厌氧环境下Cr(Ⅵ)的微生物还原能力

通过接种土壤微生物的混合培养及土壤泥浆培养试验,测定了厌氧培养过程中C r(Ⅵ)和F e(Ⅱ)浓度的变化,研究了不同浓度铬酸盐的微生物还原能力及不同浓度铬酸盐对水稻土中氧化铁还原的影响。结果表明,由水稻土中提取的微生物虽然能够直接还原C r(Ⅵ),但其还原速率和还原程度有限,且C r(Ⅵ)浓度越高,微生物的还原能力越差;不同来源的土壤微生物对C r(Ⅵ)的还原能力有所差异,其中四川水稻土中微生物对C r(Ⅵ)的还原能力均大于江西水稻土;在厌氧培养的水稻土中,添加的C r(Ⅵ)可以较迅速地还原,其中土壤氧化铁的微生物还原过程对C r(Ⅵ)还原具有明显的促进作用;C r(Ⅵ)的存在导致F e(Ⅱ)生成的时间出现滞后,且C r(Ⅵ)浓度越大生成F e(Ⅱ)的滞后时间越长;F e(Ⅱ)产生滞后的时间与C r(Ⅵ)还原结束的时间具有一致性。

零价铁粉对水稻土中六价铬的还原作用及其影响因素研究

【目的】研究雷州半岛水稻土吸附Cr(Ⅵ)反应特征以及零价铁粉对水稻土中Cr(VI)的还原作用,分析相关因素对上述过程的影响。【方法】通过批处理等温吸附和动力学实验,考察反应物浓度、时间、pH、离子强度和陪伴离子等因素对Cr(Ⅵ)吸附量和还原比例的影响,并用相关反应模型对数据进行拟合分析。【结果】在所研究的0.1～2.0 mmol/L初始浓度范围内,水稻土对Cr(Ⅵ)吸附未达到饱和,吸附等温线可用Langmuir方程拟合(R2=0.9963)。提高pH和离子强度将抑制C(Ⅵ)吸附,且吸附动力学曲线可用假一级反应动力学方程拟合(R2=0.9935)。在所研究的反应条件下(初始溶液pH_4.0、0.20 mmol/L Cr(Ⅵ)、0.01 mmol/L NaCl、5.0 g土+0.25 g零价铁粉、体系总体积250 mL),Cr(Ⅵ)还原比例可达100%。溶液中Cr质量衡算表明,所生成的Cr(Ⅲ)可部分被吸附到固体表面。磷酸根和邻菲罗啉的存在均可降低Cr(Ⅵ)还原比例,提高反应体系pH不利于Cr(VI)还原,其比例可从pH_4.34时的100%下降至pH6.87时的56.3%。【结论】水稻土吸附Cr(Ⅵ)反应机理包含静电吸附,高pH条件所导致的土壤表面对Cr(VI)的静电斥力增加以及背景电解质中阴离子的竞争吸附均可减少水稻土对Cr(Ⅵ)的吸附量;零价铁粉对水稻土中Cr(Ⅵ)的还原比例随pH升高逐渐减少,且磷酸根的存在有抑制作用。