北运河表层沉积物对重金属Cu、Pb、Zn的吸附

首先分析了北运河6个采样点表层沉积物中重金属含量及相关基本特征。通过实验室模拟实验,利用分配系数Kd评价沉积物对重金属Cu、Pb、Zn的吸附特性,进一步考察了水体pH变化和有机质对重金属在北运河沉积物上吸附的影响。结果表明,沉积物中重金属的含量顺序为Zn>Cu>Pb,去除有机质后,沉积物对重金属的吸附能力显著降低,但各采样点中的重金属含量,沉积物对重金属吸附能力,以及沉积物中的有机质含量并没有明显相关性,这可能是因为不同采样点中有机质种类与结构不同导致的。总之,北运河沉积物对Pb有很强的吸附能力,其次是Cu和Zn,而且,Cu、Zn、Pb的吸附量随着pH的升高逐渐增大,水体pH值对于Zn的吸附影响更大。     

底泥中Pb Cd Cu Zn Mn Fe测定方法及对比试验

为了配合我所开展湘江污染的监测及综合防治的科研工作,需要对湘江底泥中微量重金属污染状况有一系统了解,我们针对底泥的性质,进行了底泥中重金属元素分析方法及分析方法对比研究工作。为了制定出一个既能适用于底泥的分析又要快速、灵敏的方法。     

Zn isotope study of atmospheric emissions and dry depositions within a 5 km radius of a Pb–Zn refinery

The present paper examines the use of zinc isotopes as tracers of atmospheric sources and focuses on the potential fractionation of Zn isotopes through anthropogenic processes. In order to do so, Zn isotopic ratios are measured in enriched ores and airborne particles associated with pyrometallurgical activities of one of the major Pb–Zn refineries in France. Supporting the isotopic investigation, this paper also compares morphological and chemical characteristics of Zn particles collected on dry deposition plates (“environmental samples”) placed within a 5 km radius of the smelter, with those of Zn particles collected inside the plant (“process samples”), i.e. dust collected from the main exhaust system of the plant. To ensure a constant isotopic “supply”, the refinery processed a specific set of ores during the sampling campaigns, as agreed with the executive staff of the plant. Enriched ores and dust produced by the successive Zn extraction steps show strong isotope fractionation (from ?0.66 to +0.22‰) mainly related to evaporation processes within the blast furnaces. Dust from the main chimney displays a δ⁶⁶Zn value of ?0.67‰. Application of the Rayleigh equation to evaluate the fractionation factor associated with the Zn vapor produced after a free evaporation gives a range of α_ore/vapor from 1.0004 to 1.0008. The dry deposits, collected on plates downwind of the refinery, display δ⁶⁶Zn variations of up to +0.7‰. However, it is to be noted that between 190 and 1250 m from the main chimney of the refinery, the dry deposits show a high level of large (>10 μm) Zn, S, Fe and O bearing aggregates characterized by positive δ⁶⁶Zn values (+0.02 to +0.19‰). These airborne particles probably derive from the re-suspension of slag heaps and local emissions from the working-units. In contrast, from 1720 to 4560 m, the dry deposits are comprised of small (PM10) particles, including spherical Zn-bearing aggregates, showing negative δ⁶⁶Zn values (?0.52 to ?0.02‰). Our results suggest that the source of the distal dry fallouts is the main chimney plume, whose light Zn isotopic signature they preserve. Based on Zn isotopic analysis in combination with morphological and chemical characteristics of airborne particles, the present study suggests the traceability of smelter dusts by Zn isotopes.     

CaCl2氯化焙烧回收铁尾矿中的重金属Cu、Pb、Zn

针对铁尾矿资源化利用问题,通过添加CaCl_2对铁尾矿进行氯化焙烧。使用X射线衍射仪、热重分析法对CaCl_2进行了分析,采用原子吸收光谱法、X射线荧光分析对焙烧渣和收集物进行了分析;探究了氮气和干空气条件下CaCl_2的作用机理;研究了焙烧气氛和温度对铁尾矿中Cu、Pb、Zn的挥发效果的影响及不同方法对挥发物的收集效果。结果表明:在氮气条件下,CaCl_2在反应后生成了CaClOH且释放Cl;在空气条件下,CaCl_2分别与H_2O和O_2反应释放Cl;重金属Cu、Pb、Zn的挥发率次序为PbCuZn,且随着温度的升高而增大;在氮气条件下,Pb的挥发效果优于干空气条件,Zn与之相反,而焙烧气氛对Cu的挥发效果影响较小;氮气条件下的烟气中重金属更易于被冷凝收集,干空气条件下的烟气中重金属更易于被湿法洗涤吸收。氯化焙烧处理后,铁尾矿中Cu、Pb、Zn均实现了很大程度的挥发。     

