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Al(III)對糖漿溶液中有機(jī)還原物質(zhì)還原六價(jià)鉻的影響

2015-11-20 05:52:50陳子方趙勇勝吉林大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院地下水資源與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室吉林長春130021
中國環(huán)境科學(xué) 2015年12期
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陳子方,李 琴,趙勇勝(吉林大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院,地下水資源與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,吉林 長春 130021)

Al(III)對糖漿溶液中有機(jī)還原物質(zhì)還原六價(jià)鉻的影響

陳子方,李 琴,趙勇勝*(吉林大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院,地下水資源與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,吉林 長春 130021)

通過批實(shí)驗(yàn)研究了Al(III)對糖漿溶液化學(xué)還原六價(jià)鉻反應(yīng)的影響,揭示了不同條件下Al(III)對六價(jià)鉻還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響.結(jié)果表明:Al(III)能夠促進(jìn)糖漿溶液還原六價(jià)鉻反應(yīng)進(jìn)行;其作用機(jī)制是Al(III)與糖漿溶液中有機(jī)還原物質(zhì)及Cr(VI)反應(yīng)形成三者的絡(luò)合物,降低糖漿中多酚等有機(jī)還原物質(zhì)還原Cr(VI)的反應(yīng)活化能,提高六價(jià)鉻還原反應(yīng)速率.Al(III)存在時(shí),該六價(jià)鉻還原反應(yīng)符合準(zhǔn)一級動(dòng)力學(xué)反應(yīng);pH 2.0,2.5,3.0,3.5時(shí),添加Al(III)的實(shí)驗(yàn)組中六價(jià)鉻反應(yīng)速率常數(shù)比對應(yīng)的空白對照組中反應(yīng)速率常數(shù)分別增加了0.0251,0.0139,0.0058,0.0048h-1.添加Al(III)前后反應(yīng)體系中六價(jià)鉻還原的反應(yīng)活化能(Ea)分別為66.38,62.80kJ/mol.當(dāng)糖漿濃度不足時(shí),Al(III)能夠提高糖漿溶液還原六價(jià)鉻的反應(yīng)去除率.

Al(III);有機(jī)還原物質(zhì);催化作用;六價(jià)鉻還原;動(dòng)力學(xué)

許多工業(yè)活動(dòng)如電鍍、染料、制革以及冶金等生產(chǎn)過程產(chǎn)生大量的含鉻廢水,這些廢水未經(jīng)妥善處理進(jìn)入環(huán)境導(dǎo)致局部范圍內(nèi)土壤和地下水嚴(yán)重污染[1-2].基于自然環(huán)境中氧化還原環(huán)境和pH值條件,鉻主要以三價(jià)鉻(Cr3+)和六價(jià)鉻(CrO42-和Cr2O72-)2種價(jià)態(tài)形式穩(wěn)定存在[3].三價(jià)鉻毒性小,是人體糖和脂肪代謝必需的微量元素;并且其在地下水中溶解性差、易沉淀.六價(jià)鉻是一種毒害性很強(qiáng)的重金屬元素,對人體的消化系統(tǒng)和皮膚均有刺激和腐蝕作用,具有致癌和致突變性.此外,六價(jià)鉻的溶解性高,在地下環(huán)境中易遷移[4-6].

目前,經(jīng)濟(jì)有效的修復(fù)六價(jià)鉻污染含水層的方法是通過原位修復(fù)技術(shù)利用物理化學(xué)的或生物的還原作用將六價(jià)鉻還原為價(jià)態(tài)穩(wěn)定且相對無毒的三價(jià)鉻,然后利用吸附或者沉淀技術(shù)處理產(chǎn)生的三價(jià)鉻,以達(dá)到去除六價(jià)鉻毒害性的目的[7-9].與處理成本高,處理效率低的異位處理技術(shù)相比,該方法處理效率高成本低且修復(fù)時(shí)間短[10-11].用于修復(fù)地下水中六價(jià)鉻污染常見的處理劑主要有4類:鐵基還原劑[12-14]、亞鐵基還原劑[15-17]、基于硫化物的還原劑[18-19]以及基于碳水化合物的微生物碳源[20-22].除此以外,有機(jī)酸等還原性有機(jī)物作為還原劑處理六價(jià)鉻也進(jìn)行了廣泛的研究,并且取得良好的效果[23-25].

