铬污染及其治理
土壤重金属Cr污染及其治理研究进展_吴泽鑫
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土壤重金属Cr污染及其治理研究进展吴泽鑫,邢文听,高青环(河南省化工研究所有限责任公司,河南郑州450052)摘要:土壤重金属污染的防治与修复是近年来生态环境学科研究的热点。
伴随铬工业的发展,土壤铬污染的事件逐渐增多,对农业造成的危害逐渐加大,随着食物链的扩大,对动植物和人造成的毒害也逐渐放大,土壤铬污染、农产品铬超标及其安全性问题已受到国内外广泛关注。
本文旨在总结土壤重金属Cr污染现状、土壤中Cr来源、Cr 相关化合物生态效应及当前的土壤重金属Cr污染修复机理及措施。
关键词:土壤污染;重金属Cr;危害;生物修复中图分类号:X53文献标识码:A文章编号:1003-3467(2011)13-0033-04Research Progress of Heavy Metal Cr Pollution at Soil and Its Treatment WU Ze-xin,XING Wen-ting,GAO Qing-huan(Henan Chemical Industry Research Institue Co.Ltd,Zhengzhou450052,China)Abstract:Prevention and repairment of soil heavy metal Cr pollution is hot spot of ecological science re-search.With the developing of Cr industry,the soil Cr pollution accident increasing gradually,the harm to agriculture increasing gradually;with the enlarge of food chain,the poison to animals,plants and human also amplifiering,the soil Cr pollution,chromium over standard of agricultural products and its securty problem are attention widely.The aim of paper is summarying the present situation of soil heavy Cr pull-tion,the Cr sourse in soil,ecological effect of Cr relative compounds,repair mechanism and measures of soil Cr pollution at present.Key words:soil pollution;heavy metal Cr;harm;bio remecliation1土壤中重金属Cr污染现状铬是ⅥB族元素,它在地壳中的平均含量为0.010%左右,分布广泛。
铬元素的综述
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铬元素的综述姓名:李盈增专业:应用化学学号:2010312212学院:基础与信息工程学院元素性质在古汉语中,“铬”的意思是“理发”。
元素名称:铬 [汉语拼音为 gè]元素符号:Cr元素原子量:51.9961元素类型:金属元素原子体积:(立方厘米/摩尔) 7.23元素在太阳中的含量:(ppm) 20元素在海水中的含量:(ppm) 太平洋表面 0.00015地壳中含量:(ppm)100质子数:24中子数:28原子序数:24所属周期:3所属族数:VIB电子层分布:2-8-13-1晶体结构:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。
氧化态:Main Cr+3Other Cr-2, Cr-1, Cr0, Cr+1, Cr+2, Cr+4, Cr+5, Cr+6电负性: 1.66外围电子排布: 3d5 4s1 核外电子排布: 2,8,13,1同位素及放射线: Cr-49[42.3m] Cr-50 Cr-51[27.7d] *Cr-52 Cr-53 Cr-54 电子亲合和能: 0 KJ²mol-1第一电离能: 653 KJ²mol-1 第二电离能: 1592 KJ²mol-1 第三电离能:2987 KJ²mol-1单质密度: 7.19 g/cm3 单质熔点: 1857.0 ℃单质沸点: 2672.0 ℃原子半径: 1.85 埃离子半径: 0.62(+3) 埃共价半径: 1.18 埃晶胞参数:a = 291 pmb = 291 pmc = 291 pm α = 90°β = 90°γ = 90莫氏硬度:9电离能 (kJ /mol)M - M+ 652.7M+ - M2+ 1592M2+ - M3+ 2987M3+ - M4+ 4740M4+ - M5+ 6690M5+ - M6+ 8738M6+ - M7+ 15550M7+ - M8+ 17830M8+ - M9+ 20220M9+ - M10+ 23580声音在其中的传播速率:(m/S)5940铬的简介:发现:铬是1797年法国化学家沃克兰从当时称为红色西伯利亚矿石中发现的。
渔业水质标准 铬
![渔业水质标准 铬](https://img.taocdn.com/s3/m/1203896eec630b1c59eef8c75fbfc77da369977d.png)
渔业水质标准铬渔业水质标准是指针对渔业生产和保护渔业资源的需要,对水体中的铬元素含量设定的限制标准。
铬是一种重要的养殖和捕捞业水质指标之一,对于鱼类、贝类和水生植物的生长和生命活动有着重要影响。
本文将从铬的来源、对渔业资源的影响、铬的标准限制以及铬污染防治等方面展开讨论。
一、铬的来源铬主要存在于天然环境中的岩矿石中,几乎分布在所有地方。
然而,也会有其他人为活动导致水体中铬的污染,如工业废水排放、农业和畜牧业的使用化肥和农药、生活污水排放等。
其中,工业废水排放是造成水体铬污染的主要因素之一,特别是钢铁、化工、电镀等行业。
这些行业生产中会使用大量的铬化合物,当废水排放到水体中,就会造成铬的污染。
二、铬对渔业资源的影响过量的铬对渔业资源具有较大的危害。
首先,铬会对水中的鱼类和贝类造成直接的毒性影响。
高浓度的铬会破坏鱼类的鳃、肌肉和生殖系统,减少其存活率和繁殖能力,从而对鱼类的种群数量和生态平衡造成影响。
同时,铬也会富集在水生植物中,进而影响水生植物的生长和光合作用,导致水中氧气含量下降,影响整个水生生态系统的稳定性。
其次,铬还会进入水中的食物链,最终通过鱼类和贝类等水生生物传递给人类,对人体健康构成潜在威胁。
三、铬的标准限制为了保护渔业资源和维护水体的生态环境,各个国家和地区都制定了相应的渔业水质标准,对铬的含量进行限制。
以下是一些常见的铬标准限制值:1.中国大陆地区中国大陆地区发布的《渔业水质标准》规定,水体中六价铬(Cr6+)的限值为0.05mg/L。
