稳定同位素^53Cr在地下水污染研究中的应用  

The Application of Stable Chromium Isotope ^53Cr to the Study of Groundwater Pollution

作　　者：高永娟[1] 马腾[1] 刘存富[1] 蔡鹤生[1] 

机构地区：[1]中国地质大学环境学院,湖北武汉430074

出　　处：《地球学报》2005年第B09期296-298,共3页Acta Geoscientica Sinica

基　　金：本文得到了国家自然科学基金项目（编号：40402021）;教育部科学技术研究重点项目（编号：1040378）;中国地质大学（武汉）优秀青年教师资助计划（CUGQNL0303）和中国地质调查局项目（CGS-200310400009）联合资助.

摘　　要：铬是地表水和地下水中的常见污染物，它被广泛应用于电镀、制革和防腐。在氧化条件下，Cr以Cr（Ⅵ）的阴离子铬酸盐（CrO4^2-）和重铬酸盐（HCrO4^-）形式存在，有很高的溶解性和流动性。Cr（Ⅵ）是一种可疑的致癌物。在还原条件下，Cr（Ⅵ）可以转化为Cr（Ⅲ），它不溶解，并且强烈地吸附在固体表面上，而且毒性很小。Cr（Ⅵ）的还原作用可导致Cr稳定同位素的分馏。所有地下水Cr（Ⅵ）的分析结果显示，相对于电镀槽中均富含有重同位素。地下水的还原作用优先从地下水中去除轻同位素。因此，稳定铬同位素比值可以用作地下水中Cr（Ⅵ）还原程度的指示剂。笔者使用方程（1）确定了两个地下水样（MW-9和MW-12）的还原程度，它们分别为31％和68％。Chromium, a common pollutant in surface water and groundwater, is widely used in electroplating, leather tanning, and corrosion protection. Under the oxidizing condition, Cr is highly soluble and mobile in the forms of chromate （CrO4^2-） and bichro- mate （HCrO4^2- ） of Cr（ Ⅵ ） anions. Cr（ Ⅵ ） is a suspicious carcinogen. Under the reduction condition, Cr（ Ⅵ ） may convert to Cr （ Ⅵ ）, which is insoluble, strongly adsorbed on the solid surface, and less toxic. The reduction of Cr（ Ⅵ ） results in Cr stable-isotope fractionation. The analyses of Cr（Ⅵ） in the groundwater show enrichment of the heavy isotopes relative to the plating baths. Cr（ Ⅵ ） reduction has preferentially removed lighter isotopes from the groundwater. Stable Cr isotope ratios can thus serve as indicators of the extent of Cr（ Ⅵ ） reduction in groundwater. Eq. 1 was used to determine the reduction extents of two groundwater samples MW-9 and MW, which turned out to be 12.31% and 68%, respectively.

关 键 词：铬 ^53Cr/^52Cr 地下水污染 稳定同位素 地下水 污染研究 应用 Cr(Ⅵ) 重铬酸盐 还原条件 

分 类 号：P597.2[天文地球—地球化学] P641.2[天文地球—地质学]