工業(yè)糖漿是精制糖過程中產(chǎn)生的一種粘稠、黑褐色、呈半流動(dòng)的漿液,是一種常用的微生物碳源.六價(jià)鉻生物修復(fù)的微生物菌群可分為3種:鉻還原菌、硫酸鹽還原菌和鐵還原菌[26-28].本課題組的研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)無有效微生物菌群時(shí),糖漿稀釋溶液在酸性條件下能夠通過化學(xué)還原作用將六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻;其反應(yīng)機(jī)理是工業(yè)糖漿中含有的有機(jī)還原物質(zhì)(植物多酚、有機(jī)酸等),其在酸性條件下能夠提供電子將六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻[29].這個(gè)發(fā)現(xiàn)對于地下環(huán)境中六價(jià)鉻的修復(fù)具有重要意義,特別是在無有效微生物菌群生長的條件下,糖漿溶液中有機(jī)還原化合物可有效降低或完全去除地下環(huán)境中六價(jià)鉻的毒害性.

很多學(xué)者已經(jīng)報(bào)道了地下水中不同的金屬離子對有機(jī)物分子還原六價(jià)鉻為三價(jià)鉻的反應(yīng)具有不同的影響效果.Mn(II)通過與含有α羥基結(jié)構(gòu)的有機(jī)酸形成金屬絡(luò)合物可有效提高有機(jī)酸的活性,顯著地提高六價(jià)鉻還原反應(yīng)速率;其催化機(jī)理可分為兩個(gè)方面:一方面是緩慢的誘導(dǎo)有機(jī)酸還原六價(jià)鉻的反應(yīng)發(fā)生,另一方面則是通過增加中間產(chǎn)物的數(shù)量提高六價(jià)鉻還原反應(yīng)速率[30-31].此外,Al(III)是高嶺土、蒙脫土、伊利石等粘土礦物分子結(jié)構(gòu)重要組成成分,在地下環(huán)境中含量豐富.Chen等[32]通過實(shí)驗(yàn)論證了Al(III)可與α羥基酸結(jié)合形成金屬絡(luò)合物有效提高有機(jī)酸的還原活性,并與Cr(VI)結(jié)合進(jìn)一步形成Al(III)、有機(jī)酸和Cr(VI)三者的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合物,從而有效提高有機(jī)酸還原六價(jià)鉻的反應(yīng)速率.

論文通過批處理實(shí)驗(yàn)探究了Al(III)對工業(yè)糖漿溶液修復(fù)六價(jià)鉻污染的影響效果和機(jī)理,闡述了在有無Al(III)反應(yīng)體系中Al(III)濃度、初始pH值、溫度、以及糖漿濃度對工業(yè)糖漿還原六價(jià)鉻反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的變化規(guī)律.

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

重鉻酸鉀、濃硫酸、濃磷酸等為優(yōu)級純試劑,二苯碳酰二肼、無水碳酸鈉、一水合硫酸錳等均為分析純試劑,購自北京化工廠或國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;福林酚試劑購自北京鼎國生物科技有限公司等;工業(yè)糖漿(甘蔗糖蜜)符合甘蔗糖蜜生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)(QB/T2684-2005)[33],購自云南省玉溪湘溪食品有限公司;此外,糖漿溶液中含有大量的有機(jī)還原物質(zhì)(植物多酚和少量的有機(jī)酸),具體參數(shù)見表1.

表1 甘蔗糖漿參數(shù)Table 1 Parameters of sugarcane molasses

1.2 分析方法及儀器

六價(jià)鉻測定方法為二苯碳酰二肼分光光度法,儀器型號:尤尼克7200可見光分光光度計(jì);植物多酚測定方法為:福林酚法,儀器型號為: WFZUV-2802H紫外分光光度計(jì);溫度和pH值測定儀器為TSI pH100參數(shù)儀.