Pb/Zn冶炼废渣中重金属的生物浸出-盐浸处理

利用中温嗜热菌对某铅锌冶炼废渣进行生物浸出盐浸处理研究,并根据国家固体废物浸出毒性方法(HJ/T299-2007)对盐浸后余渣进行毒性分析。研究结果表明,在pH 1.5、温度65℃、矿浆浓度5%的优化条件下生物浸出3 d后,废渣中Cu、In、Ga和Zn的浸出率分别达到了91.5%、91.8%、84.9%和93.4%;盐浸生物浸出渣,其浸出液中Ag、Pb浓度分别为7.6和247.5 mg/L,可从废渣中有效回收Cu、In、Ga、Zn、Ag和Pb。生物浸出盐浸处理后余渣约为原渣量的70%;毒性分析浸出液中重金属元素Ag、As、Cd、Cu、Pb和Zn浓度分别为2～3.5、2～3、0.3～0.5、30～50、2～4、20～60 mg/L,低于国家危险废物鉴别标准(GB5085.3-2007)。根据试验结果,提出了针对冶炼废渣资源化、减量化、无害化的生物浸出盐浸联用工艺。     

贝壳粉对污染土壤中Pb、Zn、Cd的稳定化作用

价廉易得且无二次污染的稳定剂开发是重金属污染土壤稳定化修复的关键。以铅蓄电池污染场地Pb污染土壤(CQ土壤样品)及铅锌冶炼厂周边Pb、Zn、Cd复合污染土壤(ZZ土壤样品)为研究对象,用贝壳粉进行稳定化研究,通过毒性特征浸出测试(TCLP)评价其稳定化效果。X射线衍射(XRD)和X射线荧光光谱(XRF)等分析结果表明,贝壳粉的主要成分为CaCO3。稳定化实验结果表明:贝壳粉在2%(质量分数,下同)~10%的添加量下,CQ土壤样品中Pb的浸出浓度降低22%~62%;ZZ土壤样品中Pb、Zn、Cd的浸出浓度分别降低11%~91%、26%~65%、18%~64%。贝壳粉添加后土壤pH升高可能会使重金属形成氢氧化物沉淀;部分重金属可能会通过离子交换作用形成碳酸盐沉淀。经贝壳粉稳定化后土壤中重金属浸出浓度降低,有效降低了重金属的迁移性,因此贝壳粉可作为稳定剂应用于重金属污染土壤的修复。     

垃圾焚烧飞灰中Cd、Pb、Zn的螯合稳定与水泥固化处理

采用有机硫稳定剂(DTCR)与水泥对城市垃圾焚烧飞灰进行稳定/固化处理,研究了飞灰中Cd、Pb、Zn的浸出毒性和固化体的抗压强度,比较了螯合稳定与水泥固化对Cd、Pb、Zn的处理效果、养护时间对固化体抗压强度的影响,并对飞灰的结构形貌进行了分析。结果表明,在稳定固化过程中飞灰中发生了复杂的螯合、水化反应,重金属形态由不稳定态向稳定态转变,螯合稳定对Cd的处理效果最好,水泥固化更适用于Pb、Zn。固化时间大于7 d后,飞灰中的重金属以及固化体的抗压强度已较为稳定。螯合稳定协同水泥固化的处理效果优于单一的稳定或固化方法,飞灰在固化7 d后可同时达到重金属浸出毒性和抗压强度标准,满足安全填埋要求。     

赤泥对污染土壤Pb、Zn化学形态和生物可给性的影响

通过土壤培养实验,研究添加赤泥对污染土壤中Pb、Zn化学形态和生物可给性的影响。结果表明,不同赤泥用量处理均可显著降低土壤中HOAc提取态Pb、Zn含量。当赤泥用量为5%时,培养1、2和3个月后,HOAc提取态Pb含量分别比对照下降62.5%、65.3%和73.5%;HOAc提取态Zn含量分别比对照下降56.7%、65.8%和67.4%。培养3个月后,只有1%赤泥用量处理显著降低了土壤中生物可给性Pb含量,而不同用量赤泥处理均显著降低了土壤中生物可给性Zn含量。研究表明赤泥是一种钝化污染土壤中Pb、Zn的潜力添加剂。     