2.美国美国环保局(EPA)制定的《美国水环境质量标准》规定,在渔业水域中,对于总铬(Cr)的限值为1.0mg/L。
3.欧洲欧洲联盟制定的《欧洲渔业水质标准》规定,在渔业水体中,对于总铬(Cr)的限值为0.05mg/L。
需要注意的是,不同地区和国家的标准限制值可能会有所不同。
而且,除了总铬(Cr)外,有时还会对六价铬(Cr6+)等进行单独限制。
四、铬污染防治为了减少铬污染和保护渔业资源,需要采取一系列的铬污染防治措施。
土壤中铬的危害及分析方法的改进
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土壤中铬的危害及分析方法的改进土壤是人类重要的自然资源之一,是生命的源泉和物质循环的重要组成部分,它是农业生产和生态系统的基础。
但是,随着工业化、城市化、农业化等人类活动的不断发展,土壤受到了严重的污染与破坏。
其中,含有大量的铬元素的土壤已经成为一个严重的环境问题。
铬的危害在土壤中铬的主要存在形式为三价铬和六价铬,其中六价铬具有较强的毒性和致癌性。
六价铬容易吸附于土壤中的胶体、有机质和矿物质表面,因此,土壤中的六价铬含量较高时会对生态环境和人类健康带来一定的危害。
土壤中的六价铬可能会污染水源、影响人体健康以及打乱自然系统的生态平衡。
它会直接影响植物的生长和发育,破坏土壤微生物的生态平衡,使土壤的肥力下降。
由于六价铬具有很强的细胞毒性和致突变性,会对人体造成致命的危害。
长期接触土壤中含有铬的农作物和水源,会导致癌症和其他健康问题,如骨质疏松和肝肾功能障碍等。
分析方法的改进为了减少铬对土壤和人体的危害,需要对土壤中的铬进行监测、分析和治理。
目前,主要的方法是先采集土壤样品,然后使用化学分析、光谱分析和电化学分析等技术手段进行铬的定量检测。
然而,这些传统的分析方法存在着许多局限性和不足之处。
传统的分析方法需要使用耗费大量时间和资源的化学药品,会破坏土壤的固有结构和化学性质,同时也可能会在过程中造成水源污染,影响生态平衡。
此外,这些传统的分析方法还面临着低灵敏度、低特异性、高误差和缺乏针对性等问题。
为了克服这些问题,近年来,一些新的技术被引入到土壤铬污染的分析中,如流动注射分析、电感耦合等离子体质谱等先进的分析技术。
这些新的技术具有更高的分析效率和更高的分析精度,能够更准确地检测土壤中的铬含量,同时使分析过程更加安全和环保。
此外,一些新的治理方法也在尝试中,如利用植物修复法、海绵城市建设、农田间作等多种治理方式结合使用,慢慢地改善了土壤污染和土壤生态平衡问题。
总结铬在土壤中的过度积累和污染对生态环境和人类健康产生了严重的危害。
土壤中六价铬 标准值40-50
![土壤中六价铬 标准值40-50](https://img.taocdn.com/s3/m/f60dc421a88271fe910ef12d2af90242a895ab00.png)
土壤是地球上重要的自然资源之一,对于农业生产和生态环境都有着重要的影响。
土壤中的六价铬是土壤中的一种重要污染物,其含量对土壤的肥力、作物生长和生态环境都有着重要的影响。
本文将就土壤中六价铬的标准值进行讨论,并对六价铬的来源、影响以及防治措施进行分析和总结。
一、土壤中六价铬的来源1. 工业废水排放工业生产过程中,很多工厂都会排放含有六价铬的废水,这些废水直接排放到土壤中,导致土壤中六价铬的含量升高。
2. 农药残留一些农药中含有六价铬,长期使用这些农药会导致土壤中六价铬含量超标。
3. 垃圾填埋一些含有六价铬的垃圾填埋在土壤中,逐渐分解释放出六价铬,导致土壤中六价铬污染。
二、土壤中六价铬的影响1. 影响作物生长土壤中六价铬含量过高会导致土壤中微生物的逝去,破坏土壤生态系统,影响植物的生长和发育。
2. 污染地下水土壤中的六价铬会随着雨水渗透到地下水中,污染地下水资源,对周边的生态环境和居民健康造成威胁。
3. 增加土壤重金属含量土壤中的六价铬会与其他重金属发生化学反应,形成难以降解的有毒物质,增加了土壤中重金属的含量。
三、土壤中六价铬的标准值根据《土壤环境质量标准》(GBxxx-1995)规定,土壤中六价铬的标准值为40-50mg/kg。
超过这个标准值就属于土壤污染,需要采取相应的措施进行修复。
四、防治六价铬污染的措施1. 控制工业废水排放加强对工业废水排放的管控,对排放到土壤中的废水进行处理,降低六价铬的含量。
2. 合理使用农药农民在使用农药时要按照规定用量使用,防止农药残留对土壤的污染。
3. 加强垃圾分类处理对含有六价铬的废弃物进行分类处理,采取科学的填埋和处理措施,防止六价铬渗透到土壤中。
4. 土壤修复技术对于受到六价铬污染的土壤,可以采用生物修复、化学修复等技术手段进行修复,恢复土壤肥力和生态环境。
五、总结土壤中六价铬的污染是当前环境保护工作中的重要问题,超标的六价铬含量对土壤、作物和生态环境都有着严重的危害。
云南“铬污染”事件
![云南“铬污染”事件](https://img.taocdn.com/s3/m/03bb45c2aa00b52acfc7ca7f.png)
云南“铬污染”事件【背景链接】云南曲靖铬污染事件引起广泛关注。
8月16日,云南省环保厅要求,肇事企业陆良化工实业有限公司在停产整治期间,必须完成老铬渣库和现厂内渣库堆存的全部铬渣的无害化处理,未经曲靖市环保局验收,不得恢复生产。
然而,据当地村民反应,9月底,陆良化工在没有满足复产条件的情况下竟然恢复部分车间生产,而试图阻止其复工的部分村民被企业保安打伤。
(10月21日《经济参考报》)【具体分析】这起“铬污染”事件广受舆论关注,国务院和云南省领导作出批示,环保部和云南省环保厅都明确整改要求,但这家污染肇事企业还是在治理不彻底的情况下擅自复产了。
而且,该企业不仅擅自复产,而且还打伤村民、围攻环保人士。
由此,公众不得不问:这家企业不服从行政指令、野蛮施暴的胆量从何而来?此次“铬污染”事件格外刺眼,不仅是因为这起事件中出现“癌症村”、牲畜死亡、村民SF千次,而且上至国务院、环保部、水利部,下至云南省环保厅都很重视;云南曲靖纪检和司法机关还介入了调查。
但结果却是:行政、舆论、司法等监督都没有发挥作用,污染企业似乎更为嚣张。
显然,如果没有地方政府的纵容和保护,这家污染企业是不可能如此嚣张的。
在事件曝光前后,无论是这家污染企业变更经营范围,还是记者采访过程中处处碰壁,或是当地村干部强行收割尚未成熟的水稻,强行收割的水稻不知去向,似乎都能隐隐约约看到地方保护主义的影子。
地方政府纵容和保护污染企业,不外乎两个原因:一方面,某些地方官员被污染企业收买,甘愿充当保护伞;另一方面(/),某些地方政府为了GDP 为了政绩,格外关照污染企业,甘愿充当睁眼瞎子。
遇到这样的地方政府,污染企业当然胆子会大起来,把行政指令不放在眼里擅自复工。
尽管云南省环保厅要求污染企业未经验收不得恢复生产,尽管环保部对曲靖铬渣倾倒事件作出严厉批评,并宣布即日起对曲靖市实施区域环评限批,直至该市全部完成非法倾倒铬渣和被污染土壤的处置工作,以及其它整改要求。
六价铬超标处置方案
![六价铬超标处置方案](https://img.taocdn.com/s3/m/b62d9de5d05abe23482fb4daa58da0116c171fbb.png)