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 Al(III)濃度對六價(jià)鉻還原的影響 恒溫20℃,設(shè)置4組實(shí)驗(yàn),量取體積為100mL濃度為20mg/L的Cr6+和濃度分別為0,0.1,1.0,2.5,5.0mg/L Al(III)的混合溶液分別置于4個(gè)棕色反應(yīng)瓶中;然后量取100mL體積濃度為2.76mg/L的工業(yè)糖漿溶液(pH 3.0±0.1)分別置于4個(gè)反應(yīng)瓶中,混合均勻,隨著反應(yīng)時(shí)間增加依次取樣分析六價(jià)鉻濃度,平行實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次.

1.3.2 初始pH值對六價(jià)鉻還原的影響 恒溫20℃,設(shè)置4組實(shí)驗(yàn),稱量體積為100mL濃度為2.76mg/L的工業(yè)糖漿溶液置于棕色反應(yīng)瓶中,將4個(gè)反應(yīng)瓶中反應(yīng)體系的pH值分別調(diào)整為2.0,2.5,3.0,3.5(±0.1);然后量取100mL的Cr6+濃度為20mg/L和Al(III)濃度為10mg/L的混合溶液分別置于上述4個(gè)棕色反應(yīng)瓶中,混合均勻,隨著反應(yīng)時(shí)間增加依次取樣分析六價(jià)鉻濃度,平行實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次.

1.3.3 溫度對六價(jià)鉻還原的影響 設(shè)置3組實(shí)驗(yàn),將濃度為2.76mg/L的工業(yè)糖漿溶液的pH值調(diào)整為2.5(±0.1),分別量取100mL配制好的工業(yè)糖漿溶液置于棕色反應(yīng)瓶中,而后量取100mL濃度為20mg/L的Cr6+和濃度為10mg/L的Al(III)二者混合溶液置于棕色反應(yīng)瓶中,混合均勻,將3組實(shí)驗(yàn)分別置于10,20,30℃(±1℃)反應(yīng)環(huán)境中,根據(jù)不同的反應(yīng)時(shí)間取樣分析反應(yīng)體系中六價(jià)鉻濃度,平行實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次.

1.3.4 工業(yè)糖漿濃度對六價(jià)鉻還原的影響 恒溫20℃條件下,分別將濃度為0.69,1.38,2.76mg/L的工業(yè)糖漿溶液pH值調(diào)整為2.5(±0.1).設(shè)置3組實(shí)驗(yàn),分別量取100mL不同濃度的工業(yè)糖漿溶液置于3個(gè)棕色反應(yīng)瓶中,然后分別量取100mL濃度為20mg/L的Cr6+和濃度為10mg/L的Al(III)二者混合溶液置于棕色反應(yīng)瓶中,混合均勻,根據(jù)不同的反應(yīng)時(shí)間取樣分析反應(yīng)體系中六價(jià)鉻濃度,平行實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次.

2 結(jié)果與討論

2.1 Al(III)濃度對六價(jià)鉻還原的影響

如圖1所示,pH 3.0時(shí),在不同Al(III)濃度的反應(yīng)體系中六價(jià)鉻均能在96h內(nèi)完全除去;當(dāng)Al(III)濃度為5mg/L時(shí),反應(yīng)體系中六價(jià)鉻完全去除所需要的反應(yīng)時(shí)間約80h,該反應(yīng)時(shí)間明顯小于Al(III)濃度為0mg/L時(shí)所需要的時(shí)間(約為96h).這說明Al(III)能夠有效促進(jìn)糖漿溶液還原六價(jià)鉻的反應(yīng)進(jìn)行.對不同Al(III)濃度反應(yīng)體系的六價(jià)鉻還原數(shù)據(jù)利用動(dòng)力學(xué)方程通式v= dc/dt=-kobs×cn進(jìn)行擬合,可知該體系條件下六價(jià)鉻還原反應(yīng)均符合準(zhǔn)一級動(dòng)力學(xué)反應(yīng),其相關(guān)系數(shù)R2大于0.99.

