【摘 要】
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铬酸盐是我国需求量最大的化工产品之一,在皮革、染料、颜料、木材防腐等行业应用广泛。铬渣废料的杂乱堆放导致土壤环境遭到破坏,严重威胁人类的健康安全,因此对铬(Cr)污染土壤进行治理迫在眉睫。为避免化学还原法“再氧化”现象及高浓度Cr(Ⅵ)对微生物修复限制的影响,本研究选用化学还原-微生物稳定化相结合的方法对Cr(Ⅵ)进行还原,主要的结论如下:(1)向高浓度Cr(Ⅵ)污染土壤中添加多硫化钙和硫酸亚铁可
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铬酸盐是我国需求量最大的化工产品之一,在皮革、染料、颜料、木材防腐等行业应用广泛。铬渣废料的杂乱堆放导致土壤环境遭到破坏,严重威胁人类的健康安全,因此对铬(Cr)污染土壤进行治理迫在眉睫。为避免化学还原法“再氧化”现象及高浓度Cr(Ⅵ)对微生物修复限制的影响,本研究选用化学还原-微生物稳定化相结合的方法对Cr(Ⅵ)进行还原,主要的结论如下:(1)向高浓度Cr(Ⅵ)污染土壤中添加多硫化钙和硫酸亚铁可显著降低Cr(Ⅵ)浓度,而添加零价铁还原效果不明显。硫酸亚铁较多硫化钙对土壤Cr(Ⅵ)的还原效果更稳定,两者的最佳反应时间分别为1d和3d。硫酸亚铁可将毒性大的生物有效态几乎全部转化为铁锰结合态、有机结合态、碳酸盐结合态,而添加多硫化钙反应3d后,水溶态铬和可交换态铬浓度仍然处于较高水平。(2)添加电子供体进行微生物稳定化结果表明,当乙酸钠添加量为7 g/kg时,Cr(Ⅵ)还原率最佳,微生物稳定化还原率为30.61%,化学-微生物联合还原率为93.58%。不同电子供体对土壤中Cr(Ⅵ)的还原率由高到低依次为乳酸>乳酸钠>葡萄糖>乙酸钠>乙酸乙酯,其中添加乳酸微生物稳定化还原率为48.06%,化学-微生物联合还原率为95.20%。在易被微生物利用的水溶态铬、可交换铬几乎为零的情况下,微生物可以还原碳酸盐结合态铬。(3)毒性浸出实验表明,五种电子供体对土壤浸出液中Cr(Ⅵ)和总Cr的降低能力由高到低依次为乳酸>葡萄糖>乳酸钠>乙酸钠>乙酸乙酯,硫酸亚铁对土壤浸出液中Cr(Ⅵ)浓度和总Cr浓度的降低起主要作用,而添加不同电子供体的微生物稳定化过程对土壤浸出液中Cr(Ⅵ)浓度和总Cr浓度的降低作用较小,但可以使土壤浸出液中Cr(Ⅵ)浓度和总Cr浓度稳定在较低水平。(4)微生物多样性结果表明,随着微生物稳定化进行,样品中的物种分布有一定的趋向性和选择性,Bacillus,Acinetobacter和Pseudomonas成为优势物种,可能参与Cr(Ⅵ)的还原。(5)XRD(X-ray diffraction analysis)结果表明,还原后的Cr(Ⅵ)主要以Cr(Ⅲ)的形式存在。Cr可以与土壤中的晶体结合起来,实现稳定还原。灭菌前后土壤中各项指标无明显差异,表明Cr不会因微生物的消亡而溶出。
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