铬渣污染区铬的行为与迁移模型
水环境中铬的存在形态及迁移转化规律[2]
H3O + + HCrO4- lg K1 = 0. 2
(1)
HCrO4- + H2O
H3O + + CrO24 - lg K2 = - 5. 9 (2)
2HCrO4-
Cr2O27 - + H2O
lg K3 = 1. 53 (3)
在水中三价铬易水解生成羟基配合物 :
Cr3 + + H2O CrOH2 + + H+ lg K1 = - 4. 0 (4)
合 、吸附和氧化还原等过程 。
3. 1 水解作用
天然水体中六价铬以 H2CrO4 、HCrO4- 、CrO24 - 和 Cr2O27 - 4 种形式存在 。水中 pH 值影响铬的存在形态 。水体中六价铬
主要以 CrO24 - 和 Cr2O 27 - 两种形式存在 。各种形态之间存在 着平衡 :
H2CrO4 + H2O
中 。人若饮食含 Cr (VI) 的食物和水 ,可刺激和腐蚀消化道 ,
引起恶心 、呕吐 、腹痛 、腹泻 、便血以及脱水 ,同时有头痛 、头
昏 、烦躁不安 、呼吸急促 、口唇及指甲青紫 、四肢发凉 、肌肉痉
挛 、少尿或无尿等严重中毒症状 ,如抢救不及时 ,会很快陷入
休克昏迷状态 ,严重则引起死亡 。同时 ,动物实验证明 ,可溶
水合氧化物上吸着 ,这一过程已用于将海水中的三价铬和六
价铬分离[12] 。
3. 3 氧化还原反应
六价铬是强氧化剂 ,特别是在酸性溶液中 ,可与还原性
物质强烈反应 ,生成三价铬 。电极反应为 :
Cr2O
2 7
-
+ 14H+
+ 6e = 2Cr3 +
铬污染
根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国水污染防治法》和《中华人民共和国清洁生产促进法》等有关法律法规,国家发展和改革委员会会同国家环境保护总局编制本方案。
本方案以保护人民身体健康、保护环境、防治铬渣污染、促进清洁生产为出发点,以铬渣无害化处理为主要任务,明确了全国铬渣处理和推行铬盐清洁生产的指导思想、原则、目标,提出了相应的政策和措施。
力争2006 年,实现铬盐生产企业当年产生的铬渣全部得到无害化处置;在2008 年底前,实现环境敏感区域铬渣无害化处置;在2010年底前,所有堆存铬渣实现无害化处置,彻底消除铬渣对环境的威胁。
一、铬渣污染现状铬渣属于重金属危险废物,其中含有的六价铬(Cr6+)易溶且不稳定,具有强氧化毒性,可以对人体、农作物机体造成损伤。
研究表明,铬渣中含有的铬酸钙(属六价铬)还具有较强的致癌和致突变特性。
铬渣主要产生于铬盐行业及少数金属铬企业的重铬酸钠生产过程中,尤以采用有钙焙烧生产工艺的铬盐生产企业产生的数量最多。
二、铬渣处置我国对铬渣的处置问题进行了大量研究,开发了多种处理技术,如干法还原、湿法还原,铬渣综合利用制砖、钙镁磷肥、铸石、水泥添加剂、玻璃着色剂、烧结矿炼铁等等,取得了一定的成效。
但是,这些铬渣处理技术均存在一定的局限性,有的解毒不彻底,存在二次污染;有的铬渣用量少,处置周期长,进度缓慢;有些综合利用产品,如用铬渣作水泥矿化剂,对环境的影响尚不清楚。
三、铬污染土壤的修复1.土壤修复的指标铬污染土壤的修复有其特殊性。
首先,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,对总铬和+ 6价铬的容忍性各不相同,故尚未见到国内外铬污染土壤治理标准。
目前收集到以下资料可供铬污染土壤修复时参考:(1)中国国家标准《土壤环境质量标准》GB 15618—1995对土壤含铬量标准值见表1。
表1中一级为保护区域自然生态、维持自然背景的土壤环境质量的限制值;二级为保障农业生产、维护人体健康的土壤限制值;三级为保障农林生产和植物正常生长的土壤临界值。
铬在土壤中环境行为及修复研究进展
铬在土壤中环境行为及修复研究进展铬是一种常见的土壤污染物,其对环境和人类健康都具有一定的风险。
因此,研究铬在土壤中的环境行为及修复方法对于保护土壤和人类健康具有重要意义。
在过去的几十年中,对于铬的环境行为和修复方法的研究取得了一些进展。
本文将对铬在土壤中的环境行为和修复研究进展进行综述。
首先,六价铬是土壤中的主要污染形态。
它具有较高的可溶性和毒性,易迁移和积累。
大量的研究表明,土壤pH、有机质含量、还原剂和氧化剂等环境因素都能影响六价铬的转化和迁移。
此外,微生物也参与了六价铬的还原过程,通过还原六价铬为三价铬来减轻铬的毒性。
因此,研究土壤pH、有机质含量、微生物等因素对六价铬还原和迁移的影响,有助于理解和控制铬在土壤中的环境行为。
其次,三价铬是土壤中的相对稳定形态。
相比于六价铬,三价铬具有较低的溶解度和毒性。
然而,一些研究表明,在一些特定的环境条件下,三价铬仍可能发生氧化并形成六价铬,从而增加土壤中铬的毒性。
因此,研究土壤中三价铬的稳定性和影响因素有助于评估土壤铬污染的风险和制定相应的修复策略。
针对铬在土壤中的环境行为,目前已经提出了多种修复方法。
常见的修复方法包括化学修复、生物修复和物理修复。
化学修复是利用添加化学试剂来改变土壤环境条件,以促进铬的转化和固定。
常用的化学修复方法包括添加硫、铁、钙等还原剂来还原六价铬为三价铬,并与土壤中的矿物质发生反应形成难溶性的铬盐矿物。
此外,添加吸附性材料如活性炭、氧化铁等也可以促进铬的吸附和固定。
化学修复方法具有操作简单、效果明显的优点,但也存在着添加试剂浪费和环境风险大等问题。
生物修复是利用植物和微生物代谢活动来修复铬污染土壤。
植物吸收铬并将其富集在根系和地上部分,同时通过激活土壤中的微生物来降低土壤中铬的毒性。
常用的生物修复方法包括植物搜集、植物修复和微生物修复。
其中,植物修复是最常见的生物修复方法,如铬富集植物和植物-微生物共生系统。
生物修复方法具有环境友好、持久性强的优点,但修复速度较慢,并且在实施过程中需要考虑植物选择、适应性和毒性等问题。
土壤铬元素
土壤铬元素土壤中的铬元素是一种重要的环境污染物,它的存在对土壤质量和生态系统的健康造成了一定程度的影响。