不同Al(III)濃度(0~5mg/L)的反應(yīng)體系中,六價(jià)鉻還原反應(yīng)速率常數(shù)分別為0.0345,0.0384,0.0407,0.043,0.0451h-1.Al(III)濃度為5mg/L的反應(yīng)體系中六價(jià)鉻還原反應(yīng)速率常數(shù)是未添加Al(III)的對照實(shí)驗(yàn)組中反應(yīng)速率常數(shù)的1.31倍.當(dāng)糖漿溶液還原六價(jià)鉻反應(yīng)體系中Al(III)濃度逐漸增加(0~5mg/L)時(shí),六價(jià)鉻反應(yīng)速率常數(shù)逐漸增大,且該過程可以分為2個(gè)階段.當(dāng)Al(III)濃度小于1mg/L時(shí),其反應(yīng)速率常數(shù)是快速增大階段;當(dāng)Al(III)濃度大于1mg/L時(shí),則是慢速增大階段(圖2).Al(III)催化糖漿溶液還原六價(jià)鉻反應(yīng)進(jìn)行的機(jī)理可能是Al(III)與糖漿溶液中一些有機(jī)還原物質(zhì)以及Cr(VI)形成重金屬—有機(jī)絡(luò)合物,活化了有機(jī)還原物質(zhì)結(jié)構(gòu)中還原基團(tuán)的活性,提高電子的轉(zhuǎn)移速率,加快了糖漿溶液還原六價(jià)鉻的反應(yīng)速率;而增大Al(III)濃度則會(huì)增加反應(yīng)體系中Al(III)的活化分子數(shù)量,有利于Al(III)有效促進(jìn)糖漿溶液還原六價(jià)鉻反應(yīng)進(jìn)行.

圖1 不同Al(III)濃度對六價(jià)鉻反應(yīng)的影響Fig.1 Effect of Al(III) concentration on reaction of Cr (VI)reduction

圖2 反應(yīng)速率常數(shù)與Al (III)濃度的關(guān)系曲線Fig.2 Relationship between Al (III) concentration and kobs

2.2 初始pH值對六價(jià)鉻還原的影響

從圖3可以看出,Al(III)在不同pH(2.0~3.5)條件下均可以不同程度的促進(jìn)六價(jià)鉻還原.其中,當(dāng)pH值為2.5和3.5時(shí),添加Al(III)的反應(yīng)體系中六價(jià)鉻完全去除所需要的反應(yīng)時(shí)間(36,240h)均小于未添加Al(III)的對照試驗(yàn)組所需要的反應(yīng)時(shí)間(48,288h).不同pH值條件下,添加Al(III)的實(shí)驗(yàn)組和空白對照組中糖漿還原六價(jià)鉻反應(yīng)結(jié)果均能夠用準(zhǔn)一級動(dòng)力學(xué)反應(yīng)模型描述(表2).在pH 2.0,2.5,3.0,3.5時(shí),添加Al(III)的實(shí)驗(yàn)組中六價(jià)鉻反應(yīng)速率常數(shù)比對應(yīng)的空白對照組中反應(yīng)速率常數(shù)分別增加了0.0251,0.0139,0.0058,0.0048h-1.說明增加反應(yīng)體系[H+]濃度,可以有效增強(qiáng)Al(III)對糖漿還原六價(jià)鉻反應(yīng)的促進(jìn)作用,提高反應(yīng)速率常數(shù)的增加量.

