随着现代工业的快速发展，重金属铬及其化合物被广泛应用于电镀、印染和制药等行业，从而产生了大量的含铬废水[1] [2]。铬在废水中主要以三价和六价离子的形式存在[3]。三价铬（Cr(III)）通常被认为是无毒的，并被归类为人体必需的微量营养素。相比之下，六价铬（Cr(VI)具有极高的毒性，其毒性几乎是三价铬的百倍。它是一种致癌物，对人体具有潜在的致癌作用。长期接触Cr(VI)可能导致皮炎、肝肾损伤以及癌症高风险[4]。此外，Cr(VI)会污染各种水源，通过食物链在人体内积累，并引发严重的毒性效应[5]。作为一类人类致癌物，即使是在ppb级别的浓度下，Cr(VI)也表现出强烈的毒性，并能在生物系统中引起致畸和突变效应[6] [7] [8]。世界卫生组织（WHO）规定了饮用水中Cr(VI)的最大允许浓度为0.05mg/L⁻¹[9]。为了解决Cr(VI)的危害性和生物累积性问题，人们开发了多种水和废水处理方法来降低其浓度，包括膜过滤[10]、化学沉淀[11]、离子交换[12]、吸附[13]、电凝聚[14]等。当前处理过程的主要目标是将高毒性的Cr(VI)转化为毒性较低的Cr(III)[15] [16] [17] [18]。
塑料制品在日常生活中无处不在，虽然带来了便利，但也产生了大量对环境和人类健康有害的固体废物。聚氯乙烯（PVC）是使用最广泛的塑料之一[19]。焚烧含PVC的塑料废物会释放HCl和氯化有机污染物[20]。值得注意的是，软质PVC废物中含有高比例的增塑剂（如邻苯二甲酸二乙基己酯DEHP，占增塑剂产量的75%[21] [22]）。DEHP会随着时间逐渐从PVC废物中释放到环境中，危害人体健康。研究表明，DEHP增塑剂具有广泛的生物毒性，包括生殖毒性、内分泌干扰、胚胎发育问题以及免疫系统毒性[23] [24] [25] [26]。因此，迫切需要开发安全、环保的PVC废物脱氯和增塑剂降解方法。
目前，亚临界水（SCW）被认为是一种绿色介质，能够促进有机废物的热解和回收，因为它具有高离子产物、低介电常数以及强酸碱催化功能[27]。与热解相比，SCW处理PVC废物被认为是一种可靠、安全且环保的方法[28] [29]。有研究指出，SCW处理PVC废物时可以去除其中的氯，并将其以HCl的形式溶解在水中，且不会产生含氯的有毒物质[30] [31]。在SCW处理过程中，PVC脱氯过程中C-Cl的羟基取代或脱氯反应会生成大量的多元醇和多烯结构[32] [33] [34]。从官能团的化学性质来看，SCW处理过程中原位生成的多元醇和多烯结构具有强还原性，这在利用氧化还原反应进行环境修复工程（尤其是去除废水中的高价重金属如Cr(VI)）方面具有巨大潜力。
本研究提出了一种利用含铬亚临界水（SCCW）工艺对PVC废物和Cr(VI)进行协同处理的策略。PVC脱氯过程中原位生成的多元醇/多烯结构与含Cr(VI)废水中的Cr(VI)之间的潜在氧化还原作用构成了这一协同处理策略的理论基础。因此，本研究的目标是：（1）探讨反应条件对PVC废物脱氯效果及SCCW工艺去除含Cr(VI)废水中的Cr(VI)的影响；（2）研究PVC废物的脱氯途径、增塑剂DEHP的降解途径以及Cr(VI)的去除途径；（3）开发一种基于SCW工艺的PVC废物和含Cr(VI)废水的协同处理策略。