本文将重点介绍土壤铬元素的来源、迁移途径、生物效应以及相应的治理方法,以帮助读者更好地了解和解决相关问题。
首先,土壤铬元素的来源主要有两个方面。
一是自然来源,如岩石的风化过程中释放出的铬元素,以及大气中的尘埃和降雨中的溶解铬。
二是人为活动导致的铬元素排放,如工业废水和废气的排放,农药和化肥的使用等。
铬元素在土壤中主要以三价铬(Cr(III))和六价铬(Cr(VI))的形式存在。
其中,Cr(III) 被认为是相对稳定和较不活跃的形式,而Cr(VI) 则具有较高的活性,更容易对环境和生物体产生毒害。
铬元素通过几种途径迁移至土壤中的其他位置,主要包括水分的迁移、生物的吸收和转移以及化学反应。
水分的迁移可以导致铬元素在土壤剖面中向下迁移,进而达到地下水,对地下水质量造成威胁。
生物的吸收和转移是指植物根系通过吸收土壤中的铬元素,并将其转移到地上部分,进而进入食物链,对人类和动物健康产生潜在威胁。
化学反应是指土壤中铬元素与其他物质发生复杂的络合和转化反应,从而影响铬元素的迁移和生物利用。
土壤铬元素对生态系统的健康和生物体的生长发育产生了重要的影响。
高浓度的铬元素可以抑制植物的光合作用和调节内源激素,导致植株生长发育受限。
此外,铬元素还对土壤微生物群落产生毒害作用,破坏土壤生态系统的结构和功能。
同时,铬元素对动物和人类的健康也有一定的危害,会引起呼吸道疾病、癌症等疾病。
为了治理和防控土壤铬元素污染,可以采取一系列的措施。
首先,减少铬元素的排放源,加强工业废水和废气的净化处理,减少农药和化肥的使用量。
其次,加强土壤环境的监测和评估,及早发现并控制铬元素超标的土壤区域。
此外,可通过改良土壤环境,增加土壤有机质含量、改善土壤通气性和保持良好的水分状态,促进土壤铬元素的转化和固定。
最后,可以利用植物修复技术,选择适合的植物种类来吸收和富集土壤中的铬元素,在一定程度上降低铬元素对土壤环境和生物体的影响。
土壤中重金属铬的污染特性分析以及修复措施
土壤中重金属铬的污染特性分析以及修复措施【摘要】铬污染土壤对生态环境和人体健康带来巨大威胁,对其进行经济、高效的修复迫在眉睫。
本文以含铬污染场地土壤为研究对象,以改性后的颗粒活性炭GAC/Fe3O4 粒子电极为基础,从污染土壤中铬的全量分析、形态分析、浸出毒性分析角度出发,给与污染土地修复措施建议。
关键词:重金属铬;污染特性分析;土壤修复、措施一、污染土壤中铬的全量分析土壤中重金属铬的稳定价态主要有两种:Cr(III)和 Cr(VI)。
不同铬渣堆放场地中的铬的污染特性有所不同,其环境危害性和分布规律也各有差异。
因此开展土壤中六价铬及总铬的具体含量分析是本文三维电极法电动修复的基础。
铬土样品中六价铬的全量分析采用碱消解法,将土壤中的六价铬提取到浸提液中,随后利用火焰石墨炉原子吸收分光光度计测定六价铬浓度;土壤中总铬的全量分析则按照国标 HJ 491-2009《土壤总铬的测定火焰原子吸收分光光度法》将土壤酸消解后,用火焰石墨炉原子吸收分光光度计测定浓度。
铬污染土壤中六价铬和总铬的全量土壤样品中六价铬和总铬的含量均较高,平均值分别为 520.79 mg/kg 和 14298.68 mg/kg,六价铬的含量仅占总铬含量的 3.60 %,表明铬在该土壤样品主要以三价形式存在。
样品中六价铬的含量远大于 GB36600-2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》中规定的工业用地污染物六价铬的管制值78mg/kg,这一结果表明土壤中六价铬的含量已严重超标,对人体健康构成不可接受的风险,应当采取相应的措施对其进行修复。
二、污染土壤中铬的形态分析铬的价态是评价铬元素是否为有害元素的决定性指标,而不同的价态其存在的形态也有所不同,单从价态及对应的含量上并不能反映出土壤中铬真实的存在形态、毒理毒性及生态环境效应。
因此在六价铬和总铬全量分析的基础上,对铬在土壤中的存在形态进行分析和鉴定,有利于了解该铬土样品中铬的吸附和沉淀机制,为进一步分析电动修复机理提供理论依据。
综述铬在土壤和植物中的赋存形式及迁移规律
综述铬在土壤和植物中的赋存形式及迁移规律李晶晶 彭恩泽(中国地质大学研究生院 武汉430074) 摘 要 根据重金属铬的理化及生物特性,结合相关资料探讨了铬在土壤和植物中的迁移转化规律,以及对土壤污染和植物危害的相关机制,为铬污染的防治与治理提供借鉴。
关键词 铬 土壤 植物 迁移Summ arization on the Existing Form and T rans ferring Rules of Chromium in SoilLi Jingjing Peng Enze(Graduates ′Institute ,China Univer sity o f G eosciences Wuhan 430074)Abstract Based on the physiochem ical and biological properties of chrom ium the trans ferring rules for chrom ium in s oil and plants are dis 2cussed in accordance with the related in formation ,as well as the mechanism of its pollution to s oil and plants ,which can provide reference for the prevention and control of chrom ium pollution.K eyw ords chrom ium s oil plants trans fer 土壤中的微量重金属主要来自原生母岩,原生母岩的重金属元素的组成和含量,决定着土壤重金属元素的组成特征[1]。
根据黎彤(1976)地壳元素丰度表,Cr 在地壳中的丰度为0.011%[2],我国土壤中Cr 元素平均丰度为61×10-6,美国为54×10-6[3],根据Allawe (1968)提供的植物体内Cr 为(0.2~1.0)×10-6[1]。