圖3 不同pH值條件下Al (III)對六價(jià)鉻還原反應(yīng)的影響Fig.3 Effect of Al (III) on Cr (VI) reduction at different pH

表2 Al(III)在不同pH時(shí)對六價(jià)鉻反應(yīng)速率常數(shù)的影響Table 2 Rate constants of Cr(VI) at different pH in the present of Al (III)

2.3 溫度對六價(jià)鉻還原的影響

溫度是影響糖漿溶液還原六價(jià)鉻反應(yīng)的主要因素之一,研究了在10,20,30℃反應(yīng)體系中Al(III)對糖漿溶液還原六價(jià)鉻反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律的影響.不同溫度條件下,添加Al(III)的實(shí)驗(yàn)組中六價(jià)鉻完全去除所需要的時(shí)間略小于空白對照組中所需要的時(shí)間(24,48,108h).對不同反應(yīng)體系中實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行動(dòng)力學(xué)擬合,表明:不同溫度條件下,添加Al(III)前后六價(jià)鉻還原反應(yīng)均符合準(zhǔn)一級動(dòng)力學(xué)反應(yīng),其相關(guān)系數(shù)均大于0.98,如圖4和表3所示.

圖4 不同溫度時(shí)Al(III)對六價(jià)鉻反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響Fig.4 Effect of Al (III) on Cr (VI) reduction at different temperatures

表3 不同溫度時(shí)Al (III)對反應(yīng)速率常數(shù)的影響Table 3 Rate constants of Cr (VI) at different pH in the present of Al (III)

從圖4可以看出,在相同溫度的反應(yīng)體系中,Al(III)能夠較為明顯的促進(jìn)糖漿溶液還原六價(jià)鉻反應(yīng)的進(jìn)行;其中,10,20,30℃時(shí)添加Al(III)的實(shí)驗(yàn)組中六價(jià)鉻還原反應(yīng)速率常數(shù)比未添加Al(III)的對照組中六價(jià)鉻還原的反應(yīng)速率常數(shù)分別增加了0.0059,0.0181,0.0249h-1.說明升高反應(yīng)體系溫度可有效增強(qiáng)Al(III)對糖漿溶液還原六價(jià)鉻反應(yīng)的促進(jìn)作用.分析原因可能是由于溫度升高增加反應(yīng)體系中分子的百分比,進(jìn)一步增強(qiáng)了Al(III)對作用基團(tuán)的活化作用.

為進(jìn)一步定量描述Al(III)對糖漿還原六價(jià)鉻反應(yīng)過程中熱力學(xué)性能的影響,利用阿倫尼烏斯經(jīng)驗(yàn)公式建立了添加Al(III)前后六價(jià)鉻還原反應(yīng)過程中溫度與反應(yīng)速率常數(shù)的函數(shù)關(guān)系式[34].阿倫尼烏斯方程式如下:

式中:Ea是反應(yīng)活化能,J/mol;A是指前因子,s-1;方程式兩邊取對數(shù),整理式(1)得到式(2):

根據(jù)表3中不同溫度條件下六價(jià)鉻還原反應(yīng)的速率常數(shù),得到溫度與反應(yīng)速率常數(shù)的lgk與T-1關(guān)系(圖5).由直線的斜率和截距可以得到添加Al(III)前后六價(jià)鉻的反應(yīng)活化能Ea為66.38,62.80kJ/mol,指前因子A分別為1.278×107,4.764×106s.因此,添加Al(III)后反應(yīng)體系中糖漿溶液還原六價(jià)鉻的反應(yīng)活化能比未添加Al(III)的反應(yīng)體系中糖漿還原六價(jià)鉻的反應(yīng)活化能降低了約3.58kJ/mol,增強(qiáng)糖漿溶液中植物多酚等有機(jī)化合物中還原基團(tuán)的還原活性,增加了反應(yīng)體系中活化分子數(shù)量,促進(jìn)六價(jià)鉻還原反應(yīng)的發(fā)生.所以,糖漿溶液還原六價(jià)鉻的體系中添加Al(III)有利于提高六價(jià)鉻還原反應(yīng)速率.

