硫酸亚铁修复六价铬污染土壤的原理

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铬是自然环境中的一种重要金属污染物,通常以三价铬、六价铬两种价态存在。三价铬是人和动物必需的微量元素,六价铬则是毒性较大的致畸、致突变剂。目前中国许多城市和地区都发现铬污染现象,针对六价铬超标的问题,可以使用硫酸亚铁溶液进行还原处理,其主要原理就是将土壤中的六价铬还原为三价铬。目前比较成熟的铬污染土壤修复技术是固化稳定化技术。在固化稳定化技术中最重要的是稳定化药剂的选用。

六价铬污染土壤

硫酸亚铁是见效比较快且成本低廉效果可靠的铬污染土壤修复稳定化药剂。实际使用中选用七水硫酸亚铁作为稳定剂、生石灰作为辅助剂。硫酸亚铁有很强的还原性,可以将土壤中的六价铬还原成三价铬,然后采用生石灰调节PH到弱碱性,此时生石灰作为粘结剂使用,将未被还原的六价铬吸附在土壤表面,同时石灰还能与三价铬反应生成稳定的氢氧化物沉淀,将铬离子从土壤中彻底去除。

六价铬污染土壤修复

硫酸亚铁去除六价铬原理:

首先采用还原剂-硫酸亚铁(水剂FeSO4)将土样中毒性较高的Cr6+转化为毒性较低的Cr3+然后采用NaOH调节pH值至弱碱性8~8.5三价铬离子形成CrOH3沉淀。土样中六价铬的测定使用二苯碳酰二肼分光光度(GB-)进行。

还原Cr6+的化学方程式:

K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4→3Fe2SO43+K2SO4+Cr2SO43+7H2O

铁稳定化Cr3+的离子方程式

Cr3++3OH-=CrOH3

使用硫酸亚铁溶液还原铬污染土壤,能够很好地将土壤中的六价铬还原成三价铬,有效降低土壤中六价铬的浓度,使之满足国家规定的用地中Cr6+的目标要求。再使用氢氧化钠对还原后的土壤进行稳定化处理,Cr3+转变为CrOH3沉淀,经过此种方法处理的土壤中六价铬可以达到相应的标准要求。

硫酸亚铁

在进行土壤养护之前,需要确定硫酸亚铁与生石灰的投加量,这里要说明的是硫酸亚铁与石灰的投加量没有固定的数值,需要根据土壤中铬的形态及含量分布进行专业的计算及样土烧杯实验后方能确定。经过硫酸亚铁与石灰修复改良后的土壤可以明显降低铬污染土壤的毒性浸出浓度,达到国家标准要求,实现土壤的改良。




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