铬盐生产场地铬污染规律及含水层铬迁移转化研究

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铬盐是一种重要的无机化工产品,我国有10%的商品品种与铬盐有关,但是我国的铬盐生产多为有钙焙烧工艺,该工艺生产过程中含铬废渣产生量大、过程复杂,操作环境差,三废污染重;铬盐企业占地面积广,污染范围大。在长期的降雨淋滤下铬盐生产场地的铬随雨水进入土壤,并经过包气带进入地下水,造成严重的环境污染,威胁人类健康与生命安全。本研究通过对铬盐生产场地周围土壤进行调查,研究铬盐生产场地周围的土壤污染;在实验室进行模拟实验,研究地下水铬污染规律以及铬在含水层的迁移转化,并取得了显著成果。通过土壤的调查研究发现,所选铬盐厂铬渣堆对周围土壤已经造成严重污染,迫切需要对该铬盐厂周围的土壤进行铬污染修复;铬渣堆不同方向上土壤中铬的分布均随着与铬渣堆的距离而变化,而且在各方向都存在最大的浓度位置,因此铬渣堆中铬的扩散可以用颗粒物扩散模式来解释;铬渣堆对周围土壤的污染在当地主导风向东南风的下风向较其他风向严重,由于铬原料与铬渣的运输,导致铬盐厂外围道路两侧也受到非常严重的污染。含水层铬污染规律的模拟研究可以发现,Cr(Ⅵ)对某一点污染的变化规律是与时间和污染的程度相关的,与距离污染源的距离没有关系。比较模拟槽中三层取样口的浓度变化可以看出,随着深度的增加Cr(Ⅵ)在含水层中的变化规律逐渐趋于稳定,这就说明在含水层底部溶质受到重力作用的影响小,对流弥散作用占优势。实验室研究含铬溶液与介质砂接触后的变化发现六价铬在含水层中的迁移转化主控过程为物理迁移,六价铬进入含水层后直接随地下水而流动,因此污染性较强;三价铬在含水层中的迁移转化主控过程是沉淀-溶解和吸附-解吸。模拟研究含铬溶液浓度与地下水流速对六价铬在模拟柱中变化的影响发现,六价铬进入地下水后随着地下水的流向逐步产生污染,污染程度随进入的铬浓度而变化,出水浓度与进水浓度具有正相关性,相关系数R2=0.9958,但是浓度的大小不影响对某一点产生污染的时间;不同流速条件下,出水中六价铬的出现时间、出水浓度达到平衡的时间和最终六价铬浓度不同,流速越小出现六价铬的时间越晚、到达平衡的时间越晚,最终浓度越大。
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