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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\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
个植株生长受到抑制以至最后枯死．在土培实验中，当土壤中Cr(VI)为50mg·kg．-时，水稻生长开始受影响，且减产10％，受害的水稻植株变矮，叶片狭窄，叶色枯黄，分蘖减轻，叶鞘呈黑褐色，根系溃烂且细短而稀疏，生长严重受抑。
3.Cr(VI)对微生物的毒性
微生物在土壤生态系统物质循环与养分转化过程中起着十分重要的作用，但当土壤中Cr的含量达到一定程度时，就会抑制微生物的生长代谢作用，严重时可致其死亡．长期定位试验表明，当土壤中Cr含量为80mg·kg一时，可使蓝绿藻固氮活性降低50％，其数量亦有明显的降低。Cr极易同一些生物大分子如酶的活性中心，以及给电子基团如蛋白质上的巯基、核酸上的碱基、磷酸酰基等结合，导致这些生物大分子失活，最终引起生物个体的病变和死亡．此外，Cr进入生物体后极易在生物体内积累，并和金属硫蛋白、类金属硫蛋白和小分子量的配体如甘氨酸、牛磺酸等结合，进而对微生物产生毒害。
（三）铬渣污染的治理和综合利用
铬渣污染的治理主要包括：铬渣的解毒和综合利用；铬渣污染土壤的治理；铬污染地下水的治理等。
一、铬渣的解毒处理
铬渣的解毒主要是指将六价铬分离并还原成三价铬或形成六价铬盐沉淀，以避免其危害环境。我国铬盐厂的生产工艺特点，所产生
的主要是有钙焙烧铬渣，这类铬渣的解毒或综合利用方法有十多种以上。
1．湿法解毒技术
“酸溶／还原固化技术”。鉴于酸溶性六价铬的存在，一些学者提出利用酸调节铬渣的pH值至酸性，首先破坏铬渣中的硅酸二钙．铬酸钙固溶体和铁铝酸钙．铬酸钙固溶体品格，使酸和铬酸钙反应释放出铬酸根，导致酸溶性六价铬被释放溶出，然后对溶出的六价铬进行还原和固定。现在已经研发出几种较为理想的溶出方法，为保证较高的六价铬溶出率，铬渣粒径一般需破碎到200目以上，加酸调节后的pH<6。铬渣中CaO和MgO的含量高、碱性强，中和至酸性所耗酸量大，导致药剂成本和运行费用高，目前国内还没有实际应用工程。用于湿法解毒的还原剂有很多，比如亚硫酸钠、硫酸亚铁、硫代硫酸钠、硫化钠、硫氢化钠等等。铬渣刚从浸取槽排出时含约20％的水分，最简便的解毒方法自然是湿法解毒，但湿法解毒不彻底，解毒后的铬渣稳定性差，容易出现”返黄”现象。
“盐溶解还原固化解毒技术”。该技术主要基于离子交换原理，主要研究不同盐溶液的作用效果和机理。根据实验室研究结果，硫酸盐和碳酸盐对酸溶性Cr(VI)的浸出有显著的促进作用，但解毒效果仍不太理想，其解毒铬渣的浸出毒性结果分别为81、24mg·dm一，远远超出《铬渣污染治理环境保护技术规范》(HJ／T 301．2007)的要求(O．5mg·m。)，也超出了《国家危险废物鉴别标准》(GB5085．3．1996)的要求(1．5 mg·dmo)。因此还需要对该浸出方法进行改进，或者与