土壤是人类的重要资源,在人们的生产和生活中具有不可替代的作用。但是,随着工业和经济的快速发展,铬化合物被广泛应用于各种行业(如金属电镀、电子、制革、冶金和木材保护)。由于含铬废弃物的不当堆存和含铬废水的乱排放,导致大量铬尤其是Cr(VI)进入土壤中,引起严重的污染。Cr(VI)以其较大的毒害作用引发了一系列负面效应,影响了周围动物,植物以及人类的健康。因此,解决土壤中Cr(VI)的污染问题成为了环境工作者关注的焦点。近几年的研究表明,纳米级零价铁材料由于具有高的反应活性,可修复多种环境污染物等特点,成为目前环境污染修复技术中一个非常活跃的研究领域。但是在实际应用中纳米铁材料仍然存在一些问题需要解决,如纳米铁合成条件不易控制,极易团聚,空气稳定性差。这些因素都对纳米铁材料的制备和使用提出了严峻的挑战。本论文对纳米铁制备的液相还原法进行改进,制备出聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和羧甲基纤维素(CMC)稳定的纳米铁材料并用于土壤Cr(VI)污染的修复。论文研究了稳定纳米铁的稳定性,考察了稳定纳米铁对土壤中Cr(VI)的去除能力,探讨了稳定纳米铁去除Cr(VI)的动力学和机理。通过实验,得到如下结果:1.通过优化制备条件得到PVP稳定纳米零价铁制备的最佳方法,PVP投加量为0.5 g、乙醇加入量为20 m L以及Fe SO4?7H2O和Na BH4的摩尔比为1:3时,得到高反应活性的纳米零价铁。表征分析结果显示,PVP稳定纳米零价铁粒径范围为50-100 nm,并具有一定的抗氧化性能。比表面积为53 m2/g。单因素实验结果表明,较高的PVP稳定纳米零价铁投加量(0.4 g/L),较低的土壤Cr(VI)初始含量(138.93 mg/kg),较低的p H值(3)时,土壤中Cr(VI)的去除率最高。根据单因素的实验结果进行正交试验,得到土壤Cr(VI)初始含量为138.93 mg/kg,p H=5,PVP稳定纳米零价铁投加量为0.3 g/L时为最优条件。PVP稳定纳米零价铁对六价铬的还原过程符合伪一级反应动力学,表观速率常数kobs=0.0093 min-1。研究了实际离子活度条件下基于电位-p H热力学计算图的六价铬的去除机制,在酸性条件下,Fe2+、HCr O4-及Cr3+为主要存在形态,有利于六价铬还原为三价铬,故在酸性条件下六价铬去除率高。在碱性条件下,Cr(OH)2+、Cr(OH)2+、Cr(OH)3、Cr(OH)4-及Fe(OH)3为主要存在形态,同时又有共沉淀物的产生,故在碱性条件下六价铬去除率低。2.通过优化制备条件得到CMC稳定纳米零价铁制备的最佳方法,CMC质量比为0.2%、CMC溶液加入量为20 m L以及Fe SO4?7H2O和Na BH4的摩尔比为1:3时,得到高反应活性的纳米零价铁。表征分析结果显示,CMC稳定纳米零价铁粒径范围为80-100 nm,并具有一定的抗氧化性能。比表面积为16 m2/g。单因素实验结果表明,较高的CMC稳定纳米零价铁投加量(0.6 g/L),较低的土壤Cr(VI)初始含量(138.93 mg/kg),较低的p H值(3)时,土壤中Cr(VI)的去除率最高。根据单因素的实验结果进行正交试验,得到土壤Cr(VI)初始含量为138.93 mg/kg,p H=5,CMC稳定纳米零价铁投加量为0.5 g/L时为最有条件。CMC稳定纳米零价铁对六价铬的还原过程符合伪二级反应动力学,表观速率常数kobs=0.0004min-1。研究了实际离子活度条件下基于电位-p H热力学计算图的六价铬的去除机制,在酸性条件下,Fe2+、HCr O4-及Cr3+为主要存在形态,有利于六价铬还原为三价铬,故在酸性条件下六价铬去除率高。在碱性条件下,Cr(OH)2+、Cr(OH)2+、Cr(OH)3、Cr(OH)4-及Fe(OH)3为主要存在形态,同时又有共沉淀物的产生,故在碱性条件下六价铬去除率低。