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地下水中铬的污染广泛来自于电镀、铬盐生产、金属冶炼、制革等行业的生产废水、废气和废渣的排放,经雨水长期的淋溶、渗透,引起土壤和地下水环境的污染。Cr(Ⅵ)已被世界卫生组织列为全球范围内的优先污染物,并规定Cr(Ⅵ)在饮用水中的含量要小于0.05 mg/L,所以,地下水中Cr(Ⅵ)污染的修复技术和治理方法是当前研究的焦点问题之一。水体中Cr(Ⅵ)的去除,目前应用最广泛的还是还原沉淀法,但是还原条件下某些污染物毒性会增大的水体难以采用这种方法处理。施氏矿物由于其在处理重金属污染废水时反应迅速,耗量少,无二次污染产生等优点被广泛应用于水体中Cr(Ⅵ)的去除。施氏矿物的合成有化学法和生物法,目前的研究中多采用生物合成法处理含铬废水,处理能力35~55mg/g,但是施氏矿物的生物合成过程较为复杂,相比简单快捷的化学合成方法而言难以大规模的实际应用。本文主要是改良化学合成施氏矿物的合成过程,增大其吸附能力,将其应用于Cr(Ⅵ)污染地下水的吸附试验研究,研究其动力学、吸附等温线以及投加量的影响,分析其吸附机理,并考察pH值、有机物、地下水中常见无机离子等环境条件对施氏矿物吸附地下水中Cr(Ⅵ)的影响。本文的主要结论如下:(1)改良后施氏矿物的比表面积(12.5368 m2/g)比过氧化氢快速氧化法合成施氏矿物(4.3073 m2/g)变大,吸附平均孔体积由0.0075 cm3/g提高到0.022 cm3/g,平均孔径由6.93 nm增大到7.1 nm,但是两者都属介孔材料;改良后施氏矿物中所含的羟基和硫酸根增多,这将有利于其吸附Cr(Ⅵ)。(2)改良后的施氏矿物处理不同浓度、不同pH值条件的Cr(Ⅵ)污染地下水24h反应均可完成,两种施氏矿物吸附Cr(Ⅵ)的动力学过程均符合Lagergren二级反应速率方程,吸附机理主要是化学吸附;吸附等温方程也都满足Langmiur方程,改良前后最大吸附量分别为40.4 mg/g和52.9 mg/g和,吸附热为6.368 kJ/mol和15.461 kJ/mol。(3)改良后施氏矿物吸附Cr(Ⅵ)之后,在强碱性(pH=12)环境中,Cr(Ⅵ)在4h内又会被完全释放,释放了Cr(Ⅵ)之后的矿物发生改性,变成赤铁矿,赤铁矿在pH=4.5时对Cr(Ⅵ)的吸附效果比施氏矿物更好,可以资源化利用。(4)pH值是影响地下水中Cr(Ⅵ)去除的重要因素,pH在3~6时,Cr(Ⅵ)的去除率随pH的增大而增加,pH在6~8时,Cr(Ⅵ)的去除率随pH的增大而降低,pH=6时,去除率最高。(5)地下水中的有机物对施氏矿物去除Cr(Ⅵ)有重要影响。弱酸性环境下(pH=6),施氏矿物吸附Cr(Ⅵ)的过程不受有机物的影响;弱碱性环境(pH=8)下,有机物会对施氏矿物吸附Cr(Ⅵ)产生明显的抑制作用。(6)不同无机离子对施氏矿物吸附地下水中Cr(Ⅵ)的影响不同。HCO3-会对施氏矿物吸附Cr(Ⅵ)有明显的抑制作用,SO42-在pH=8时对施氏矿物吸附Cr(Ⅵ)有明显的抑制作用,Cl-则对吸附过程无影响;弱酸性环境中无机阳离子的存在对施氏矿物吸附Cr(Ⅵ)无影响,但弱碱性环境中无机阳离子会抑制施氏物抑制会Cr(Ⅵ)吸附。