圖5 lgkobs與1/T間關(guān)系Fig.5 Relationship between lgkobsand 1/T

2.4 糖漿濃度對六價(jià)鉻還原的影響

從圖6可以看出,在不同糖漿濃度條件下Al(III)均能夠有效促進(jìn)六價(jià)鉻還原反應(yīng)的進(jìn)行.當(dāng)糖漿密度為0.69mg/L時(shí),添加Al(III)的體系中六價(jià)鉻完全去除所需要的反應(yīng)時(shí)間(120h)小于未添加Al(III)的反應(yīng)體系中所需要的反應(yīng)時(shí)間(146h);且其反應(yīng)速率常數(shù)(0.0345h-1)大于未添加Al(III)對照組的反應(yīng)速率常數(shù)(0.0224h-1).當(dāng)糖漿濃度為0.35mg/L時(shí),在384h反應(yīng)時(shí)間內(nèi)添加Al(III)的體系中六價(jià)鉻去除率(68.7%)大于未添加Al(III)的反應(yīng)體系中六價(jià)鉻的去除率(65.6%).說明Al(III)可以促進(jìn)糖漿還原六價(jià)鉻反應(yīng)的進(jìn)行,提高六價(jià)鉻還原去除率;但是,Al(III)對六價(jià)鉻還原的促進(jìn)作用與糖漿濃度(即,糖漿溶液中多酚濃度)直接相關(guān),足夠的糖漿濃度更有利于其對六價(jià)鉻還原反應(yīng)的促進(jìn)效能.

圖6 不同糖漿濃度時(shí)Al (III)對六價(jià)鉻還原反應(yīng)的影響Fig.6 Effect of Al (III) on Cr (VI) reduction at different molasses concentrations

3 結(jié)論

3.1 Al(III)能夠促進(jìn)糖漿溶液還原六價(jià)鉻的反應(yīng)發(fā)生,該反應(yīng)符合準(zhǔn)一級動(dòng)力學(xué)反應(yīng);增加反應(yīng)體系中Al(III)濃度可提高六價(jià)鉻還原反應(yīng)速率.

3.2 降低反應(yīng)體系中pH值或升高溫度均可以增強(qiáng)Al(III)對糖漿還原六價(jià)鉻還原反應(yīng)的促進(jìn)作用.

3.3 Al(III)對六價(jià)鉻還原反應(yīng)的促進(jìn)作用與糖漿濃度直接相關(guān),提高糖漿濃度有利于增強(qiáng)Al(III)的促進(jìn)作用.

3.4 Al(III)促進(jìn)六價(jià)鉻還原反應(yīng)的作用機(jī)制是Al(III)與糖漿溶液中有機(jī)還原物質(zhì)及Cr(VI)共同作用形成三者的絡(luò)合物,降低有機(jī)還原物質(zhì)還原六價(jià)鉻的反應(yīng)活化能促進(jìn)六價(jià)鉻還原反應(yīng)的發(fā)生.

[1]Basu A, Johnson T M. Determination of hexavalent chromiumreduction using Cr stable isotopes: isotopic fractionation factors for permeable reactive barrier materials[J]. Environ. Sci. Technol.,2012,46:5353-5360.

[2]生 賀,于錦秋,劉登峰,等.乳化植物油強(qiáng)化地下水中Cr(VI)的生物地球化學(xué)還原研究 [J]. 中國環(huán)境科學(xué), 2015,35(6):1693-1699.

[3]Emsley J Chromium. Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements [M]. Oxford, England, UK, Oxford University Press,2001,495-498.

[4]Bencheikh-Latmani R, Obraztsova A, Mackey M R, et al. Toxicity of Cr(III) to Shewanella sp strain MR-4during Cr(VI)reduction [J]. Environ. Sci. Technol., 2007,41:214-220.

[5]Molokwane P E, Chirwa E M N. Modelling biological Cr(VI)reduction in aquifer microcosm column systems [J]. Water Science and Technology, 2013,67:2733-2738.

[6]陳子方,趙勇勝,孫家強(qiáng),等.鉛和鉻污染包氣帶及再釋放規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究 [J]. 中國環(huán)境科學(xué), 2014,34(9):2211-2216.

[7]Dogan N M, Kantar C, Gulcan S, et al. Chromium (VI)bioremoval by pseudomonas bacteria: role of microbial exudates for natural attenuation and biotreatment of Cr (VI) contamination[J]. Environ. Sci. Technol., 2011,45:2278-2285.

