孙 洁,黄敏辉,张 玲

(上海大学 环境与化学工程学院,上海200444)

1 前 言

电镀、制革、金属加工等产业的迅猛发展导致世界范围内的水体重金属污染日益严重。其中，水体重金属铬的超标不但危害了渔业、农业，而且威胁到了人类的健康，对水体中重金属铬污染的去除已成为一个备受关注的全球性问题。铬在自然水体中主要以六价铬(hexavalent chromium，Cr(VI))和三价铬(trivalent chromium，Cr(III))2种稳定的价态存在。其中，Cr(VI)具有高度的致癌致畸性，水溶性强，迁移量大，并且不易被分解。而Cr(III)是人体需要的微量营养元素之一。因此，选择合适的方法将Cr(VI)还原为Cr(III)是最有效的水体重金属铬污染控制手段之一[1]。

亚硫酸钠等常用的还原剂，可以将高毒性Cr(VI)转化成低毒性Cr(III)[2]，但需要投加大量的化学药剂，容易造成二次污染,同时还产生大量难以处置的化学含铬污泥，增加了废水处理成本和难度，并且加入的化学药剂本身就对水体存在一定的危害。自然环境中的低分子量有机酸，尤其是草酸(oxalic acid，Ox)，具有较高的还原性。但是自然条件下用Ox 还原Cr(VI)需要数天甚至数年。紫外光照(ultraviolet light，UV)可以促进Ox产生还原性自由基而提高还原Cr(VI)的速率，但效率仍需提高。借助TiO2等半导体的催化作用，可以大大强化Ox 光还原的过程[3]。但这些催化剂存在成本高、可见光利用率低和载流子复合率高等问题。

农业废弃物秸秆每年产量巨大，但大部分秸秆被丢弃或燃烧，造成了资源的浪费和对生态环境的污染，亟需有效处置。秸秆不仅富含纤维素等有机组分，还分布有硅、镁和钙等无机成分。……