水环境中铬的存在形态及迁移转化规律[2]
2006 年第 32 August 2006
10 - 6 mg/ L 以下 ,一般认为是允许的 ,以此衡量 1985 年天津
监测结果 ,同生化工厂周围农作物籽粒及果实等可食部分的
污染较轻 ,但其根叶的污染较严重 ,污染程度趋势与土壤污
染趋势一致[11] 。
3 水环境中铬的迁移转化过程
重金属在水体中不能被微生物降解 ,只能发生形态间的
转化 、分散和富集 。在水体中铬的迁移主要是水解 、沉淀 、络
通过铬在水体中的迁移过程可以看出 ,六价铬不易形成
络合物或沉淀直接从水中去除 。因此 ,将六价铬还原成三价
The Existing Form , Migration and Transformation La ws of Cr in Water Environment ZHAO Kun CHAI Li yuan WANG Yun yan DENG Rong
( School of Metallurgical Science and Engineering , Central South University Changsha 410083) Abstract Research status of the existing forms , pollution characteristics , migration and transformation laws of chromium in the water envi2 ronment are summarized in this paper. Trivalent and hexavalent chromium are mainly found in water body. The existing forms include soluble chromium species , ion - exchangeable chromium species , organic - bound chromium species , inorganic - precipitated chromium species and residual state. The migration and transformation processes mainly contain hydrolysis , precipitation , complexion , absorption , redox reaction , and so on. The dynamic mathematical model of migration and transformation law of chromium in the water environment is also briefly dis2 cussed. Keywords chromium existing form migration and transformation dynamic model
铬在环境中的迁移行为及毒害研究进展
铬在环境中的迁移行为及毒害研究进展刘晓娟;程滨;赵瑞芬;滑小赞【摘要】铬是一种重金属元素,以废水、废气、废渣的形式进入土壤、大气、水体以及生物体内,进而造成环境中的铬污染.许多研究表明,铬主要以3价铬和6价铬2种形态存在,微量的3价铬是人和动物所必需的微量元素,在环境中的迁移性弱,6价铬的迁移性强,毒性较大,且铬的浓度不同,对生物的生长和发育影响不同.通过对铬在不同环境中的迁移行为以及铬对不同生物的毒害进行阐述,以期为铬污染土壤修复提供一定的理论支持.%Chromium is a kind of heavy metal elements that enters the soil,air,water,and living organisms in the form of wasting water,waste gas and waste residue,resulting in chromium pollution in the environment.Many studies show that chromium exists mainly in the form of trivalent chromium and hexavalent chromium.Trace amounts of trivalent chromium are essential trace elements for humans and animals,and have weak mobility in the environment.Hexavalent chromium has strong migration and toxicity.And the concentration of chromium is different,and it is different for the growth and development of the organisms.In this paper,the migration of chromium in different environments and the toxicity of chromium to different organisms is described to provide theoretical support for the remediation of chromium-contaminated soils.【期刊名称】《山西农业科学》【年(卷),期】2018(046)006【总页数】4页(P1061-1064)【关键词】铬;铬迁移;铬毒害【作者】刘晓娟;程滨;赵瑞芬;滑小赞【作者单位】山西大学生物工程学院,山西太原030006;山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031;山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031;山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031【正文语种】中文【中图分类】X53铬是环境中的一种主要的重金属污染物,以废水、废气、废渣的形式进入土壤、大气、水体以及生物体内。