[8]聶 寧,丁遠(yuǎn)昭,李喜青.制備斜發(fā)沸石和零價(jià)鐵復(fù)合材料處理水中的六價(jià)鉻污染 [J]. 中國環(huán)境科學(xué), 2013,33(3):443-447.

[9]張建榮,李 娟,許 偉.原位生物穩(wěn)定固化技術(shù)在鉻污染場地治理中的應(yīng)用研究 [J]. 環(huán)境科學(xué), 2013,34:3684-3689.

[10]Dresel P E, Wellman D M, Cantrell K J, et al. Review: Technical and policy challenges in deep vadose zone remediation of metals and radionuclides[J]. Environ. Sci. Technol., 2011,45:4207-4216.

[11]劉玉強(qiáng),李 麗,王 琪,等.典型鉻渣污染場地的污染狀況與綜合整治對策 [J]. 環(huán)境科學(xué)研究, 2009,22(2):248-253.

[12]Crane R A, Scott T B. Nanoscale zero-valent iron: future prospects for an emerging water treatment technology [J]. J Hazard. Mater., 2012,211-212:112-125.

[13]Wang Y, Fang Z, Liang B, et al. Remediation of hexavalent chromium contaminated soil by stabilized nanoscale zero-valent iron prepared from steel pickling waste liquor [J]. Chemical Engineering Journal, 2014,247:283-290.

[14]孟凡生,王業(yè)耀,張星星.零價(jià)鐵PRB修復(fù)硝酸鹽和鉻復(fù)合污染地下水 [J]. 環(huán)境科學(xué)研究, 2012,25(11):1279-1284.

[15]Qin G, Mcguire M J, Blute N K, et al. Hexavalent chromium removal by reduction with ferrous sulfate coagulation, and filtration: A pilot-scale study [J]. Environ. Sci. Technol., 2005,39:6321-6327.

[16]Ludwig R D, Su C M, Lee T R, et al. In situ chemical reduction of Cr (VI) in groundwater using a combination of ferrous sulfate and sodium dithionite: A field investigation [J]. Environ. Sci. Technol., 2007,41:5299-5305.

[17]Palma D L, Gueye M T, Petrucci E. Hexavalent chromium reduction in contaminated soil: A comparison between ferrous sulphate and nanoscale zero-valent iron [J]. Journal of Hazardous Materials, 2014.

[18]Yang R, Wang Y, Li M, et al. A New carbon/ferrous sulfide/Iron composite prepared by an in situ carbonization reduction method from hemp Stems and its Cr (VI) removal ability [J]. ACS Sustainable Chemistry and Engineering, 2014,2: 1270-1279.

[19]Graham M C, Farmer J G, Anderson P, et al. Calcium polysulfide remediation of hexavalent chromium contamination from chromite ore processing residue [J]. Science of the Total Environment, 2006, 364:32-44.

[20]Jeyasingh J, Philip L. Bioremediation of chromium contaminated soil: optimization of operating parameters under laboratory conditions [J]. J. Hazard Mater., 2005,118:113-120.

[21]Dhal B, Thatoi H N, Das N N, et al. Chemical and microbial remediation of hexavalent chromium from contaminated soil and mining/metallurgical solid waste: a review [J]. J. Hazard Mater.,2013,250-251:272-291.

[22]鄭家傳,張建榮,劉希雯,等.污染場地六價(jià)鉻的還原和微生物穩(wěn)定化研究 [J]. 環(huán)境科學(xué), 2014,35:3882-3887.

[23]Okello VA, Mwilu S, Noah N, et al. Reduction of hexavalent chromium using naturally-derived flavonoids [J]. Environ. Sci. Technol., 2012,46:10743-10751.

[24]Sun J, Mao JD, Gong H, Lan Y, Fe(III) photocatalytic reduction of Cr(VI) by low-molecular- weight organic acids with α-OH [J]. Journal of hazardous materials, 2009,168:1569-1574.

[25]陳子方,焦維琦,白 靜,等.沒食子酸還原六價(jià)鉻反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律研究 [J]. 中國環(huán)境科學(xué), 2015,35(5):1391-1396.