六价铬超标处置方案近年来,随着工业化进程加快和环境监管的强化,六价铬超标问题越来越引起人们的关注。
六价铬是一种有毒有害物质,对环境和人体健康造成严重危害。
本文将介绍六价铬超标的原因及其危害,以及针对六价铬超标的处置方案。
六价铬超标原因及危害六价铬主要是在工业生产和生活中排放的,如化学工业废水、电子工业废水、皮革工业废水等。
六价铬超标存在危害,首先是对自然环境的破坏。
六价铬超标污染了自然生态系统,破坏了生态平衡,导致水体、土壤等环境资源的严重污染。
其次,对人体健康造成危害。
长期接触六价铬超标环境会诱发肝癌、肺癌等严重疾病。
因此,治理六价铬超标已成为一项重要的环保任务。
六价铬超标处置方案治理六价铬超标需要综合运用物理、化学、生物等多种手段进行,根据实际情况选择不同的处置方法。
光催化处理法光催化是一种用光能催化反应的技术,可以在光的带动下,通过光催化剂在水中产生自由基,分解有机物,氧化有机污染物。
该技术还可以同时使难以分解或无法自然降解的污染物降解为更容易分解的化合物,提高六价铬超标的处理效果。
真菌处理法真菌类生物具有对重金属离子超敏感性和强大的生命力,可降解多种有机和无机污染物。
真菌生物法中采用的真菌菌株可以通过基因修饰来提高其对六价铬的降解能力。
因此,真菌处理法也成为一种可行的六价铬超标处置方案。
萃取技术萃取技术常被大众所熟知的,是利用具有特殊化学性质的物质,和待提取物质发生反应,形成一个相对稳定的化合物,取而代之去提取我们所需要的物质。
这是因为有机物往往会被溶于水或挥发,而不易处理,采用萃取技术可以提高六价铬的回收效果。
化学沉淀法化学沉淀法是采用化学方法将六价铬转化成为不溶性沉淀物并沉淀下去。
常见的有两种方法:碳酸盐沉淀法和氢氧化铁沉淀法。
两种方法都需要在控制好PH值的同时进行,以防止沉淀再度变化和六价铬的继续污染。
结语针对六价铬超标问题,我们需要采用不同的技术手段进行治理。
光催化、真菌处理、萃取和化学沉淀等多种技术在各自的领域都取得了良好的效果,需要根据实际情况选用合适的技术手段。
铬污染现状及其治理策略研究
![铬污染现状及其治理策略研究](https://img.taocdn.com/s3/m/ea589c8b970590c69ec3d5bbfd0a79563c1ed4fd.png)
铬污染现状及其治理策略研究随着工业化的快速发展,环境污染成为了人们越来越关注的问题,其中铬污染是一种特别严重的污染现象。
铬是一种无色、无味、有毒的金属元素,可以通过常见的矿物、土壤和岩石在自然环境中存在。
铬的毒性对人类健康和环境产生了不可忽略的影响,因此对铬污染的治理已经成为了全球环保工作的重点之一。
一、铬污染现状铬污染的主要原因是工业活动,其中包括金属制造、皮革加工、木材保护、氧化铝生产和电镀等工业过程中的废弃物排放。
铬污染对土壤、水源和空气质量产生不利影响,还直接威胁了人类健康。
铬污染对环境的影响因其形态而异,主要分为三种形态:铬(VI)、铬(III)和有机铬。
铬(VI)是工业活动中最常见的形式,也是最有毒的形式。
铬(VI)污染源可以分为两类:一类是人工造成的,如涂料、氧化铬和电镀等;另一类是天然铬矿床,随着矿物的开采而被释放到环境中。
铬(VI)污染对土壤和水源的影响尤为严重,可能会导致人类和动物的慢性中毒以及重症疾病,包括肺癌、呼吸道感染、肝脏受损和周围神经系统损伤等。
铬(III)是一种中等毒性的物质,相对于铬(VI)更容易沉积在土壤中。
铬(III)主要存在于铬(VI)的还原产物中,也可以是人类和动物代谢铬元素的产物。
铬(III)的作用机理与铬(VI)类似,但毒性要低得多。
有机铬是由铬与有机物质结合而形成的,对健康和环境的影响远远没有两种无机铬形态那么严重。
当然,它们也可能导致医学上的问题,如慢性气道疾病和肺癌。
二、铬污染治理策略研究对铬污染的治理办法有很多种,其中包括物理、化学和生物等多种手段。
以下是几种常见的处理方法:1、生物调控生物治理技术是一种利用微生物、植物或有机物浸渍等方式处理废弃物的技术,可以高效地降解或减少污染物的浓度。
对于污染物,生物技术的使用具有环境友好、成本低和易于操作等特点。
微生物能够降解和还原铬离子,将其还原为无毒的铬(III)离子。
植物吸收铬(VI)并将其减析为无毒铬(III)离子,这种技术可以与其他方法结合使用,以实现更完整的处理。
铬污染
![铬污染](https://img.taocdn.com/s3/m/8bbd04ca2cc58bd63186bde6.png)
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。
铬污染及其治理
![铬污染及其治理](https://img.taocdn.com/s3/m/f782674fc77da26924c5b030.png)
铬污染及其治理(一)铬污染的产生铬盐是重要的无机化工产品之一,其系列产品是我国重点发展的一类化工原料,广泛应用于高级合金材料、电镀、皮革、颜料、香料、印染、陶瓷、防腐、催化、医药等多种部门,涉及国民经济商品品种的10%。
在国际上被列为最具有竞争力的8种资源性原料之一,我国每年需求量为20多万吨。
但同时,其产生的铬渣又是目前世界上最主要的重金属工业污染源之一,其中的六价铬化合物具有很强的氧化性,可以通过消化道和皮肤进入人体,分布在肝和肾中,或经呼吸道积存于肺部,可导致多种疾病,并且铬渣中水溶性六价铬,经雨水冲淋,深入地下,污染地下水。
因此,铬渣的严重污染引起国际社会的高度重视。
据调查,目前中国直接生产重铬酸盐的企业大大小小多达30多家,年生产能力超过30万吨,总产量居世界第一位。
每生产1吨铬盐产品,同时产生2.5"--3吨铬渣,全国每年实际产生约75万吨含铬的新生有毒废渣,加之历年堆存的,累计铬渣不低于200万吨。
任意排放、堆存铬渣,不但占用大量土地,而且铬渣经雨水淋洗,含铬污水四处溢流、下渗,对土壤、地下水、河道造成污染。
铬渣对环境造成的危害已越来越引起人们的广泛注意,重视铬渣污染,开展其污染治理和综合利用势在必行,意义重大。
为此,国家为铬盐工业中铬渣制定了排放量及渣中水溶性六价铬含量标准。
(二)Cr(VI)的毒性1.Cr(VI)对人体和水生生物的毒性Cr(VI)对人体的危害较大,因人体吸收途径不同,中毒症状也不同.研究表明,某些Cr(VI)的化合物被发现在体内具有致癌作用, Cr一般先以Cr(VI)的形式渗入人畜细胞,然后在细胞内还原为Cr(111)而构成“终致癌物”,并可与细胞内大分子相结合,引起遗传密码的改变,进而引起细胞的突变和癌变。
cr(Ⅵ)对水生生物的生长、繁殖等生理活动亦有明显影响.据报道Cr(V-I)可抑制鱼体中乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶和异柠檬酸脱氢酶等呼吸代谢酶的活性。
铬对水的污染及其治理
