| 题名 | 铬渣中六价铬的形态分析及生物可给性体外评价研究 |
| 作者 | 余思伍 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2012-05 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 景传勇 |
| 关键词 | 铬渣 形态分离 六价铬 赋存形态 生物可给性 COPR separation hexavalent chromium speciation bioaccessibility |
| 其他题名 | Speciation and Bioaccessibility of Hexavalent Chromium in Chromite Ore Processing Residue |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 铬渣（chromite ore processing residue, COPR）主要是采用有钙焙烧工艺生产铬盐过程中产生的工业废渣，所含的Cr(VI)具有致癌性。铬渣的污染已经严重危害生态环境和人类健康。铬渣中Cr(VI)的赋存形态及生物可给性直接影响铬渣的环境行为和毒理效应。本文从环境水样中Cr(VI) 与 Cr(III)的形态分离入手，利用逐级提取法研究Cr(VI)在铬渣中的赋存形态，并通过体外法评价铬渣中Cr(VI)的生物可给性。 首先，采用天然白云石分离Cr(III)与Cr(VI)。研究发现，在pH 为4～10 的范围内，白云石对Cr(III)的吸附率大于99%，而对Cr(VI)的吸附率不到10%；对Cr(III)的平衡吸附容量为0.03 mg/kg；天然水环境中的共存物质如Mg2+、Ca2+、CO32-和HA 对分离效果无明显影响；结果表明，白云石能够有效分离环境水样中的Cr(III)与Cr(VI)；吸附机理是水中的Cr3+与白云石上的Mg2+和Ca2+发生阳离子交换。 其次，基于三种常见的逐级提取法（BCR、Tessier 和ZB）对比研究了铬渣中Cr(VI)的赋存形态，并借助XRPD、XANES、FTIR 和SERS 等技术考察了每一步萃取后残渣中Cr 的形态变化。结果表明，铬渣中的Cr(VI)主要是可溶解与可交换态（比例分别为BCR 53.4%，Tessier 57.9%，ZB 77.4%），说明Cr(VI)在铬渣中是易溶和易迁移的；而总Cr 是以残留态为主（BCR 69.0%, Tessier 77.8%，ZB 66.4%），证明固相介质上的Cr(VI)比Cr(III)的迁移性更强。 最后，通过体外模拟胃肠法（IVG）和动态透析法（DCFD）评价了铬渣中 Cr(VI)的生物可给性。发现Cr(VI)在IVG 法模拟的胃肠液中不会被还原。铬渣在胃和肠环境中的生物可给性分别是53.8%和42.9%；而在DCFD 的胃中的生物有效性可达62.8%，但在肠段生物有效性接近于零。膳食中如果包含牛奶、面团和抗坏血酸会显著地降低Cr(VI) 在体内的生物可给性；含有乳酸、苹果酸和柠檬酸的食物只能还原少量的Cr(VI)；而醋酸则对Cr(VI)没有还原作用。采用动力学曲线下积分面积（AUC）计算生物可给性比传统的的终点浓度法（CEP）更能反映Cr(VI)在人体内的真实消化过程。另外，经XANES 和XRPD 对消化后的残渣分析证实，铬渣消化时释放了Cr(VI)，但Cr(VI)在消化液中被抗坏血酸等还原。健康风险评估表明，铬渣对儿童的致癌风险比安全阈值高15 倍以上。 |
| 公开日期 | 2014-05-12 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/7218]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境化学与生态毒理学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 余思伍. 铬渣中六价铬的形态分析及生物可给性体外评价研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2012. |
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