影响
不同还原剂处理铬污染土壤过程中Cr（Ⅵ）质量浓度随养护时间的变化情况如图2所示。土壤中Cr（Ⅵ）含量随养护时间增加而减少，养护10d，各还原剂处理的土壤中Cr（Ⅵ）明显减少，但不同还原剂处理组之间无明显差异。养护20d，各还原剂处理的土壤中Cr（Ⅵ）含量基本降为原来的一半，但连二亚硫酸钠和硫化钠处理的土壤中Cr（Ⅵ）含量相较养护10d时无明显下降，且硫酸亚铁处理的土壤中Cr（Ⅵ）含量最低，出现这一现象的原因可能是在相同环境条件下，Fe（Ⅱ）与Cr（Ⅵ）反应速率远大于硫化物与Cr（Ⅵ）的反应速率[12]。养护30d，硫代硫酸钠、连二亚硫酸钠、硫酸亚铁和硫化钠处理后的土壤Cr（Ⅵ）有明显的差异，分别为105.81、139.20、76.00、149.46 mg/kg，还原效率分别为64.1%、52.7%、74.2%、49.2%。从效果考虑，硫酸亚铁为最佳还原剂。研究普遍认为，含铁的还原剂修复铬污染土壤时，大部分生成铁铬共沉淀CrxFe1-x(OH)3，常见分子式为Cr0.25Fe0.75(OH)3，该物质具有水铁矿构型。CrxFe1-x(OH)3拥有较广泛的pH稳定范围（4.8<pH<13.5)[13],Cr(OH)3仅在5.7<pH<11.0内稳定。因此在同等条件下，铁铬共沉淀CrxFe1-x(OH)3比Cr(OH)3更稳定[14]。2.3 还原剂对土壤中铬形态的影响
在养护时间为30d时，4种还原剂处理铬污染土壤过程中铬形态分布如图3所示。Tessier顺序提取法中，主要将铬的形态分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态、有机物结合态和残渣态。其中可交换态和碳酸盐结合态（有效态）的铬活性和迁移能力较强，稳定性较差，能被人类和动植物吸收，对人体和动植物容易造成危害。硫化钠和连二亚硫酸钠处理的土壤中铬有效态占比（质量分数）相对于原土无明显变化。而硫酸亚铁和硫代硫酸钠处理的土壤中铬有效态占比有所下降，分别从原来的27.4%降至14.0%、21.4%，残渣态占比从原来的23.4%分别增加至39.8%和39.7%，同时也验证了前文使用硫代硫酸钠和硫酸亚铁处理后土壤的Cr（Ⅵ）浸出浓度及含量明显降低，原因是土壤中的Cr（Ⅵ）被还原成稳定的Cr（Ⅲ）沉淀物或聚合物，大部分Cr（Ⅲ）主要以沉淀的形式存在于土壤中[15]。从铬的迁移途径和Cr（Ⅵ）还原情况而言，4种还原剂处理铬污染土壤的效果优劣依次为硫酸亚铁、硫代硫酸钠、连二亚硫酸钠、硫化钠。总体而言，在相同投加量下，硫酸亚铁是处理铬污染土壤效果最佳的还原剂。3 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤重金属污染修复技术研究进展[J]. 张聪,张弦. 环境与发展. 2018(02)
[2]土壤中重金属元素的迁移转化规律及其影响因素[J]. 韩张雄,万的军,胡建平,刘隆,刘强,倪天阳. 矿产综合利用. 2017(06)
[3]关于二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铬的研究[J]. 段秀蓉. 世界有色金属. 2017(11)
[4]硫化碱市场分析与行业发展展望[J]. 张国红,陈爱兵. 中国石油和化工经济分析. 2016(10)
[5]Cr(Ⅵ)在碱性土壤中的吸附解吸规律的研究[J]. 张效苇,童菊秀,魏文硕. 中国农村水利水电. 2016(09)
[6]硫酸亚铁修复铬污染土壤的研究进展[J]. 王欢. 山东工业技术. 2016(15)
[7]连二亚硫酸钠对铬污染土壤修复条件优化及生物有效性研究[J]. 刘增俊,刘红敏,夏旭,张旭,李广贺,张丹,姜林. 土壤. 2016(03)
[8]原位化学还原技术在氯代烃污染场地修复中的应用[J]. 张峰. 上海化工. 2015(10)
[9]铬污染土壤的稳定化处理及其长期稳定性研究[J]. 王旌,罗启仕,张长波,谈亮,李旭. 环境科学. 2013(10)
硕士论文
[1]硫化物还原六价铬反应动力学及其影响因素研究[D]. 杨俊香.南京农业大学 2005
本文编号：2897897
【文章来源】：环境污染与防治. 2020年09期 第1142-1144+1162页 北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