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铬对水的污染及其治理摘要水是生命的源泉,是生命存在与经济发展的必要条件,同样是构成人体组织的重要部分;毫无疑问,水对于人类的生存和发展具有重大的意义,但是世界上目前的水资源现状却不容乐观;尤其是作为世界人口总量排名第一的人口大国,我国的水资源短缺的问题更是严重;除了淡水资源总量不足的问题之外,水污染也是一个世界性的重大课题;本文将重点从铬对水资源的污染现状研究着手,整理得出镉污染的严重性,并且提出相应的解决措施;关键词水资源短缺水污染镉污染解决措施水生命之源,目前地球上的水资源约占地球70%的面积,其中海水占97.3%,可用淡水只有2.7%;在近3%的淡水中,77.2%存在雪山中,22.4%为土壤中和地下水降水与地表水渗入;只有0.4%为地表水,也就是我们可以使用的指河流、湖泊、冰川等水体;我国大小河川总长42万公里,湖泊7.56万平方公里,占国土总面积的0.8%,水资源总量28000亿,人均2300立方米,只占世界人均拥有量的1/4,居121位,为13个贫水国之一;我国640个城市有300多个缺水,2.32亿人年均用水量严重;虽然水资源总量严重不足,但是我国的水资源污染情况也是比较严重的,中国有82%的人饮用浅井和江河水,其中严重细菌超过卫生标准的占75%,受到有机物污染的饮用水人口约1.6亿;一项调查显示,在全世界中,测出的化学污染物有2221种之多,其中有些确认为致癌物或;从自来水的饮用标准看,中国尚处于较低水平,自来水仅能采用沉淀、过滤、加氯消毒等方法,将江河水或地下水简单加工成可饮用水;自来水加氯可有效杀除病菌,同时也会产生较多的化合物,这些含氯有机物的含量成倍增加,是引起人类患各种胃肠癌的最大根源;城市污染的成分十分复杂,受污染的中除外,还含有甚多、化肥、洗涤剂等有害残留物,即使是把自来水煮沸了,上述残留物仍驱之不去,还会使与等致癌物增加,因此,饮用开水的安全系数也是不高的;水污染主要是由产生的污染物造成,它包括,和三大部分;尤其是污水中的酸、碱、氧化剂以及化合物等污染物会造成水的价值的降低甚至是丧失,污染水生环境,影响饮用水的质量;其中,铬就是一种严重污染水源的化合物;铬是人体非,在中常以化合物状态存在,一般含量很低,正常环境状态下,不会影响人体健康;当环境受到镉污染后,镉可在生物体内富集,通过食物链进入人体引起慢性中毒;镉被人体吸收后,在体内形成镉硫蛋白,选择性地蓄积肝、肾中;其中,肾脏可吸收进入体内近1/3的镉,是镉中毒的“靶器官”; 其它脏器如脾、胰、甲状腺和毛发等也有一定量的蓄积;由于镉损伤肾小管,病者出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿;特别具使骨骼的代谢受阻,造成骨质疏松、萎缩、变形等一系列症状;20世纪初发现镉以来,镉的产量逐年增加;镉广泛应用于电镀工业、化工业、电子业和核工业等领域;镉是炼锌业的副产品,主要用在、或,它比其它重金属更容易被所吸附;相当数量的镉通过、废水、废渣排入环境,造成污染;水体中镉的污染主要来自和工业废水;硫铁矿石制取和由矿石制取时排出的废水中含镉较高,每升废水含镉可达数十至数百微克,大气中的铅锌矿以及有色金属、、制品的焚烧形成的镉颗粒都可能进入水中;用锅作原料的、颜料、塑料稳定剂、合成橡胶硫化剂、等排放的镉也会对水体造成污染,在过程中,往往由于容器和管道的污染也可使饮用水中镉含量增加;工业废水的排放使近海海水和浮游生物体内的镉含量高于远海,工业区地表水的镉含量高于非工业区;镉污染的时间最早发生是在1930——1960年,日本富山县神通川流域部分镉污染,事源炼锌厂排放的含镉废水污染了周围的耕地和水源;在我国,2005年12月15日,广东省环保部门检测发现,从孟洲坝电站断面到高桥断面全部超过标准,高桥断面镉超标近10倍;在随后的一个月内,电视、报纸、杂志、网络媒体纷纷介入,对“广东北江镉污染”事件事件进行了密集报道,引起了各方面的关注,也引发了对于企业污水排放治理力度的讨论;同样的,2009年8月3日,湖南省环保厅在浏阳市镇头镇向当地村民代表也正式公布了长沙湘和化工厂镉污染事件环境调查监测结论;结论显示,此次镉污染事件,主要是由于长沙湘和化工厂废渣、废水、、地表径流、原料产品运输与堆存,以及部分村民使用废旧包装材料和压滤布等造成;还有2012年1月15日,广西龙江河宜州拉浪段发现重金属镉超标,污染事件已造成大约28.1万尾鱼死亡,宜州市怀远镇附近群众生活用水直接受到影响;水体中悬浮物和沉积物对镉有较强的吸附能力,水中的悬浮物个沉积物中的铬的含量占水体中铬总含量的90%以上;通过有关学者的研究,铬主要存在于沉积中,黄河的悬浮粒子对铬有较好的吸附性能,这也是黄河水自净能力的主要机制;但是当河水的PH值在7~8时,底泥中的铬就可能解析,造成河流的二次污染;并且水生植物和水生生物对铬有较强的富集能力;农田灌溉水质标准规定含量必须地域0.005mg/L,污水排入城市下水道水质标准规定污水排入城市下水道污染物中铬的最高允许排放浓度为0.1mg/L;对水环境中镉的去除技术主要有三大类:一是物理化学修复技术;二是植物修复技术;三是生物修复技术;物理化学修复技术物理化学修复技术包含了许多具体的处理方法,如化学沉淀、溶剂萃取、离子交换、膜分离、活性炭和硅胶吸附等,成本高、操作复杂,对设备及技术要求较高;其中中和法、铁氧化沉淀法和金属还原法是常用的三种物理化学修复技术;1中和法;处理含镉酸性废水可采用氢氧化镁中和剂;氢氧化镁是新一代的“绿色中和剂”,其比表面积大,吸附能力强,易从各种不同的工业废液中吸附并去除对环境造成危害的Cd2+等重金属离子;可单独使用氢氧化镁,也可与石灰、膨润土配合使用;2铁氧化沉淀法;该方法是通过使废水中的Cd2+等重金属离子形成铁氧体晶粒,一起沉淀析出,从而使废水得到净化,能够一次脱除废水中的多种金属离子,对去除Cd2+等金属离子效果良好;3金属还原法;对镀镉废水可用金属还原法进行处理;因铁屑或铁粉需在酸性介质中才能发生氧化还原反应,故电镀废水处理前需先酸化;植物修复技术植物修复技术,是利用植物去除水环境中的镉,降低水环境中的镉污染;这种技术投资和维护成本低,操作方便,不会成二次污染,更适应环境保护的要求,且具有潜在或显着经济效益等优点;相对于土壤中金属的植物修复技术,水域中金属污染的植物修复技术研究起步较晚;在欧美某些国家陆续发现水环境中金属污染的严重生态后果,才使水环境重金属污染与防治的研究工作倍受重视;目前对重金属污染水域采用的修复植物主要集中于水面漂浮植物,并已经取得了巨大的成功;但由于污染水体、修复植物自身特性等因素的差异,筛选适宜的修复植物就成为重金属污染水域的植物修复技术推广和实际应用的核心和关键所在;生物修复技术是最近几年发展起来的,利用假单胞杆菌属、酵母菌和霉菌等对较高浓度重金属离子有耐受性的微生物,将废水中的重金属离子摄入菌细胞内再去除;厌氧生物法处理酸性矿山废水的基本原理是:将含重金属及硫酸根离子的废水在pH值为中性、一定的基质浓度和厌氧环境下,用硫酸还原菌使硫酸根离子还原成硫离子,使废水中的Cd、Zn等金属离子变成不可溶的金属硫化物而沉淀,从而实现废水的净化处理;目前此法用得较少,需要进一步深入研究;镉污染控制措施工矿企业集中排放的“三废”物质中所含的镉是当前主要的镉污染源,通过污水排放、废渣淋雨产生的径流渗入土壤、水体以及镉尘降落进入水体;天然水体中的镉虽然只有微量浓度,但其毒性具有长期性;因此,应加强对镉污染源的控制,对镉污染严重的流域积极采取措施加以治理;1改进生产工艺