1引言

(Introduction)重金属Cr在冶金、印染、电镀、制革等工业上有广泛的应用，这些工业排放的废弃物也是环境中Cr污染的主要来源(Kotas'etal．，2000)．环境中的Cr存在Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)两种稳定的价态．其中，Cr(Ⅲ)是人体必需的微量元素，在葡萄糖、脂肪和蛋白质代谢方面具有重要作用，在环境中主要以Cr(OH)2+和Cr(OH)2+的形态存在;Cr(Ⅵ)是强氧化剂，对人体具有毒性、致突变和致癌作用，进入人体内会引起肝损伤、肺堵塞、呕吐、腹泻等症状(USEPA，1994;Golderetal．，2011)，在环境中主要以HCrO－4、CrO2－4和Cr2O2－7等阴离子的形态存在(Thomyasiriguletal．，2011)．

根据国家发展和改革委员会和国家环境保护总局发布的《铬渣污染综合整治方案》，我国现有400×104t铬渣急需无害化处理．由于大部分铬渣被露天堆积，其中的Cr(Ⅵ)会随着雨水淋溶、冲刷进入地表，造成土壤和地下水污染;同时，Cr(Ⅵ)及铬化合物气溶胶等会侵入呼吸道和皮肤，进而危害人体健康．由于Cr(Ⅲ)与Cr(Ⅵ)在化学行为及毒理性质方面的差异，单独检测环境中总Cr的含量已经不能反映实际的环境效应(Krishnaetal．，2005)．因此，将两种不同形态的Cr分离研究对于评价其各自的环境行为具有重要意义(Steinetal．，1994)．

目前，已经有很多研究报道过不同的分离和富集Cr(Ⅲ)与Cr(Ⅵ)的方法，比如，共沉淀分离法(Uluozluetal．，2009;Karatepeetal．，2010)、固相萃取法(Tuzenetal．，2006;Saygietal．，2008)、浊点萃取法(Shemiranietal．，2003;Liangetal．，2008)、色谱法(Wolfetal．，2007)等．这些分离方法还可与原子吸收光谱(AAS)、电感耦合等离子发射光谱(ICPOES)、电感耦合等离子质谱(ICP-MS)、高效液相色谱(HPLC)等测试仪器连接达到在线自动检测样品浓度的目的(Ｒakhundeetal．，2012)．在线自动检测能够提高分析速率，但对仪器的连接要求也高，不适合普通实验室和常规样品的检测．因此，目前常用的方法是将Cr(Ⅲ)与Cr(Ⅵ)在溶液中分离后，选择相应的仪器检测．

固相萃取法(SPE)是一种基于固液分离萃取原理的样品预处理技术，具有高回收率、高富集倍数、有机溶剂使用量少、操作简单、易实现自动化等优点，逐渐取代了传统的液-液萃取法，被广泛应用于食物和环境样品的预处理过程中(李竺等，2005)．同样地，SPE在Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的分离富集研究上也已经普遍应用．另外，已有文献报道多种吸附剂能够有效分离溶液中的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)，较为常用的有树脂(Tokalogˇluetal．，2009)、纳米材料(Tuzenetal．，2007)、生物吸附剂(Memonetal．，2005)、矿物材料(Tuzenetal．，2006)等．然而，上述分离材料大多存在材料制备繁琐、分离过程复杂、实验条件要求过高等缺点，难以在常规条件下满足有效分离Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的目的．

因此，为Cr(Ⅲ)与Cr(Ⅵ)的形态分离寻找一种更为简便、经济和快捷的方法是必需的．白云石(CaMg(CO3)2)是一种天然的、便宜的、含量丰富的矿物，被广泛应用于化肥、玻璃生产和建筑材料等领域(Stefaniaketal．，1999)，其结构为具有双碳酸盐的层状结构，易于通过热处理对表面进行修饰和改性．研究表明，经过热处理后的白云石已被成功应用于五氯苯酚、As、Pb和Cr(Ⅵ)的吸附研究(Stefaniaketal．，1999;Leeetal．，2006;Maroufetal．，2006;Salamehetal．，2010;Albadarinetal．，2012)，其机理为金属离子进入双碳酸盐的层状结构中与Ca和Mg发生交换，达到吸附去除溶液中污染物的效果(Pehlivanetal．，2009)．然而，根据文献调研，目前尚无关于白云石对Cr(Ⅲ)吸附的研究报道．基于此，本文主要研究Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)在白云石上的吸附行为和吸附机理，并考察利用天然白云石分离实际环境样品中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的效果．