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1、地下水鉻離子污染PRB修復(fù)模擬實(shí)驗(yàn)研究楊雪梅范俊玲許亞洲摘要：六價(jià)鉻離子為重金屬離子，對(duì)人和其他生物危害較大。地下水是人們生活及飲用用水的主要來源。地下水污染具有隱蔽性和難以逆轉(zhuǎn)性的特點(diǎn)，地下水一旦受到重金屬離子的污染，很難恢復(fù)。國內(nèi)外對(duì)地下水污染研究較多，方法主要有抽出處理法和原位處理法等。根據(jù)國內(nèi)外六價(jià)鉻污染地下水治理的研究現(xiàn)狀，確定以粉煤灰+鐵屑為介質(zhì)，對(duì)鉻離子污染的地下水進(jìn)行處理，并確定實(shí)驗(yàn)方案，確定了介質(zhì)的用量和去除效率，為地下水中重金屬污染的治理做了有益的嘗試。關(guān)鍵詞：地下水污染；六價(jià)鉻；粉煤灰；鐵屑地下水作為地球上的淡水資源
2、，具有很高的生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。近幾年來，由于我國人口的增長、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，地下水資源發(fā)生了嚴(yán)重的危機(jī)，突出表現(xiàn)在城市地下水資源超量開采和污染加劇，其中地下水的重金屬污染的現(xiàn)狀給城市居民生產(chǎn)和生活帶來了巨大危害。我國城市地下水污染日益加劇。據(jù)有關(guān)部門對(duì)118個(gè)城市2～7年的連續(xù)監(jiān)測資料，約有64%的城市地下水遭受了嚴(yán)重污染，33%的城市地下水受到輕度污染，基本清潔的城市地下水只有3%[1]。焦作市的地表水貧乏且污染比較嚴(yán)重，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展及城市人口增長對(duì)水需求量也越來越大。工業(yè)“三廢”的大量排放使地下水污染呈擴(kuò)展趨勢
3、。焦作市環(huán)境監(jiān)測站監(jiān)測結(jié)果表明，焦作市地下水在1996年各項(xiàng)指標(biāo)均未超標(biāo)，但已有超標(biāo)趨勢。在隨后的幾年內(nèi)，部分污染物已經(jīng)超標(biāo)，尤其在工業(yè)區(qū)，由于企業(yè)廢水，廢渣的無組織排放或處理不當(dāng)，使其中的污染物經(jīng)過大氣降水或地表水的淋溶作用滲透入地下造成地下水污染，導(dǎo)致部分地區(qū)地下水中重金屬嚴(yán)重超標(biāo)[2]。鉻屬于鐵族元素，是一種有毒的重金屬元素，其毒性對(duì)人體及環(huán)境產(chǎn)生極大的危害。因此，預(yù)防Cr6+對(duì)地下水的污染以及處理已經(jīng)被污染了的地下水，是現(xiàn)階段一個(gè)亟待解決的問題，也是本論文討論研究的主要目的和意義。1處理Cr6+污染地下水的技術(shù)綜述對(duì)于已經(jīng)被Cr6
4、+污染的地下水，目前國內(nèi)外常采用的治理方法按照治理方式分主要有傳統(tǒng)的抽出處理法和原位修復(fù)法。下面對(duì)這兩種方法做一個(gè)簡單的介紹。1.1抽出處理法顧名思義，抽出處理法是通過被污染地下水的下游的抽水機(jī)，把已經(jīng)污染的地下水抽出，通過地面處理設(shè)施和方法，將廢水中的污染物去除掉，達(dá)到了處理的標(biāo)準(zhǔn)，然后再排入自然界或者直接利用。目前，國內(nèi)外對(duì)受鉻離子污染地下水的抽出處理法主要有如下幾種：藥劑還原法、離子交換法、活性炭吸附、反滲透法。1.2原位處理法[3]原位處理法即可滲透反應(yīng)格柵。反應(yīng)格柵法就是在地下水污染源的下游，在隔水層和地面之間的含水層中間，修筑
5、一道一定厚度的可滲透格柵，中間填滿生物或者化學(xué)介質(zhì)，當(dāng)受到Cr6+污染的地下水滲透流過格柵時(shí)，其中的介質(zhì)和水中的Cr6+反應(yīng)，生成無害的或者沉淀物質(zhì)。這樣就解決了Cr6+污染地下水的水質(zhì)處理問題。1.3受Cr6+污染的地下水處理方法綜合分析和比較活性炭吸附法，處理容量大，可去除各種金屬離子和酸根離子。其優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，操作方便，處理效果好。缺點(diǎn)是再生效率低，使用壽命短，處理費(fèi)用高，耗酸、耗堿等。而離子交換法，在我國現(xiàn)階段只適用于處理含鉻(Cr6+)漂洗廢水，盡管基建費(fèi)用高，工藝復(fù)雜，但可將有毒的六價(jià)鉻回收為較純的鉻酸并可直接回鍍槽使用，凈
6、化后的水可回到生產(chǎn)系統(tǒng)重復(fù)使用，從而達(dá)到綜合利用的目的。因而，這兩種抽出處理方法完全用于受重金屬鉻污染的地下水處理而言不合適。原位處理法，工程量相對(duì)較小，處理過程簡單，持續(xù)處理周期比較長。具有很大的發(fā)展前途。缺點(diǎn)是：設(shè)計(jì)要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件進(jìn)行，還要考慮地下水運(yùn)動(dòng)方面的問題，所選的介質(zhì)也要根據(jù)水質(zhì)分析及處理結(jié)果要求有所限制。2實(shí)驗(yàn)方法過程以及數(shù)據(jù)處理2.1實(shí)驗(yàn)裝置簡1.水樣；2.可控水速導(dǎo)管；3.玻璃管；4.介質(zhì)；5.漏斗；6.出水水樣該實(shí)驗(yàn)?zāi)M污染地下水原位處理的滲透格柵的原理，采用淋濾的方法，將Cr6＋濃度達(dá)到0.203毫克/升的自配
7、受污染水樣，通過Ф15mm×40cm的玻璃管制成吸附柱；水樣在上端用可控水速的導(dǎo)管引出，以固定的速度流過玻璃管，其內(nèi)裝質(zhì)量比為1：1的鐵屑＋粉煤灰共5g；水樣在玻璃管中經(jīng)反應(yīng)后流出，玻璃管下端用紗布處理。實(shí)驗(yàn)裝置如上圖12.2實(shí)驗(yàn)過程技術(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及處理①實(shí)驗(yàn)過程。根據(jù)對(duì)比設(shè)計(jì)的研究結(jié)果，設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)間為4天。實(shí)驗(yàn)時(shí)間從吸附管的下端開始出水計(jì)時(shí)；開始出水的時(shí)刻為7月13日的中午12：05分，然后每隔4個(gè)小時(shí)取一次水樣，保存在事先準(zhǔn)備好的干凈的水瓶中，貼好標(biāo)簽及日期。試驗(yàn)中所得的數(shù)據(jù)主要包括出水的體積，水樣的PH值，Cr6+的濃度（在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)
8、為水樣在分光光度計(jì)540μm下的分光光度），在最后的一天時(shí)間內(nèi)，由于出水速度變得比較慢，因此把取水樣的間隔時(shí)間改為了8小時(shí)。②數(shù)據(jù)處理。首先測量每次經(jīng)過處理的出水的體積，并且作出體積隨時(shí)間變化