[26]Somasundaram V, Philip L, Bhallamudi S M. Experimental and mathematical modeling studies on Cr(VI) reduction by CRB,SRB and IRB, individually and in combination [J]. J. Hazard Mater., 2009,172:606-617.

[27]Molasses-Based microbial precipitation used successfully for chromium reduction, in, US EPA [EB/Z]. http://www.epa.gov/tio/ download/newsltrs/tnandt0703.pdf, 2003.

[28]肖 偉,王 磊,李倬鍇,等.六價(jià)鉻還原細(xì)菌Bacillus cereus S5.4還原機(jī)理及酶學(xué)性質(zhì)研究 [J]. 環(huán)境科學(xué), 2008,29:751-755.

[29]Michailides M K, Tekerlekopoulou A G, Akratos C S, et al. Molasses as an efficient low-cost carbon source for biological Cr (VI) removal[J]. Journal of Hazardous Materials, 2014,281:95-105.

[30]Li C, Lan Y Q, Deng B L. Catalysis of manganese (II) on chromium(VI) reduction by citrate [J]. Pedosphere, 2007,17:318-323.

[31]Sarkar B, Naidu R, Krishnamurti G S R, et al. Manganese(II)-catalyzed and clay minerals mediated reduction of chromium(VI) by citrate [J]. Environ. Sci. Technol., 2013,47:13629-13636.[32]Chen N, Lan Y, Wang B, et al. Reduction of Cr (VI) by organic acids in the presence of Al (III) [J]. Journal of Hazardous Materials, 2013,260:150-156.

[33]QBT2684-2005 甘蔗糖蜜 [S].

[34]Park D, Yun Y S, Jo J H, et al. Mechanism of hexavalent chromium removal by dead fungal biomass of Aspergillus niger[J]. Water. Res., 2005,39:39533-39540.

Influence of Al(III) on the reduction of Cr(VI) by organic reducing substances from sugarcane molasses.


CHEN Zi-fang, LI Qin, ZHAO Yong-sheng*(Key Laboratory of Groundwater Resources and Environment, Ministry of Education, College of Environment and Resources, Jilin University, Changchun 130021, China). China Environmental Science, 2015,35(12):3628~3633

The objective of this work was to investigate the effect of Al (III) on the reduction of Cr (VI) by organic reducing substances (contain phenolic hydroxyl and carboxyl groups) from sugarcane molasses, and to analyze the kinetics of Cr (VI) reduction in the presence of Al (III) under different conditions through batch experiments. Results indicated that Al (III) could catalyze the reduction of Cr (VI) by sugarcane molasses, and its mechanisms was organic reducing substances complexes of both Al (III) and Cr (VI) would reduce the reaction activation energy (Ea) of Cr (VI)reduction, and accelerated the reaction rate of Cr (VI) reduction by organic reducing substances from sugarcane molasses. This reaction could be described by the pseudo-first-order kinetic model with respect to Cr (VI) concentration in the presence of Al (III). At pH 2.0, 2.5, 3.0, and 3.5, the reaction rate constants increased 25.1, 13.9, 5.8, and 4.8h-1respectively in the presence of Al (III) compared with that without Al (III). The reaction activation energy of Cr (VI)reduction by sugarcane molasses was 66.38 and 62.80kJ/mol respectively in the presence or no. When sugarcane molasses was insufficient, Al (III) would increase the removal efficiency of Cr (VI) reduction.

Al (III);organic reducing substances;catalysis;Cr (VI) reduction;kinetics

X523

A

1000-6923-2015(12)-3628-06

陳子方(1987-),男,山東聊城人,吉林大學(xué)博士研究生,主要研究方向?yàn)槲廴緢龅氐奈廴究刂婆c修復(fù).發(fā)表論文4篇.

2015-03-01

國家環(huán)保公益項(xiàng)目(2013A073);北京市教育委員會(huì)市屬高校創(chuàng)新能力提升計(jì)劃項(xiàng)目(TJSH201310772028)

* 責(zé)任作者, 教授, zhaoyongsheng@jlu.edu.cn

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