,不用或少用毒性大的重金属镉,提高清洁生产水平;2采用合理的工艺流程,科学的管理和操作,减少重金属镉的用量和随废水流失量,尽量减少外排废水量;3产生的含镉废水应当在产生地点就地处理,不应同其他废水混合,以免使处理复杂化,更不应未经处理就直接排入城市下水道或天然水体,以免扩大重金属污染范围;4深入研究效率高、成本低、可操作性强的含镉废水处理工艺,进一步发挥植物修复技术在镉废水处理中的优势,找出镉去除率高、适于大面积种植的水生植物;5尽量避免污灌影响;污水灌溉在解决城市污水排放和农业生产用水来源的同时,也造成了污灌区土壤重金属超标等问题;土壤污染会导致农作物重金属含量超标,并会危害灌区居民人体健康,是影响农村生态环境安全和制约农业可持续发展的重要因素之一;段飞舟等7通过研究证实沈阳张士污灌区污灌停止后对降低稻田土壤表层镉含量具有一定的促进作用;6加强环境监测预报;去年广东韶关冶炼厂废水镉超标排放是在环境监测中发现的,由于措施及时,才避免了更为严重的环境和经济损失发生;因此,加强环境监测预报制度,对防范环境风险事故起着重要的把关作用;。
地下水的六价铬污染问题及控制对策
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铬污染
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铬(Cr)遍布于自然界,在水体和大气中均含有微量的铬。
铬有多种价态,其中仅三价铬与六价铬具有生物意义。
铬是人体必需的微量元素,它与脂类代谢有密切联系,能增加人体内胆固醇的分解和排泄,是机体内葡萄糖能量因子中的一个有效成分,能辅助胰岛素利用葡萄糖。
如食物不能提供足够的铬,人体会出现铬缺乏症,影响糖类及脂类代谢。
若大量的铬污染环境,则危害人体健康。
铬的价态不同,人体吸收铬的效率也不一样,胃肠道对三价铬的吸收比六价铬低,六价铬在胃肠道酸性条件下可还原为三价铬,大量摄入铬可以在体内造成明显的蓄积。
铬中毒主要是指六价铬。
由于侵入途径不同,临床表现也不一样。
饮用被含铬工业废水污染的水,可致腹部不适及腹泻等中毒症状;铬为皮肤变态反应原,引起过敏性皮炎或湿疹,湿疹的特征多呈小块,钱币状,以亚急表现为主,呈红斑、浸润、渗出、脱屑、病程长,久而不愈;由呼吸进入,对呼吸道有刺激和腐蚀作用,引起鼻炎、咽炎、支气管炎,严重时使鼻中隔糜烂,甚至穿孔。
铬还是致癌因子。
[2]铬渣,生产金属铬和铬盐过程中产生的工业废渣,对人类有一定的危害。
在无还原剂时,重铬酸钠的水溶液含有剧毒的六价铬离子。
铬渣露天堆放,受雨雪淋浸,所含的六价铬被溶出渗入地下水或进入河流、湖泊中,污染环境。
严重污染带内水中六价铬含量可高达每升数十毫克,超过饮用水标准若干倍。
六价铬、铬化合物以及铬化合物气溶胶等,能以多种形式危害人畜健康(。
因此铬渣的堆存场必须采取铺地防渗和加设棚罩。
中国规定生活饮用水中六价铬的浓度应低于0.05毫克/升;地面水中铬的最高容许浓度为0.5毫克/升(三价铬)和0.05毫克/升(六价铬);工业废水中六价铬及其化合物最高容许排放标准为 0.5毫克/升(按六价铬计);渔业用水中铬最高容许浓度为 0.5毫克/升(三价铬)和0.05毫克/升(六价铬)。
居住区大气中六价铬的最高容许浓度为0.0015毫克/米3(一次测定值);车间空气中三氧化二铬、铬酸盐、重铬酸盐的最高容许浓度为0.1毫克/米3(换算成三氧化二铬)。
土壤铬污染的治理方法有哪些
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土壤铬污染的治理方法有哪些
土壤铬污染的治理方法主要有物理修复法、化学修复法、生物修复法及多种技术综合应用的集成修复法。
目前国内所采用的主要技术如下:
1、固化/稳定化技术
固化稳定化技术是将某种药剂加入到被铬污染的土壤中,然后再充分混合,通过这些药剂的加入,降低铬向周围环境中的迁移。
2、电动修复
电动修复技术是在土壤处于酸性条件下,对土壤通直流电,清除土壤中重金属。
此法不适用于渗透性较高、传导性较差的砂性土壤,应用范围受到一定的局限。
3、土壤淋洗技术
土壤淋洗技术是利用化学试剂将污染土壤中的重金属离子从土壤中转移到液相中,使得土壤中的重金属污染因子浓度降低,最终达到土壤修复的目的。
目前,常用的淋洗剂有无机溶液、螯合剂、表面活性剂。
4、生物修复技术
生物修复技术有微生物修复、动物修复和植物修复技术,是生物修复技术常用的三种措施。
其中以植物修复在重金属污染治理修复中应用最多,李氏禾、小蓬草、蟋蟀草、地黄和蒲公英对铬积累作用非常明显。
5、客土法
客土法是指用清洁土壤取代或者部分替换污染土壤,以达到减少重金属对食物链污染的目的。
因为Cr向下迁移的能力很强,客土
与原土混合的方法并没有消除Cr的迁移性,危害也没有彻底消除。
因此,在铬污染土壤修复中客土法不是首选办法。
今天。
铬渣污染及其治理研究
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(. 1 天津科技大学海洋科学与工程学院 , 天津 305 ;. 04 72天津科技 大学理学院, 天津 30 5 ) 0 47
摘要 : 本文 以某化工厂遗留下的铬 渣山做研 究对 象, 00 lL a 1做淋洗液 , 以 .1 ・- C2 mo C 经最长 4 0d的柱 实验 模拟研 究 ,研究 了铬渣对周边 土壤和地 下水 的潜在危 害,以及废铁屑 对防止这种危 害的产生所起的作 用, 并研 究 了硫酸 亚铁 的存 在对铬渣 中六价格 【 ( I] 铬 V )的浸 出产 生哪些影响 , 实验 结束后 还研 究 了铬 到 渣 中铬 的含 量和存在形 态, 并据此提 出一些相应的解决办法。 关键词 : 铬渣 ; 滤液 ; 污染 渗 铬 中图分类号 : 5 文献标志码 : 文章编 号 :0 8 16 (0 7 0 — 0 6 0 X4 A 10 — 2 7 20 )4 0 5 — 3
基金项 目 : 天津科技 大学引进人 才科研启动基金 资助( 0 74 1 20 0 2 ) 收稿 日期 :0 7 0 — 5 2 0 —6 0
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第 2 卷第 4期 1
孙会芳等 : 铬渣污染及其治理研究
5 7
1 L到 2 L比色管 中,加 2滴 0 % K n 沸 0m 5 m . 5 M O, 水浴中加热 1 mn 5 i,取 出冷却后加 l L1%尿素 , 0 m 用 2 a O 使 溶 液 紫 色 褪 去 , 释 , 容 , 用 二 %N N : 稀 定 采
以下为柱装置中填充物含量及相应柱高 。 l 号柱 : 铬渣 1 , 1 m; 2 高 7 g e 风干土样 10 , 0 高 g 8 m; 柱 : 0e 2号 铬渣 1g 高 l m; 2 , 7e 3号柱 : 渣 铬 1 , 1 m; 屑 2 , 2 m; 号 柱 : 渣 2g 高 7e 铁 0g 高 0e 4 铬
铬的处理与处置
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7、液相还原法