1. 铬的迁移转化规律综述
铬在河流中的监测、分析与建模以渭河中下游河段为研究对象,通过对渭河枯水期水、悬浮物、沉积物中铬(Ⅵ)含量的测定、影响铬(Ⅵ)吸附的因素的研究、铬(Ⅵ)衰减指数的推导、计算以及铬(Ⅵ)迁移数学模型的推导和初步验证,为渭河水资源优化及管理提供科学依据。
1. 为了研究渭河中下游铬(Ⅵ)的分布特征并了解其水质状况,2011年3月中旬,采用三点三线法采集渭河中下游的林家村——潼关吊桥等13个水文监测站附近的水样及底泥样进行分析。
对清姜河、宝鸡十八孔桥污水口、虢镇桥陈仓区生活污水排出口、蔡家坡渭河大桥以西工业排污口、兴平、南营、咸阳渭城桥排污口、皂河、临潼区污废水排出口、渭南渭北工业园排污口、渭南经济开发区排污口、沋河排污口、石堤河、罗敷河、柳叶河15个主要排污口进行控制监测,对河水中铬(Ⅵ)含量变化的影响的分析研究;同时,为了解泥沙吸附作用对水中铬(Ⅵ)含量变化的影响,在虢镇桥、新丰镇桥和潼关吊桥河段选取代表断面采取底泥样本,分析底泥沉积物中铬(Ⅵ)含量的变化。
2. 通过对研究区不同监测断面铬(Ⅵ)监测数据的分析,初步掌握了渭河中下游铬(Ⅵ)的分布规律并分析了泥沙与铬(Ⅵ)迁移过程中的相互关系。
采用一维稳态水质模型模拟了渭河中下游铬(Ⅵ)的沿程迁移规律,计算出虢镇总排污口、蔡家坡工业排污口、兴平总排污口和咸阳渭城桥排污口以下河段的铬(Ⅵ)的综合衰减指数并利用最小二乘法原理通过计算模拟确定合理的参数估值;3. 对水沙环境中铬(Ⅵ)迁移转化模型进行简化,并对其解析解进行了初步探索,得出了单纯沉积和单纯侵蚀两种特定条件下一维模型的解析解,并应用符合特定条件下的假定数据模拟了铬(Ⅵ)迁移过程中泥沙的作用,明确了泥沙是铬(Ⅵ)迁移转化的主要载体。
具体见《渭河干流中下游铬_污染迁移转化规律_王玉强》铬稳定同位素分析技术研究结果表明, Cr 同位素比值能较好地显示当地水体Cr 污染的空间分布规律, 并能根据铬同位素分馏程度对水体自净能力进行定量评估.铬同位素分析方法1.预处理:现场水样采集时, 加入浓硝酸调节pH 至小于2,再用0.2 μm的微孔滤膜过滤, 以备化学分离.2.化学分离:通过阴离子交换树脂来实现不同价态铬离子的分离和纯化.3. 质谱分析:采用常规的热电离方式进行同位素组成测量, 即热电离质谱TIMS 测量.应用实例见《铬稳定同位素分析技术及其在水污染研究中的应用_高永娟》。
铬污染评估
铬污染评估
铬污染评估是指对环境中的铬污染进行综合评估和分析,以确定铬污染的来源、影响范围和危害程度,从而制定合理的防治措施。
铬是一种常见的重金属元素,广泛存在于自然界中。
它主要以三价铬(Cr(III))和六价铬(Cr(VI))的形式存在,其中六价
铬具有较高的毒性和致癌性。
铬污染主要来自于工业废水、废气排放和固体废弃物的处理。
铬污染评估的第一步是确定铬污染源。
通过实地调查、监测和采样分析,可以确定铬污染物的来源和排放量。
一般来说,工业区、矿山和化工厂是铬污染较为严重的地区。
第二步是评估铬污染的影响范围。
铬污染可通过水、土壤和空气等媒介传播,对环境和生态系统造成不同程度的影响。
通过监测水体和土壤中的铬含量,可以评估铬污染的影响范围和迁移途径。
第三步是评估铬污染的危害程度。
铬污染对环境和人体健康都具有潜在的危害。
通过评估土壤、水体和空气中的铬浓度以及生物样品中的铬含量,可以判断铬污染的危害程度。
此外,还可以通过生物学效应评估,如细胞毒性实验、动物实验等,来确定铬污染的毒性和致癌性。
最后,基于铬污染评估结果,可以制定相应的防治措施。
例如,对于工业废水的处理,可以采用物理化学方法、生物技术等手
段来去除铬污染物;对于土壤的修复,可以采用吸附剂、植物修复等方法来降低铬污染的风险。
总之,铬污染评估是一项重要的环境管理工作,通过对铬污染的来源、影响范围和危害程度进行综合评估,可以制定科学合理的铬污染防治策略,减少铬污染对环境和人体健康的影响。
水环境中铬的存在形态及迁移转化规律
水环境中铬的存在形态及迁移转化规律
铬是一种广泛存在于自然环境中的重要元素,它在水环境中的存在形态及迁移转化规律对于环境保护和生态安全具有重要意义。
本文将详细探讨水环境中铬的存在形态以及其迁移转化规律。
首先,水环境中的铬主要以三价铬(Cr(III))和六价铬
(Cr(VI))两种形态存在。
三价铬在水环境中较为稳定,并常以羟基铬(Cr(OH)3)或氢氧化铬(Cr(OH)4^-)的形式存在。
而六价铬则相对较为活泼,常以铬酸根(CrO4^2-)或二价铬酸根(Cr2O7^2-)等形式存在。
其次,铬在水环境中的迁移转化受多种因素的影响。
pH值是影响铬迁移的重要因素之一。
在酸性条件下,六价铬更容易还原为三价铬;而在碱性条件下,三价铬更容易氧化为六价铬。
此外,有机物的存在也会影响铬的迁移转化。
有机物能够与铬形成络合物,降低其活性,从而影响其迁移能力。
同时,存在于水环境中的其它离子如钙、镁等也会与铬发生配位作用,影响其迁移和转化。
进一步地,铬在水环境中的迁移转化也与温度、氧化还原条件等因素密切相关。
温度的升高会促进铬的迁移速率,而氧化还原条件则能够影响铬的氧化还原反应。
此外,水质中的微生物等生物因素也对铬的迁移转化起着重要作用。
微生物能够通过还原或氧化作用来影响铬的形态和迁移能力。
综上所述,水环境中铬的存在形态及迁移转化规律受多种因素的综合影响。
了解和研究这些规律对于监测和治理水环境中的铬污染具有重要意义。
进一步的研究可以为铬污染的防治提供科学依据,并推动环境保护和生态安全工作的开展。
土壤中重金属污染物铬的迁移转化及治理研究
与土 壤 对 铬 金 属 的 吸 附呈 负相 关 关 系存 在 , p H 值 越 高 ,土 壤
对 铬 金 属 的 吸 附作 用 越 弱 。② 土 壤 中存 在 的 氧 化 铁 游 离分 子
