铬和砷是水中存在的两种重要污染物,对环境和人类健康具有潜在危害。天然水体和工业废水中,铬主要以六价铬(Cr(Ⅵ))和三价铬(Cr(Ⅲ))的形式存在,而砷主要以三价砷(As(Ⅲ))和五价砷(As(Ⅴ))的形式存在。其中Cr(Ⅲ)毒性要远小于Cr(Ⅵ)且比Cr(Ⅵ)易于去除,而As(Ⅴ)的毒性远小于As(Ⅲ)且比As(Ⅲ)易于去除。因此将Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)转化为Cr(Ⅲ)和As(Ⅴ)再进行去除,是水污染控制中的常用手段。乙酰丙酮(AA)在紫外光作用下(UV/AA法)可以氧化As(Ⅲ)和还原硝酸根(NO3-)。与As(Ⅲ)和NO3-共存体系类似,As(Ⅲ)也常与铬酸盐(Cr2O72-)共存于水中。与NO3-相比,Cr2O72-的光化学活性极弱。在As(Ⅲ)和Cr2O72-共存体系中,UV/AA法的作用效果如何尚未有研究报道。本文探讨了 UV/AA法同步转化Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)的性能。同等条件下,UV/A A法还原Cr(Ⅵ)和氧化As(Ⅲ)的效果优于现有的其他光化学方法。UV/AA法中,Cr(Ⅵ)的还原和As(Ⅲ)的氧化都可以用准零级动力学描述。在UV/AA法可同步转化Cr(Ⅵ)/As(Ⅲ)的结果基础上,本文通过单因素影响实验考察了溶液的初始浓度、pH值、共存阴阳离子、天然有机质(NOM)以及不同曝气条件对氧化还原转化效果的影响。结果表明,低pH利于反应的进行;Cu(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)和NO3-抑制As(Ⅲ)的氧化反应,而NO3-和SO42-轻微促进Cr(Ⅵ)的还原反应;NOM促进Cr(Ⅵ)还原的同时抑制As(Ⅲ)的氧化;曝氮气极大促进Cr(Ⅵ)的还原同时抑制As(Ⅲ)的氧化,曝空气显著抑制Cr(Ⅵ)的还原同时轻微抑制As(Ⅲ)的氧化,溶解氧控制着UV/AA法同步转化Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)反应体系的进行;通过对AA光解过程中产生的自由基以及光解产物的分析,判断了氧化还原反应发生的途径。本文证明UV/AA法可以同步高效转化Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ),为铬和砷的高效率及低成本去除提供了新的思路和方法。