• 液相还原法采用的还原剂有硫酸亚铁、亚 硫酸盐、碱金属硫化物或硫氢化合物等等。 其根据反应条件不同,具体还可分为酸性 还原法、碱性还原法以及有机磷废液还原。
8、 气相还原法
• 气相还原法常用的气体还原剂为氢、甲烷、 一氧化碳等可燃性气体。本法流程简单、 能耗低,处理后的铬渣稳定性好。但为保 证 Cr6+还原完全,还原性气体需过量,对 于这过量的可燃性气体,需加以妥善处理, 否则会造成新的污染。
铬的处置方法
• 到目前为止,还难以找到一个真正经济、 有效、实用的技术。其处置方法主要有以 下几种:
1、堆贮法
• 为防止铬渣流失和扩大铬污染,可采取渣 堆地面防渗并加盖防水的堆贮方法,但必 须做到上盖不漏雨水,底部不渗,渣中附 液和淋浸液不外溢,才能保证防止铬污染 的效果。涪陵区含铬危险废物临时堆积场 就是按照这种思路建设的,对场的使用效 果有待百年之后得出实际结论。
12、电化学法
• 根据铬渣的特点,首先将其中的铬转化成水溶状 态,然后在纤细丝网电极上还原,以固体形态回 收铬。将铬转为水溶状态有两种方法:一是在pH 值为3左右时溶解铬,如果在处理六价铬废水时不 用FeSO4还原,pH值可不受此限制;二是利用电 解产生的阳极液溶解铬。含铬溶液经过阴极区, 在纤细丝网电极上被还原,以固体形态加以回收, 阳极区主要起导电作用,但由于阳极液呈酸性, 可用于铬渣中铬的溶解液。
11、微波法
• 微波辐照对铬渣解毒净化的机理可以作如下描述: 首先,微波对物质选择性的加热可使煤中的碳质 成分产生局部的高温,从而使碳的气化反应得到 加速;其次,非热效应使原子、分子、离子等微 观粒子得到活化,使晶格扩散和晶界扩散加速; 扩散活化能大大降低,反应物间的物质迁移加速, 反应的活化能也因此降低,从而反应速度加快。
铬污染的治理和评估
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铬污染的治理和评估随着工业化的发展和人们生活质量的提高,各种污染物也增加了很多,其中含铬废水的污染问题引起了人们的高度关注。
由于铬污染对人体健康和生态环境的危害,所以对于铬污染的治理和评估显得非常必要。
一、铬污染现状铬是一种广泛存在于自然界中的元素,具有广泛的应用。
其中六价铬常常被用于硬化钢铁、制造染料、木材防腐剂等工业产品。
然而,由于不当排放废水、不当管理工厂,铬污染情况严重。
特别是在我国城市化和工业化的快速发展中,大量的铬污染问题日益凸显。
据有关数据显示,我国约有80%的地下水和60%的土壤受到了不同程度的铬污染。
二、铬污染的危害铬污染对人体和生态环境都有非常大的危害,主要有以下几个方面。
1、对人体健康的危害镉镍对人体健康的危害主要表现在三方面:一是因为“显微结构与电生理的改变”,造成外周神经更易于受到危害的,形成“镉镍仿真桡神经病”;二是由于毒性侵袭中枢神经,造成人因头昏眼花、头重脚轻、反应迟钝等神经系统症状;三是由于毒性侵袭将毛细管收缩、红细胞生成减少、骨骼系统有伤害性影响,造成人体失调。
因此,铬含量过高的水不应该被饮用。
2、对土壤的危害铬通过大气降尘,煤炭、石油等工业废气吸附等途径进入土壤,蓄积于植物根区或土壤中,形成了铬的“土壤展凤”现象。
当植物吸收到高浓度的铬污染土壤中的铬,其根部、茎秆、叶片等部位的性质和形态都会发生改变,导致植物生长下降、产量减少,有些植物甚至不能正常成长。
此外,铬还会影响土壤微生物的生长和代谢过程,使土壤的寿命缩短,严重威胁生态及环境。
3、对水体的危害铬污染的水体容易影响水生生物的生长和繁殖,导致水生生物死亡,而且进一步会影响人类的饮水和生活等方面。
三、铬污染的治理为了解决铬污染带来的危害,有效地治理铬污染已成为我国环保事业的重要任务。
这主要包括以下几个方面的手段:1、加强源头治理全面排放铬废水的现象已经成为我国城市化和工业化快速发展中的一个难题。
因此,加强各地工业企业的环境评估和监管,建立和完善污染物排放标准和责任追究机制是非常必要的。
重金属铬(Cr)的污染及治理研究进展
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Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2023, 13(4), 971-983 Published Online August 2023 in Hans. https:///journal/aep https:///10.12677/aep.2023.134118重金属铬(Cr)的污染及治理研究进展王梦蛟,徐 露文山州生态环境局丘北分局生态环境监测站,云南 文山收稿日期:2023年7月9日;录用日期:2023年8月10日;发布日期:2023年8月21日摘要 水环境污染和水资源短缺是全球淡水资源正面临的两大问题。
也正是水体的污染导致了水资源的短缺,水体中的污染物有很多种类,本文将只对国内地表水中重金属污染物——铬(Cr)的污染及治理进行综述。
本论文简要介绍了我国地表水资源现状、地表水中重金属铬的来源、铬污染带来的危害、铬在水中的存在及迁移形式、着重归纳整理了含铬污水的处理方法,对已有的铬污染处理技术应用研究进行综述,对地表水中铬污染治理技术发展进行展望,以供后人研究提供参考资料。
关键词重金属,铬污染,研究,进展The Research Progress in Pollution and Control for Heavy Metal Chromium (Cr)Mengjiao Wang, Lu XuEcological Environment Monitoring Station, Qiubei Branch, Wenshan Prefecture Ecological Environment Bureau, Wenshan Yunnan Received: Jul. 9th , 2023; accepted: Aug. 10th , 2023; published: Aug. 21st , 2023AbstractWater pollution and water shortage are major problems for global freshwater resources. It is wa-ter pollution led to a shortage of water resources. And there are numerous types of pollutants in water bodies. This article will only review the heavy metal pollutants of surface water—the pollu-tion of chromium. This thesis briefly introduces the present situation of surface water resources in China, the source of heavy metal chromium in surface water, the harm of chromium pollution, the presence and migration form of chromium, mainly summarizes the treatment method of chro-mium-containing wastewater, and overviews the existing chromium pollution treatment technol-王梦蛟,徐露ogy application, and puts forward my own views, prospects for chromic pollution control technol-ogy in surface water.KeywordsHeavy Metal, Chromic Pollution, Research, Progress Array Copyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言水,对于人类的重要性是至关重要的。