能够 影 响 土 壤 对 铬 金 属 的 吸 附作 用 ,氧 化 铁 游 离分 子 含 量 越
。
此 类 企 业 工 厂排 放 的各 种 废 弃物 的含 铬 量 越 来 越 高 , 最 终
3 迁移转化
3 . 1 土壤作 用
土 壤 能 够 对 铬 金 属 产 生 吸 附作 用 .主 要 是 由 于 土壤 中各 种 表 面功 能 团能 够 有 效 吸 附铬 金 属 ,并 将 铬 金 属 固 定在 土壤
【 关键词 】 土壤 ; 重金属污染 ; 铬金属 ; 迁移 ; 治理
1 刖 舌
样 品
表 1 冶 炼 厂 周 边 土 壤 的 铬 金 属 检 测 结 果
Y P冶 1 Y P冶 2 YP 冶 3 YP 冶 4 YP 冶 5 YP 冶 6
随着工业经济的迅速发展 , 铬金 属成为纺织制造 、 钢铁 台
当转 运规 模 不 大 于 3 0 0 t / d的转 运 站 出现 故 障 无 法 实现 正 常 转 运 时 .则 其 转 运 站 相 应 服 务 范 围 的 收 集 车 辆 临 时 采 用 直 运模式 : 当 转运 站 规 模 大 于 3 0 0 t / d时 , 则在 转 运 站 内设 置 应 急 暂存容 器. 其存 储 量 应 不 小 于 两天 的应 急暂 存 能 力 。 ( 4 ) 加 强 收 运 管 理
L Байду номын сангаас W C A R B 0 N W o R L D 2 0 i 3 , 4 【 文章编号 】 2 0 9 5 — 2 0 6 6 ( 2 0 1 3 ) 0 8 — 0 1 2 1 — 0 2
土壤中铬形态分析
土壤中铬形态分析土壤中铬(Cr)形态分析是研究土壤中铬的化学形态特征、转化过程和环境行为的重要手段。
土壤中的铬主要存在于六价铬(Cr(VI))和三价铬(Cr(III))两种形态,它们具有不同的毒性和迁移性。
本文将重点论述土壤中铬形态的主要分析方法和影响因素,并介绍土壤中铬形态转化和迁移的机制。
土壤中铬形态的分析通常包括样品的提取、预处理和测定三个步骤。
铬的提取方法可以分为无机提取法和生物有效性提取法两类。
无机提取法主要使用酸性提取剂(如硫酸、盐酸等)将土壤中的铬转化为水溶性形态,然后通过离子色谱、原子吸收光谱等方法测定提取液中的铬含量。
生物有效性提取法则使用一些生物液体(如人体胃液模拟液、弱酸溶液等)模拟生物胃肠道条件,提取土壤中可被植物吸收的铬形态。
影响土壤中铬形态的主要因素有土壤pH值、有机质含量、土壤氧化还原环境等。
土壤pH值对铬形态的影响比较明显,土壤呈酸性条件时,Cr(III)形态较多;而在碱性条件下,Cr(VI)形态较为主要。
有机质可以与铬形成稳定的配合物,降低Cr(VI)形态的毒性。
土壤氧化还原环境的改变也会影响土壤中Cr(III)和Cr(VI)的转化。
在氧化环境下,Cr(III)可能被氧化为Cr(VI),而在还原环境下,Cr(VI)可能被还原为Cr(III)。
土壤中铬形态的转化和迁移涉及多种因素和机制。
土壤微生物是铬形态转化的主要调控因素之一、一些铬还原细菌和铬氧化细菌能够通过代谢过程将Cr(III)和Cr(VI)相互转化。
土壤中的铁锰氧化物也能够与Cr(III)和Cr(VI)发生复杂的吸附和解吸过程,影响铬的迁移。
此外,土壤的物理结构和水文条件也会影响铬的迁移。
例如,土壤中的有机质和含磷化合物可以与铬形成复合物,影响其迁移性。
综上所述,土壤中铬形态的分析是研究土壤环境中铬污染问题的重要手段。
通过分析土壤中铬的化学形态,可以评估铬的毒性风险和环境行为,并为土壤重金属污染的防治提供科学依据。
土壤中重金属污染物铬的迁移转化及治理
土壤中重金属污染物铬的迁移转化及治理摘要:重金属铬有毒,且致癌、致突变。
金属铬非常容易发生氧化-还原反应,它主要以三价和六价两种状态出现,这两种氧化态具有相反的毒性和迁移性,三价铬无毒且不易迁移,而六价铬有毒且易于迁移。
本课题组在湖南省国土资源厅科技项目的支持下,开展了土壤中铬的迁移转化及治理研究。
关键词:重金属铬迁移转化治理引言随着工业的发展,特别是采矿与冶炼的迅速发展,使得重金属对土壤的污染越来越严重。
污染初期人们往往很难觉察到Cr等重金属在土壤中积累情况,但土壤一旦被重金属污染,就很难彻底消除。
重金属一般不易随水淋滤,也很难被土壤微生物分解,主要是被吸附于土壤胶体中、被土壤微生物和植物根系或者相关组织所吸收、积累,然后通过植物本身的转移而迁移。
最终通过食物链或其它方式转化为毒性更强的物质,对人体健康的危害严重,所以土壤中重金属的污染问题比较突出。
重金属铬的危害非常大,铬性皮肤溃疡、铬性皮炎及湿疹;铬化合物使得鼻中隔溃疡、穿孔及呼吸系统癌症;引起眼皮及角膜溃疡,,致视力减退,严重时角膜上皮剥落;食入六价铬化合物可引起口黏膜增厚,反胃呕吐,有时带血,剧烈腹痛,肝肿大,严重时使循环衰竭,失去知觉,甚至死亡;铬还具有致突变性和潜在的致癌性。
六价铬是国际抗癌研究中心和美国毒理学组织公布的致癌物,具有明显的致癌作用。
所以研究铬在土壤中的迁移转化及治理具有非常重要的意义。
1 研究方法1.1 取样表层土壤的采样深度为0~10cm,分别在冶炼厂周边土壤(YP冶)取样,以此点为中心在其周围选定9个点,各点之间相隔10m,采样前除去表面的草根落叶,用T型土壤取样器取样后剥入塑料薄膜中,混合土壤,取其中的500g,装于样品袋中。
1.2 试样前处理样品在自然状况下风干,去除杂物,用手和木板碾细,过20目钢丝筛。
将过筛样品用四分法取100g左右,用研钵磨碎,再过100目尼龙筛,然后装袋保存以备测定。
称取风干土样5g(精确至0.0001g)于聚四氟乙烯消化罐中,加90mL硝酸和40mL氢氟酸,摇匀,加盖拧紧放入微波消解仪中,设置消解条件,消解完毕取出消解罐,冷却后开罐,将消解液用水转入聚四氟乙烯烧杯中,加5mL高氯酸,于电热板上加热、蒸干至湿盐状,取下稍冷,加20mL硝酸和80mL水加热溶解,冷却后加入2.5g硝酸镧,用水定容至250mL,分别得到样品(YP冶1-9)号。
土壤中重金属污染物铬的迁移转化及治理
2结果与讨论
21铬的迁移转 化 .