不同还原剂对土壤中Cr（Ⅵ）浸出质量浓度的影响
不同还原剂处理铬污染土壤过程中Cr（Ⅵ）质量浓度随养护时间的变化情况如图2所示。土壤中Cr（Ⅵ）含量随养护时间增加而减少，养护10d，各还原剂处理的土壤中Cr（Ⅵ）明显减少，但不同还原剂处理组之间无明显差异。养护20d，各还原剂处理的土壤中Cr（Ⅵ）含量基本降为原来的一半，但连二亚硫酸钠和硫化钠处理的土壤中Cr（Ⅵ）含量相较养护10d时无明显下降，且硫酸亚铁处理的土壤中Cr（Ⅵ）含量最低，出现这一现象的原因可能是在相同环境条件下，Fe（Ⅱ）与Cr（Ⅵ）反应速率远大于硫化物与Cr（Ⅵ）的反应速率[12]。养护30d，硫代硫酸钠、连二亚硫酸钠、硫酸亚铁和硫化钠处理后的土壤Cr（Ⅵ）有明显的差异，分别为105.81、139.20、76.00、149.46 mg/kg，还原效率分别为64.1%、52.7%、74.2%、49.2%。从效果考虑，硫酸亚铁为最佳还原剂。研究普遍认为，含铁的还原剂修复铬污染土壤时，大部分生成铁铬共沉淀CrxFe1-x(OH)3，常见分子式为Cr0.25Fe0.75(OH)3，该物质具有水铁矿构型。CrxFe1-x(OH)3拥有较广泛的pH稳定范围（4.8<pH<13.5)[13],Cr(OH)3仅在5.7<pH<11.0内稳定。因此在同等条件下，铁铬共沉淀CrxFe1-x(OH)3比Cr(OH)3更稳定[14]。2.3 还原剂对土壤中铬形态的影响
在养护时间为30d时，4种还原剂处理铬污染土壤过程中铬形态分布如图3所示。Tessier顺序提取法中，主要将铬的形态分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态、有机物结合态和残渣态。其中可交换态和碳酸盐结合态（有效态）的铬活性和迁移能力较强，稳定性较差，能被人类和动植物吸收，对人体和动植物容易造成危害。硫化钠和连二亚硫酸钠处理的土壤中铬有效态占比（质量分数）相对于原土无明显变化。而硫酸亚铁和硫代硫酸钠处理的土壤中铬有效态占比有所下降，分别从原来的27.4%降至14.0%、21.4%，残渣态占比从原来的23.4%分别增加至39.8%和39.7%，同时也验证了前文使用硫代硫酸钠和硫酸亚铁处理后土壤的Cr（Ⅵ）浸出浓度及含量明显降低，原因是土壤中的Cr（Ⅵ）被还原成稳定的Cr（Ⅲ）沉淀物或聚合物，大部分Cr（Ⅲ）主要以沉淀的形式存在于土壤中[15]。从铬的迁移途径和Cr（Ⅵ）还原情况而言，4种还原剂处理铬污染土壤的效果优劣依次为硫酸亚铁、硫代硫酸钠、连二亚硫酸钠、硫化钠。总体而言，在相同投加量下，硫酸亚铁是处理铬污染土壤效果最佳的还原剂。3 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤重金属污染修复技术研究进展[J]. 张聪,张弦. 环境与发展. 2018(02)
[2]土壤中重金属元素的迁移转化规律及其影响因素[J]. 韩张雄,万的军,胡建平,刘隆,刘强,倪天阳. 矿产综合利用. 2017(06)
[3]关于二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铬的研究[J]. 段秀蓉. 世界有色金属. 2017(11)
[4]硫化碱市场分析与行业发展展望[J]. 张国红,陈爱兵. 中国石油和化工经济分析. 2016(10)
[5]Cr(Ⅵ)在碱性土壤中的吸附解吸规律的研究[J]. 张效苇,童菊秀,魏文硕. 中国农村水利水电. 2016(09)
[6]硫酸亚铁修复铬污染土壤的研究进展[J]. 王欢. 山东工业技术. 2016(15)
[7]连二亚硫酸钠对铬污染土壤修复条件优化及生物有效性研究[J]. 刘增俊,刘红敏,夏旭,张旭,李广贺,张丹,姜林. 土壤. 2016(03)
[8]原位化学还原技术在氯代烃污染场地修复中的应用[J]. 张峰. 上海化工. 2015(10)
[9]铬污染土壤的稳定化处理及其长期稳定性研究[J]. 王旌,罗启仕,张长波,谈亮,李旭. 环境科学. 2013(10)
硕士论文
[1]硫化物还原六价铬反应动力学及其影响因素研究[D]. 杨俊香.南京农业大学 2005
本文编号：2897897
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