土壤中重金属污染物铬的迁移转化及治理
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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。
铬对水的污染及其治理
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铬对水的污染及其治理内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)铬对水的污染及其治理【摘要】水是生命的源泉,是生命存在与经济发展的必要条件,同样是构成人体组织的重要部分。
毫无疑问,水对于人类的生存和发展具有重大的意义,但是世界上目前的水资源现状却不容乐观。
尤其是作为世界人口总量排名第一的人口大国,我国的水资源短缺的问题更是严重。
除了淡水资源总量不足的问题之外,水污染也是一个世界性的重大课题。
本文将重点从铬对水资源的污染现状研究着手,整理得出镉污染的严重性,并且提出相应的解决措施。
【关键词】水资源短缺水污染镉污染解决措施水生命之源,目前地球上的水资源约占地球70%的面积,其中海水占97.3%,可用淡水只有2.7%。
在近3%的淡水中,77.2%存在雪山中,22.4%为土壤中和地下水(降水与地表水渗入)。
只有0.4%为地表水,也就是我们可以使用的指河流、湖泊、冰川等水体。
我国大小河川总长42万公里,湖泊7.56万平方公里,占国土总面积的0.8%,水资源总量28000亿,人均2300立方米,只占世界人均拥有量的1/4,居121位,为13个贫水国之一。
我国640个城市有300多个缺水,2.32亿人年均用水量严重。
虽然水资源总量严重不足,但是我国的水资源污染情况也是比较严重的,中国有82%的人饮用浅井和江河水,其中严重细菌超过卫生标准的占75%,受到有机物污染的饮用水人口约1.6亿。
一项调查显示,在全世界中,测出的化学污染物有2221种之多,其中有些确认为致癌物或。
从自来水的饮用标准看,中国尚处于较低水平,自来水仅能采用沉淀、过滤、加氯消毒等方法,将江河水或地下水简单加工成可饮用水。
自来水加氯可有效杀除病菌,同时也会产生较多的化合物,这些含氯有机物的含量成倍增加,是引起人类患各种胃肠癌的最大根源。
城市污染的成分十分复杂,受污染的中除外,还含有甚多、化肥、洗涤剂等有害残留物,即使是把自来水煮沸了,上述残留物仍驱之不去,还会使与等致癌物增加,因此,饮用开水的安全系数也是不高的。
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铬污染及其治理(一)铬污染的产生铬盐是重要的无机化工产品之一,其系列产品是我国重点发展的一类化工原料,广泛应用于高级合金材料、电镀、皮革、颜料、香料、印染、陶瓷、防腐、催化、医药等多种部门,涉及国民经济商品品种的10%。
在国际上被列为最具有竞争力的8种资源性原料之一,我国每年需求量为20多万吨。
但同时,其产生的铬渣又是目前世界上最主要的重金属工业污染源之一,其中的六价铬化合物具有很强的氧化性,可以通过消化道和皮肤进入人体,分布在肝和肾中,或经呼吸道积存于肺部,可导致多种疾病,并且铬渣中水溶性六价铬,经雨水冲淋,深入地下,污染地下水。
因此,铬渣的严重污染引起国际社会的高度重视。
据调查,目前中国直接生产重铬酸盐的企业大大小小多达30多家,年生产能力超过30万吨,总产量居世界第一位。
每生产1吨铬盐产品,同时产生2.5"--3吨铬渣,全国每年实际产生约75万吨含铬的新生有毒废渣,加之历年堆存的,累计铬渣不低于200万吨。
任意排放、堆存铬渣,不但占用大量土地,而且铬渣经雨水淋洗,含铬污水四处溢流、下渗,对土壤、地下水、河道造成污染。
铬渣对环境造成的危害已越来越引起人们的广泛注意,重视铬渣污染,开展其污染治理和综合利用势在必行,意义重大。
为此,国家为铬盐工业中铬渣制定了排放量及渣中水溶性六价铬含量标准。
(二)Cr(VI)的毒性1.Cr(VI)对人体和水生生物的毒性Cr(VI)对人体的危害较大,因人体吸收途径不同,中毒症状也不同.研究表明,某些Cr(VI)的化合物被发现在体内具有致癌作用,Cr一般先以Cr(VI)的形式渗入人畜细胞,然后在细胞内还原为Cr(111)而构成“终致癌物”,并可与细胞内大分子相结合,引起遗传密码的改变,进而引起细胞的突变和癌变。
cr(Ⅵ)对水生生物的生长、繁殖等生理活动亦有明显影响.据报道Cr(V-I)可抑制鱼体中乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶和异柠檬酸脱氢酶等呼吸代谢酶的活性。
研究表明,随着铬酸钠浓度的增加,可引起青锵鱼细胞内染色体畸变,染色单体损伤和改变。
2.Cr(VI)的植物毒性植物体内Cr主要来自根系吸收,浓度范围大约为0.2—1.0mg·kg一.与其他金属元素类似,进入植物体内的Cr对植物的毒性机理可能包括以下两个方面:一是大量的Cr进入植物内干扰了离子间原有的平衡系统,造成正常离子的吸收、运输、渗透和调节等方面的障碍,从而使代谢过程紊乱;二是较多的Cr进入植物体内后,能够与核酸、蛋白质和酶等大分子物质结合,使其改变生物活性或活性降低.研究表明,低浓度的Cr即可对小麦产生毒害,lmg·L—Cr(VI)溶液即会抑制小麦生长,10mg·L一处理时,生长受到抑制达50%,20mg·L。
和50mg·L一时,生长受到抑制分别达66%和90%以上;小麦严重受害时表现为叶片变黄,出现铁锈状黄色斑点,根变细,整个植株生长受到抑制以至最后枯死.在土培实验中,当土壤中Cr(VI)为50mg·kg.-时,水稻生长开始受影响,且减产10%,受害的水稻植株变矮,叶片狭窄,叶色枯黄,分蘖减轻,叶鞘呈黑褐色,根系溃烂且细短而稀疏,生长严重受抑。
3.Cr(VI)对微生物的毒性微生物在土壤生态系统物质循环与养分转化过程中起着十分重要的作用,但当土壤中Cr的含量达到一定程度时,就会抑制微生物的生长代谢作用,严重时可致其死亡.长期定位试验表明,当土壤中Cr含量为80mg·kg一时,可使蓝绿藻固氮活性降低50%,其数量亦有明显的降低。
