李茹霞 钟文彬 谢林华 谢亚勃 李建荣

(北京工业大学环境与生命学部环境化工系，绿色催化与分离北京市重点实验室，北京 100124)

0 引 言

随着现代工业化的不断深入发展，水污染问题日益严重，对人类生存和可持续发展造成了极大的威胁[1]。主要水污染物包括重金属离子[2]、染料[3]、含氯有机物[4]等对环境和生物具有危害性的离子和化合物。重金属离子在生物体内难降解、易积累、生物毒性大[5]，通过食物链进入人体后可引起急性或慢性中毒。恶性重金属污染事件时有报道，重金属污染已成为我国严重且亟须解决的热点问题。金属铬(Cr)是一种常用的金属元素，广泛应用于金属加工、制革、制漆等方面[6]。铬的广泛应用及不达标排放导致铬离子在水、土壤等环境中的含量日益上升，威胁生态和民众健康。铬离子在自然条件/自然界中，通常以+3和+6两种价态存在[7]，Cr（Ⅲ）离子是人体营养必需的微量元素之一，在人体正常的碳水化合物及脂肪的代谢过程中具有重要作用[8]。但因Cr（Ⅲ）离子可以非特异性地与DNA结合，其在人体内含量过高时可能会导致基因突变或恶性肿瘤。整体而言，低浓度的Cr（Ⅲ）离子毒性较低，危害性较小。而且，环境中的Cr（Ⅲ）离子易以Cr(OH)3沉淀形式从水中去除。相比之下，Cr（Ⅵ）离子毒性大，进入人体后易导致呼吸道感染甚至基因突变和癌症[9]。因此，环境中Cr（Ⅵ）离子的去除研究受到广泛关注。在水溶液中Cr（Ⅵ）离子的存在形式主要受到水的酸碱性(pH值)和Cr（Ⅵ）离子浓度的影响。如图1所示，当浓度较大(约 1 mg·g-1以上)时，Cr（Ⅵ）在宽范围 pH 值下以Cr2O72-离子形式存在；……