铬是人类和 动物的 必需元素 , 但其 浓度较
减少 量与水溶性有机碳( O ) 呈显著的正 D C 含量 相关。 同样, 相关研 究表 明, 施用 牛粪 、 猪粪和泥 炭等 有机 改良剂 降低 了土壤 中二亚 乙基 j胺
高时对生物 有害 。 土壤 中铬的污 染主要来源于 五乙酸( T A 提取 的重金 属c 离子 的含量 。 D P ) r
引言
和木 板碾细 , 2 目钢 丝筛 。 过 0 将过 筛样 品用四
土壤 中铬酸盐 是不稳定 的 。
土壤 中铬通常以 四种 化合形态存 在 , 两种
随着工 业的发展 , 别是采矿 与冶炼的迅 分法取 lO 左右 , 特 Og 用研钵磨 碎 , 再过 10 0 目尼龙 速发 展 , 得 重金 属 对 土壤 的污 染 越来 越 严 筛 , 使 然后 装袋保 存以备 测定 。 重。 污染初 期人们往往 很难觉察 ̄ C 等重金属 J lr 称 取风干 土样5 ( g 精确至 0 O 0 g 于聚四 .0 1 )
转移 而迁移 。 最终通过 食物 链或其 它方式转化 冷 , 0 硝酸 ̄ 8 mt 加2 mL H0 水加热溶解 , 冷却后加
为毒 性 更强 的物 质 , 人体健 康的 危害 严重 , 对
入2 5 硝酸镧 , 水定容 至2 0 .g 用 5 mL, 分别得到
所以土壤 中重金属的污 染问题 比较突 出。 重金 样 品( 冶 1 ) 。 YP —9 号
摘 要: 重金 属铬 有毒 , 且致 癌、 突 变。 属铬 非常容 易发生氧化一还原反 应,它主要 以三价 和六价 两种状 态 出现 , 致 金 这两种 氧化 态具有 相反的毒性和 迁移性 , 三价铬 无毒且不 易迁 移 , 而六价铬有 毒且 易于迁 移 。 本课题 组在湖 南省 国土资 源厅科技 项 目的支持 下 , 开展 了土壤 中铬 的迁 移 转化 及 治理 研 究 。 关键词 : 重金 属 铬 迁移转化 治理 中 图分类号 : 3 x5 文 献标 识码 : A 文章 编号 : 4 0 8 ( o 11 () 0 2 0 1 - 9 x 2 1 ) 1c一 1 - 6 7 2 2
Cr(VI)在水泥生产过程中迁移规律研究
原料
项目 出磨生料 入窑生料 C4热生料 熟料
铁矿石 尾矿
全铬 六价铬
198.44 0.22
199.56 0.22
178.46 1.64
159.12 7.28
转炉渣
全铬 六价铬
210.85 0.22
209.41 0.22
166.13 2.48
135.15 21.53
采用铬含 量10 0 0 m g / l以下的转炉渣代替 铁矿石 配 料,率值 控制 SM=2.60,熟料硫碱比控制0.60,窑尾和预热器出口CO含量控制0.1%以下, 研究熟料中铬含量的变化,结果见下表。
行总结和分析,形成科技论文。2.冀东水泥生产运行管理中心:负责技术指 导。
二、铬离子实验步骤 实验用原材料、生料、热生料、熟料全铬及六价铬的检验。采用铬含 量1000mg/l以下的转炉渣代替铁矿石配料,率值控制SM=2.50,熟料硫碱比 控制0.55,窑尾和预热器出口CO含量控制0.1%以下,研究熟料中铬含量的 变化,结果见下表。
三、项目成果及效益分析 (一)项目成果 对铬含量≤1000mg/l的转炉渣成功应用,并形成技术论文。 (二)效益分析 1. 经济 效 益,根 据以往 使 用经验 计 算,使 用转 炉渣比使 用铁矿石尾 矿配料可降低生料成本0.31元/吨。按照熟料料耗比1.45,窑产量5000t/d计 算,每天节约生料成本:0.31*1.45*5000=2248元。 根 据 经 验 ,应 用 转 炉 渣 配 料 时 配 比 为 1 . 4 3 % 左 右 。转 炉 渣 中 氧 化 钙 含 量 约 3 5 % ,则 每 吨 熟 料 中 转 炉 渣 带 入 的 氧 化 钙 为 1*1.45*1.43%*0.35*1000=7.26kg。碳酸钙分解每生成1kg氧化钙需要消耗热 量3173KJ,折合标准煤0.108kg,生产用煤0.130kg。按照生产用煤0.7元/kg 计算,每天节约用煤成本0.7*0.130*7.26*5000=3303元。综上所述,应用转 炉渣配料每天可节约生产成本5551元,118天即可收回投资。 2.社会效益,开拓资源化利用新渠道,改善生态环境。 四、转炉渣干法解毒无害化处理 (一)转炉渣危害性
铬污染土壤修复技术Ppt
EDTA是被研究最多的一种,因为 EDTA可以和大部分金属离子结合成稳 定的螯合物,对土壤中的Cu、Zn、Pb、 Hg、Cd、Cr等重金属都有比较高的去 除效率,但EDTA在环境中不易降解, 应选择生物降解性好、不易造成土壤
二次污染的清洗剂。如果可能,最好 直接使用清水。
优点:费用较低,操作人员不直接接 触污染物。
铬污染土壤修复技术主要有两类:
一是改变铬在土壤中的存在形态,将六价铬还原为 三价铬,降低其在环境中的迁移能力和生物可利用 性; 二是将铬从被污染土壤中彻底的清除。
1)化学固定化/稳定化方法 (Solidification/Stabilization,S/S)
原理:将被铬污染的土壤与某种粘合剂 混合(也可以辅以一定的还原剂,用于 还原六价铬),通过粘合剂固定其中的 铬,使铬不再向周围环境迁移。
铬污染土壤修复技术Ppt
土壤铬污染来源
•主要来自铬矿和金属冶炼、电镀、制革等工业废水、 废气和废渣。
铬在土壤中存在的形态
