有机物存在下水体中三价铬的去除

环境中的铬与人体健康以及动植物的生长关系密切，同时铬也是工业污染的重要指标之一。大量未处理的含铬废水、废渣和废气直接排入环境，从而破坏土壤、水体、生物的动态平衡，严重影响着环境质量。环境中铬的含量过高，铬便成为有毒污染元素，对呼吸道有刺激腐蚀作用，引起溃疡、鼻炎、支气管炎等[1-2]。某些铬化合物有致癌作用。水溶性六价铬已被列为对人体危害最大的8种化学物质之一，是国际公认的3种致癌金属物之一，也是美国EPA公认的129种重点污染物之一。目前，对水体中铬的去除，有絮凝沉淀法、离子交换法、吸附法、反渗透法[3-8]等，而通常采用的是将毒性较大的Cr6+还原为毒性较小的Cr3+，然后通过沉淀方法将三价铬从水体中去除[9]。但是，在大多数情况下，污染水体中都含有很多共存污染物和共存离子，例如，铬电镀废水中除含有大量六价铬外，还含有较多有机物，如柠檬酸、酒石酸等，这些有机物与铬相互作用，有可能使沉淀法去除铬的去除效率降低。本试验模拟污染水体，通过加入不同的常见沉淀剂和共沉淀剂，在有机物存在条件下去除三价铬，比较去除结果，并对去除机理进行初步探讨，以期考证沉淀法在有机物共存污染条件下去除水体中三价铬的简便易行的方法，为污染水体的修复提供理论和实际应用参考。1试验部分1.1试验仪器与试剂紫外可见分光光度计（T6新世纪）；电热鼓风干燥箱（103-3BS）；电子天平（AL204）；电热板（TRB型）；节能型电阻炉（SX3-4-10）；离心机（TDL-5）；酸度计（pHS-3C）。浓硝酸，浓硫酸，氨水，体积分数为1的硝酸，体积分数为1的硫酸，体积分数为1的磷酸，质量浓度40g·L-1的高锰酸钾，质量浓度200g·L-1的尿素，质量浓度20g·L-1的亚硝酸钠，质量浓度2g·L-1的二苯基碳酰二阱（显色剂），CrCl3·6H2O，草酸，草酸铵，柠檬酸，柠檬酸钠，酒石酸，酒石酸钾钠，硫酸铝钾，柠檬酸三铵，EDTA，三氯化铝和三氯化铁，氢氧化钠，氢氧化钙，碳酸钠，碳酸氢钠等。铬（Cr3+）储备液（2g·L-1）：由三氯化铬（CrCl3·6H2O）配制，使用时稀释到Cr3+的质量浓度为0.2g·L-1，作为模拟的铬污染水体。所用药品均为有机物存在下水体中三价铬的去除孙会芳1，张瑞华2，石玉磊2（1.天津科技大学，天津市海洋资源与化学重点实验室，天津300457；2.天津科技大学理学院，天津300457）摘要：通过对多种有机物如草酸、柠檬酸、柠檬酸钠、酒石酸钾钠、草酸铵、柠檬酸三铵、酒石酸、EDTA分别存在下，对水体铬（Ⅲ）去除影响对比，选择酒石酸、草酸、柠檬酸和柠檬酸钠作为共存有机物，氢氧化钙或氢氧化钠做沉淀剂，三氯化铝或三氯化铁为共沉淀剂，研究水体铬（Ⅲ）去除情况，并对铬去除及影响机理进行了探讨。结果表明，所选有机物的存在，不同程度地影响水体中三价铬的去除，三氯化铝和三氯化铁的存在，有助于水体中三价铬在有机物存在情况下的去除，且多数情况下，三氯化铝的共沉淀效果好于三氯化铁。Ca(OH)2、NaOH的最佳用量为理论用量的150%，且Ca(OH)2的沉淀效果好于NaOH。关键词：铬污染;水体污染;水体修复中图分类号：X703.1；文献标识码：A文章编号：1000-3770(2010)07-0046-004收稿日期：2009-10-23基金项目：天津科技大学科学研究基金资助（20080213）；天津科技大学引进人才科研启动基金资助（20070421）天津科技大学理学院科技创新课题作者简介：孙会芳（1973－），女，实验师，研究方向为污染与修复研究；联系电话：13821812945；E-mail：sunhhff@126.com联系作者：张瑞华；E-mail：ruixue0422@163.com第36卷第7期2010年7月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.36No.7Jul.,201046分析纯，水为去离子水。1.2分析方法采用水体铬分析国家标准。在酸性溶液中，水样中的三价铬被高锰酸钾氧化成六价铬，六价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫红色化合物，于波长540nm处进行分光光度测定。过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解，而过量的亚硝酸钠又被尿素分解。1.3试验方法1.3.1共存有机物选择试验锥形瓶中各加入50mL质量浓度0.2g·L-1的Cr3+储备液，分别加入1mL浓度为0.1mol·L-1的草酸、草酸铵、柠檬酸、柠檬酸钠、酒石酸、酒石酸钾钠、柠檬酸三铵、EDTA，然后加入适量沉淀剂NaOH溶液，静置，观察现象；并于上述溶液中加入AlCl3或FelCl3，用浓度为1.2mol·L-1的盐酸配制溶液，再加沉淀剂NaOH进行对比。1.3.2沉淀剂选择试验锥形瓶中各加入50mL质量浓度0.2g·L-1的Cr3+储备液，分别加入1mL浓度为0.1m