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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

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