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地下水是有限的生态资源,占全球水分配的很小一部分,但它的作用却是至关重要的。近年来我国地下水污染问题日趋严重,地下水污染逐渐复杂化,其中挥发性氯代烃与重金属的混合污染羽引起广泛的关注。可渗透反应墙(Permeable Reactive Barriers,简称PRBs)被广泛应用于受各种还原性有机化学物和无机化学物污染的区域,尤其是含氯溶剂的水体。以零价铁(Zero-Valent Iron,简称ZVI)作为反应介质的PRBs技术的使用能够达到治理混合污染羽的目的。本文选取具有代表性的六价铬(Cr(VI))、三氯乙烯(TCE)、碳酸钙(CaCO3)为研究对象,采用柱实验的方法,研究Cr(VI)、TCE和CaCO3在ZVI反应系统中,ZVI去除Cr(VI)和TCE的影响。柱实验除了研究污染物降解变化外,还使用拉曼光谱(Raman Spectrum)、扫描电镜(Scanning Electron Microscope)和能谱仪分析(Energy Dispersive Spectrometer)检测铁表面薄膜附着物的形态,种类以及含量。五个实验柱分别装入不同组合形式的TCE(5mg/L)、Cr(VI)(10mg/L)和溶解的CaCO3(50mg/L),连续运行12个月。ZVI能有效去除受污染水体中的Cr(VI),其主要机理为氧化还原反应和共沉淀,一般会产生副产物Fe(OH)3、Cr(OH)3及(CrxFe1-x)(OH)3;去除效率受污染物初始浓度、反应时间等影响。ZVI对TCE有着明显的脱氯作用,并且其脱氯反应符合准一级的反应动力学方程。分别研究ZVI去除单一污染物与ZVI去除复合污染物时不同的动力学模型,发现不管是单一污染物或是复合污染物,Cr(VI)和TCE的降解都符合准一级动力学方程,并且随着初始浓度或者初始pH值的下降,其反应速率常数会增大。只含Cr(VI)的实验柱的实验结果表明,Cr(VI)的浓度在与ZVI的反应中迅速减少,长期反应后流出柱子10cm范围内未检测出Cr(VI)。对于含有Cr(VI)+TCE的柱子,共存的TCE不会影响Cr(VI)的反应动力学,但是Cr(VI)的存在相当程度上会影响TCE的降解。当溶解态CaCO3被加入含有单一污染物(Cr(VI)或TCE)或者复合污染物(Cr(VI)和TCE)的柱子中,溶解CaCO3的存在导致TCE和Cr(VI)降解速率增快。但是随着反应时间的增加,通过Raman光谱分析检测三个含有CaCO3的柱子,Cr(VI)的浓度降低速率放缓,铁腐蚀产物OH-和重碳酸盐离子平衡,导致碳酸盐矿物二次沉淀,而铁表面附着的二次沉淀积累物降低了铁的反应活性。