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1.2.1 直接还原
直接还原即nZVI的表面电子转移到Cr(Ⅵ)上,其修复机理见图1:
具体的反应过程包括:
(1)溶液中的Cr(Ⅵ)通过固液界面的能斯特边界层扩散至nZVI的表面,进而吸附在nZVI的表面;
(2)由于nZVI的强还原性,Cr(Ⅵ)在nZVI的表面被还原并形成氢氧化物沉淀或是Fe(Ⅲ)-Cr(Ⅲ)络合物,之后还原产物脱附并转移到液相中。
1.2.2 间接还原
间接还原即Cr(Ⅵ)被Fe2+或氢分子所还原或者是由nZVI腐蚀所产生的活性氢原子所还原。
(1)Cr(Ⅵ)被Fe2+所还原,其修复机理见图2:
具体的反应过程包括:①nZVI被空气氧化生成Fe2+;②溶解性的Fe2+与溶液中的Cr(Ⅵ)接触,Cr(Ⅵ)还原并形成氢氧化物沉淀或是Fe(Ⅲ)-Cr(Ⅲ)络合物沉淀,之后还原产物脱附并转移到液相中。
(2)Cr(Ⅵ)被氢分子或nZVI腐蚀所产生的活性氢原子所还原,其反应式为公式(1)~公式
(3):
尽管目前研究者对nZVI修复Cr(Ⅵ)污染土壤的机制说法不一,但已有不少研究表明反应后的铬主要以Cr(OH)3或Fe(Ⅲ)-Cr(Ⅲ)的形式存在。
1.3 影响因素
nZVI修复土壤中Cr(Ⅵ)污染物的效果主要受Cr(Ⅵ)的初始浓度、nZVI 投加量、反应时间、改性材料和土壤本身的理化性质等因素的影响。
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