•铬在土壤中主要以六价铬Cr(Ⅵ)和三价铬Cr(Ⅲ)两 种稳定价态存在。三价铬主要以Cr3+形式存在,六价铬多 溶于水中,主要以HCrO4-和CrO42-两种形态存在,其活 性低但毒性强,而三价铬活性高毒性小。在热力学上六 价铬离子比较稳定,在动力学上三价铬离子比较稳定, 随着土壤中的有机质含量、土壤质地、氧化还原电位、 pH值等因素的变化,这两种价态的铬离子可以相互转换。
缺点:仅适用于砂壤等渗透系数大的土 壤,且引入的清洗剂易造成二次污染。
4)生物修复法(Bioremediation)
植物修复技术 原理:指利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、 挥发、转化和降解的作用机制来清除环境中污染 物质。
环境化学论文—典型重金属在农业环境中的迁移转化模型研究
典型重金属在农业环境中的迁移转化模型研究重金属元素是一类具有潜在危害的化学污染物,通过污水灌溉、农药和化肥施用、工业“三废”排放以及大气沉降等途径进入生态系统,导致环境质量恶化。
重金属在环境中难以降解,易在动物和植物体内积累,通过食物链逐步富集,最后进入人体造成危害,是危害人类最大的污染物。
进入环境的重金属经过溶解、沉淀、凝聚、络合、吸附等各种反应,形成了不同形态的重金属。
重金属的迁移能力因其形态不同而存在较大差异。
相同含量的元素在不同性质的环境中,当环境条件(pH、Eh、有机质、粘粒)发生改变时,可表现出完全不同的形态特征,这又决定了生物有效性和对生态环境的危害程度。
因此,研究重金属元素的形态分布特征及其转化因素具有重要意义。
1.典型重金属重金属是指密度在4.0以上的约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。
砷、硒是非金属元素,但是它们的毒性及某些性质与重金属类似,所以也将砷、硒列入重金属范畴内。
环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷、还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。
2. 典型重金属污染的来源和危害重金属是构成地壳的元素、在自然界中分布广泛,而且重金属作为有色金属,在人类生产活动中被广泛应用,污染源遍布,另外重金属大多属于过渡元素,在自然界中有不同价态,具有活性和毒性效应,这是重金属污染的主要特征。
重金属对健康的危害首先取决于其化学活性,其次才取决于其含量,而重金属的环境行为、迁移能力和对生物有效性在很大程度上取决于该元素的存在形态。
2.1 土壤中重金属的主要来源及危害2.1.1 土壤中重金属的来源土壤中重金属元素主要有自然来源和人为干扰输入两种途径。
在自然因素中,成土母质和成土过程对土壤重金属含量的影响很大。
在各种人为因素中,则主要包括工业、农业和交通等来源引起的土壤重金属污染。
以下主要就受人为作用影响的土壤重金属污染来源进行介绍。
2.1.1.1 不同工矿企业对重金属积累的影响工业过程中广泛使用重金属元素,工矿企业将未经严格处理的废水直接排放,使得它们周围的土壤容易富集高含量的有毒重金属。
铬渣与生活垃圾混合堆置时Cr^(6+)的迁移转化规律
铬渣与生活垃圾混合堆置时Cr^(6+)的迁移转化规律
孙志良;朱耀华;张大年
【期刊名称】《上海环境科学》
【年(卷),期】1993(12)6
【摘要】以实验室模拟试验探讨含Cr^(6+)的铬渣与生活垃圾、建筑弃料混合堆置时,Cr^(6+)的迁移转化规律。
试验结果表明,铬渣与生活垃圾或建筑弃料进行混
合堆置时,生活垃圾和建筑弃料均具有截留Cr^(6+)的能力。
而生活垃圾的截留能
力强于建筑弃料;生活垃圾等废弃物对Cr^(6+)还原、吸附后,转化为难以再溶出的结合态铬,吸附态铬所占比例<1.0%。
【总页数】7页(P8-14)
【关键词】产业废物;含Cr^(6+)铬渣;城市生活垃圾;混合堆置;Cr^(6+)的迁移转化;截留特性
【作者】孙志良;朱耀华;张大年
【作者单位】上海市环境保护科学研究所;华东化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】X705
【相关文献】
1.铬渣与生活垃圾混合堆置时Cr6+的迁移转化规律 [J], 孙志良;张大年
2.Ba^2+处理对减少堆置铬渣Cr^6+溶出的初步研究 [J], 高怀友;漆玉邦
3.铬渣制水泥中Cr^6+的测定与防治——1998.6.23铬盐专家组会议资料 [J],
4.硫酸亚铁对铬渣滤液中Cr^(6+)的处理研究 [J], 徐志波;郝庆菊;陆清萍;袁雪;江长胜
5.低热值煤净化Cr^(6+)-Cu^(2+),Cr^(6+)-Ni^(2+),Cr^(6+)-Zn^(2+)等钝化含铬废水的研究 [J], 陈丕亚;抗月珍;余鋆扬;毛剑雄
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好 的模 型输 出。尽管 如此 , 当 p < 0 H 1. 7时,模 型 预计 的C r 浓度 比实验 得到 的数值 高得 多
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铬 盐 I
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铬 渣 污 染 区铬 的 行为 与迁 移 模 型
Ge io dJ . eh e ,S .