Cr极易同一些生物大分子如酶的活性中心,以及给电子基团如蛋白质上的巯基、核酸上的碱基、磷酸酰基等结合,导致这些生物大分子失活,最终引起生物个体的病变和死亡.此外,Cr进入生物体后极易在生物体内积累,并和金属硫蛋白、类金属硫蛋白和小分子量的配体如甘氨酸、牛磺酸等结合,进而对微生物产生毒害。
(三)铬渣污染的治理和综合利用铬渣污染的治理主要包括:铬渣的解毒和综合利用;铬渣污染土壤的治理;铬污染地下水的治理等。
一、铬渣的解毒处理铬渣的解毒主要是指将六价铬分离并还原成三价铬或形成六价铬盐沉淀,以避免其危害环境。
我国铬盐厂的生产工艺特点,所产生的主要是有钙焙烧铬渣,这类铬渣的解毒或综合利用方法有十多种以上。
1.湿法解毒技术“酸溶/还原固化技术”。
鉴于酸溶性六价铬的存在,一些学者提出利用酸调节铬渣的pH值至酸性,首先破坏铬渣中的硅酸二钙.铬酸钙固溶体和铁铝酸钙.铬酸钙固溶体品格,使酸和铬酸钙反应释放出铬酸根,导致酸溶性六价铬被释放溶出,然后对溶出的六价铬进行还原和固定。
现在已经研发出几种较为理想的溶出方法,为保证较高的六价铬溶出率,铬渣粒径一般需破碎到200目以上,加酸调节后的pH<6。
铬渣中CaO和MgO的含量高、碱性强,中和至酸性所耗酸量大,导致药剂成本和运行费用高,目前国内还没有实际应用工程。
用于湿法解毒的还原剂有很多,比如亚硫酸钠、硫酸亚铁、硫代硫酸钠、硫化钠、硫氢化钠等等。
铬渣刚从浸取槽排出时含约20%的水分,最简便的解毒方法自然是湿法解毒,但湿法解毒不彻底,解毒后的铬渣稳定性差,容易出现”返黄”现象。
“盐溶解还原固化解毒技术”。
该技术主要基于离子交换原理,主要研究不同盐溶液的作用效果和机理。
根据实验室研究结果,硫酸盐和碳酸盐对酸溶性Cr(VI)的浸出有显著的促进作用,但解毒效果仍不太理想,其解毒铬渣的浸出毒性结果分别为81、24mg·dm一,远远超出《铬渣污染治理环境保护技术规范》(HJ/T 301.2007)的要求(O.5mg·m。
),也超出了《国家危险废物鉴别标准》(GB5085.3.1996)的要求(1.5 mg·dmo)。
因此还需要对该浸出方法进行改进,或者与其他解毒方法相结合,以提高Cr(VI)的溶出率。
铬渣盐浸出解毒的最大优势是浸出前、后盐溶液浓度变化不大,可以回收利用,且对pH 要求不高,可以有效降低成本,是一种值得继续深入研究的铬渣解毒方法。
上述处理方法主要从化学还原及综合处理角度出发,将六价铬转变为三价铬,达到解毒目的。
但化学处理方法因氧化还原反应不彻底,或投加的还原试剂量(硫酸亚铁、亚硫酸盐、碱金属硫化物或硫氢化合物等)不够,后续综合处理的产物必然含有少量的六价铬,对人体和环境仍会产生危害;而且化学处理方法因投加还原试剂量大,使得铬渣的处理总费用上升,在化学解毒过程中易产生新的二次污染,在实际工业生产中应用受到限制。
2.干法解毒技术利用一氧化碳与硫酸亚铁为还原剂,将铬渣与适量的煤炭、炉渣、锯末、稻壳等含碳物质混合,在一定的温度下密闭培烧,产生的一氧化碳和氢气为还原剂,刚出窑的渣尽量隔绝空气,在密闭的条件下进行水淬,投加过量的硫酸亚铁巩固还原效果防止三价铬被氧化,解毒后的铬渣可填埋。
干法解毒成本较低,效果比较好。
其最大优势是能够利用铬盐厂原有设备回转炉,投资少、处理成本较低。
也可以将干法解毒当作是铬渣综合利用或最终处置的预处理,同时适合新渣、老渣以及被铬渣污染的土壤等。
但是在煅烧过程中的烟气会造成二次污染,需要增加除烟除尘设备。
利用微波对铬渣进行解毒是近年来迅速发展的一个新领域。
微波辐照解毒铬渣,对传统的干法解毒时的加热方式加以改进,使煤渣还原铬渣更迅速,解毒后的还原铬渣在环境中的稳定性。
由于微波加热速度快、加热均匀,且微波辐射具有激活极性分子、提高化学产率的特性,已被应用于陶瓷材料的烧结,含铬土壤的治理等。
微波解毒法是干法解毒的进一步转变,该方法无需利用回转窑,能有效的将有毒粉尘的二次污染降至最低。
但该方法需引进能产生强大微波的设备,并且耗电量大。
3.生物解毒技术铬(Ⅵ)污染的微生物治理是利用原土壤中的土著微生物或加入经驯化的高效微生物,通过生物还原反应,将六价铬还原为三价铬,达到修复铬污染的。
从污染土壤中筛选出的土著真菌对六价铬具有较强的生物还原作用,通过选择合适的载体制成菌剂,不仅可用于低浓度的六价铬污染土壤修复,还可用于高浓度含铬(Ⅵ)废物的生物解毒。
应用土著微生物进行有毒废物解毒与污染土壤修复在环境安全性、环境适应性与种群协调性,以及应用成本方面具有其他异地菌种不可比拟的优越性。
因此,在铬(Ⅵ)污染土壤中筛选和驯化高效的土著还原菌是含铬(Ⅵ)废物生物解毒的关键。
微生物解毒铬渣的技术,由于其投资少,设备场地要求简单,且可以回收各种金属,在铬渣治理、资源化回用方面都将发挥重要的作用。
但微生物解毒铬渣的关键在于能分离培养出适应极端酸碱条件和较高会属浓度环境的高效冶金细菌,以及在堆浸过程中对工艺条件的控制。
同时在优化细菌培养基,降低成本,提高其生长繁殖速度的基础上,若结合后续综合利用技术,微生物解毒可大大提高铬的回收率,并且铬渣处理费用将大大降低。
因此微生物解毒铬渣有着广阔的发展前景。
二、污染土壤的修复一、污染土壤修复的技术原理包括:改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式,降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性;降低土壤中有害物质的浓度。
二、污染土壤修复方法按修复场地可分为原位修复和异位修复;按工艺原理可分为物理修复、化学修复和生物修复。
物理方法主要包括物理分离法、溶液淋洗法、固化稳定法、冻融法以及电动力法等;化学方法主要包括溶剂萃取法、氧化法、还原法以及土壤改良剂投加技术等;生物修复方法可分为微生物修复、植物修复与动物修复三种。
最常用的是微生物修复与植物修复。
各种修复技术在作用原理、适用性、局限性和经济性等方面均存在各自的特点,在特定场合的污染土壤进行工程修复时,需根据当地的经济实力、土壤性质、污染物性质、资源条件等因素,进行修复技术的合理选择和组合工艺的优化设计。
1.固化/稳定化修复技术固化/稳定化技术包含了固化和稳定化两个概念。
其中,固化是指利用水泥一类的物质与土壤相混合将污染物包被起来,使之呈颗粒状或大块状存在,进而使污染物处于相对稳定的状态。
封装可以是对污染土壤进行压缩,也可以是由容器来进行封装。
固化不涉及固化物或固化的污染物之间的化学反应。
稳定化是利用磷酸盐、硫化物和碳酸盐等作为污染物稳定化处理的反应剂,将有害化学物质转化成毒性较低或迁移性较低的物质。
稳定化不一定改变污染物及其污染土壤的物理化学性质。
固化稳定化技术适用于多种土壤污染类型。
具有以下几个方面的优点:1)可以处理多种复杂金属废物;2)费用低廉;3)加工设备容易转移;4)所形成的固体毒性降低,稳定性增强;5)凝结在固体中的微生物很难生长,不致破坏结块结构。
但是,该技术在应用过程中的影响因素也较多,例如土壤中水分及有机污染物的含量、亲水有机物的存在、土壤的性质等都会影响到技术的有效性,并且该技术只是暂时的降低了土壤的毒性,并没有从根本上去除其污染物,当外界条件改变时,这些污染物质还有可能释放出来污染环境。