En io me t l o h mi r n at ,0 12 () 6 - 6 vr n na c e s 3a dHe l 2 0 ,33 ,2 1 2 5 Ge t h
假设未能满足,x 射线衍射数据指 出存在介稳相方镁石。尽管如此,甚至将方镁石和水 一
镁 石含量加起来也 比模 型 预计 值小 。这 可能是 由于某些镁含在 ( 渣发 现的 )无定形 玻璃 铬
成分中,而这并未包含在表 1的模型 内。除了这些难 点外,O C S R — HR MI M R HE T A C O U
模型已用于模拟铬渣的两个特殊问题:高 p H的缓冲行为和C r 溶入溶液。
模 型 的矿物组成 与 p 的函数关 系的核验表 明,在 p 1 - 0 ,水榴 石首先溶解 , H H 1.- . 51 5 - 随后水铝钙 石溶解。在此 范围 内由于水榴 石和水 铝钙 石溶解衍 生 的物种 沉淀 ,预期将使水
溶物种及一 系列矿相 的沉淀 / 溶解反应 ( 1 。模 型 中的矿相根据 x一 射线衍 射数据 选 定。考虑到实际体系组成的变化,利用扫描 电子显微镜和显微探针分析结果,对矿物末端
成 员的热力学稳定常数进行调整 。 向模 型输 入 的数据包 括 p H、用王 水溶 解 到 的矿 物化 学组成 、C 占铬 渣 中总铬 得 r
合 C —l aA 相的含量增大;但是 随着 p H接近 8 ,水合 C — l aA 相将因溶解而减少。利用这些
溶解过程 ,实验和模型 的缓冲行 为很一致 ( l ) 图 a。
水榴石和水铝钙石均含C r ,这些矿物的溶解,为溶液 p > 07ICr浓度提供 了很 H 1.  ̄ 6
的百分 比。首先输 出矿物组成 的定量估计 ,此估计可与 X一射线衍 射定量测定结果 比较
( 1。 表 )
表 1模型及 实测的矿物组成 矿 物 水铝钙石 C 4 1O l r ・H O aA2 : O。 : ( C 6 模型含量 % 66 . 测定含 量 % 58 .
水榴石 C 3 1( r a 小 a 2 C /i ) A [ SH O /
述。
3 . 结果与讨论
起初 ,从柱流 出的浸 出液C ¨ r 浓度 为 3 mg 0 / L,随着 浸 出液增 多 ,Cr 浓度 下降,最 后 当浸 出液达 到 10 孔体 积 时 ( 当于该 地 区 4年 的降 雨量 ,P ie 2倍 相 al s y区 ,6~9 1 1 0 19 年 9 平 均年 降雨量为 15mm ) 浓度为 3 /。尽管 如此 ,浸 出液C 6 后浓度仍 比环境 12 ,c mg L F最
结起来H。
2物料与方法 . 21 .. 铬渣浸取
为了 使铬 渣 中c “ 出量和浸 出速度进行 量化 ,高5 m 的铬 渣柱用 l M 的 N C 溶 r浸 c m al
液 ( H5 )以 8 m/ p 5 . . l 5 h的流速进行 浸取 。从柱流 出的浸 出液用 自动分 取 收集器 收集 ,用
钙铁 石 C 4 l eO aA! ! l F o 铬铁矿 Mg r C2 0 方解石 C C 3 a O 方镁石 Mg O 水镁石 MgO ) (H :
C .i aS 无定形物 MgNaA1 i — — 一 无定形 物 S
1. 8 9
l. 水 化相 ) 3 2 ( 2 . 0 51 . 热 力学 不稳定 2. 7 4
53 . 模 型不合
2. 0 5
1. 7 3 5 . 0 5 . 5 6 . 6 8 . 4
未 测 未测
无定形物 总量
模 型不合
3. 45
表1 清楚说明,模型估计与实测值对表 中前 3种矿物 ( 均为 C /! ) 一致。模 a 相 很 A
型对铬铁矿含量低估 了 5 % ,原 因可 能在铬分 析时王水对其 溶解率 较低 。氧 化镁 和氢氧 0 0 化镁 ( 方镁 石和水镁石 )的模 型 估计与实测值 间也有某 些差异 。原 因有 2 ,首先是平衡 的
质量标准对可溶c 的容许值高数百倍 ( r 按溶液的硬度不同,标准值为 5 5t/ 。也测 -0t L) g
量 了浸 出液的p H,证明 此体 系具有极 好 的 p > I H l 的缓冲作用 。 最近 ,利 用 OR HE T A C O U 模 型描 绘 了多种反 应 ,包 括 所有 元素的水 C S R . HR MI M
1前 言 .
格 拉斯哥 附近几 个小 区存在 的 2 . 万吨铬 渣 已经 毒 害 了地表 水 和地 下水 ,并 最终 5百 流入格 莱德河 。 曾试 图采 用几 种修 复法 治理某 些小 区,包 括用 化学 法 将C 变为难 迁 r转 移 、低 毒性 的c p r 。尽 管如 此 ,为 了实施 以经 验 为根 据 的 实用修 复处理 , 并强化风 险评 估 ,将传 统化 学分 析与矿 物分 析 结合 的实验 同基 于 OR HE T A 构架 的计算机模型 联 C SR
二苯卡 巴肼法测定c ,记 录 p r H值 。 2 2铬渣行为模 型 .. O C S R . H O U 模 型是基 于 化学 平衡 ,此 时系统用 一系 列化学反应 及 R HE T A C R MI M
由文献 和数 据库 ( 括其 他模 型 ,如 MI T QA … P re c’ 到 的热力 学 常数描 包 N E 2 和 heq )得