生物炭对水中Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附特征

选取花生壳和玉米秸秆为原材料,在不同温度下制备生物炭,与市售的银杉木炭一起作为吸附剂探究其对水溶液中Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附能力和特性。用FTIR和扫描电镜表征生物炭表面性质。实验考察了吸附时间、溶液初始pH、初始浓度对吸附的影响。结果表明,在室温25℃和pH 5.0条件下,生物炭对Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附量随时间的增加而增大,在24 h后基本达到平衡,并且生物炭对Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附动力学符合准二级动力学方程;溶液初始pH显著影响生物炭对Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附,其中对Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的最佳吸附pH分别为5.0和6.0;花生壳生物炭和玉米秸秆生物炭对Pb(Ⅱ)的等温吸附符合Langmuir模型和Freundlich模型,而对Zn(Ⅱ)的等温吸附Freundlich模型拟合效果更佳;银杉木炭对Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的等温吸附更适用于Langmuir模型。另外,随着生物炭制备时热解温度的升高,生物炭对Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附量增加,且各生物炭对Pb(Ⅱ)的最大吸附量远大于其对Zn(Ⅱ)的最大吸附量。不同生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附能力有明显差异,表现为:花生壳生物炭玉米秸秆炭银杉木炭,而对Zn(Ⅱ)的吸附力差异不明显。     

红树林湿地沉积物有效态Zn、As、Cd、Pb的分布特征及相关性分析

通过对海南北部红树林湿地沉积物样品进行采集和室内测试分析,得到研究区沉积物有效态Zn、As、Cd、Pb的含量及分布特征。研究结果表明,研究区有效态Zn、As、Cd、Pb平均质量浓度分别为9.18、1.63、0.19、2.48mg/kg,生物有效性系数分别达19.49%、18.65%、21.11%、17.29%,表明研究区沉积物中Zn、As、Cd、Pb的生物有效性均较强,易于被红树植物吸收,同时也反映出研究区沉积物受Zn、As、Cd、Pb的污染风险较大;有效态As、Cd、Pb含量随沉积物剖面深度增加呈逐渐减少趋势,不同沉积物剖面沉积物重金属生物有效性系数变化存有差异;沉积物理化性质对有效态As、Cd、Zn含量有不同程度的影响,对有效态Pb无明显影响;有效态Cd、Pb含量与Cd、Pb总量显著相关,说明Cd、Pb的有效态含量与总量在空间分布上具有一定的相似性,Cd、Pb总量是有效态Cd、Pb的主控因子。     

污泥热干化过程中重金属Pb、Cu、Zn的形态转化及稳定特性

基于不同干化工艺条件下,对城市脱水污泥在不同的温度下进行干化预处理研究,对干化后污泥中重金属的量及不同形态进行定量分析,研究污泥干化过程前后影响污泥中重金属含量及形态变化的条件因子。结果表明,污泥中不同重金属的含量差异较大,在不同工艺温度干化作用下,不同重金属形态含量发生了明显的变化,且不同重金属在干化过程中各形态含量变化差异较大。污泥在高温干化作用下,可使一部分重金属的交换态、可还原态和可氧化态向残渣态转化。高温对污泥中重金属形态有较好的稳定作用。研究结果对城市污泥热处理过程中重金属的污染迁移及控制有重要指导意义。     

Impact of Zn–Pb mining in the Olkusz ore district on the Permian aquifer (SW Poland)

Long-term extensive mining of Zn–Pb ores in the Olkusz area resulted in significant changes of water table levels and chemical composition of water in all aquifers in this area. Within the Permian aquifer, hydrochemical type of water evolved in two general stages. Short-term effect was freshening in the zones of contact with overlying the Triassic limestones and dolomites. Long-term effect was a change in flow pattern and, as a consequence, an inflow of naturally altered and antropogenically contaminated water from the Triassic aquifer into the Permian complex. This was especially intensive in densely fissured and fault zones. As a result of all these processes, hydrochemical type of water shifted from multi-ion types with various combinations of ions towards higher shares of sulphates, calcium and magnesium.     

改性玉米淀粉对Cu2＋、Pb2＋和Zn2＋的吸附特性研究

以玉米淀粉为原料,经过交联、醚化、胺化和亲核加成等步骤合成了一种新型重金属吸附剂——二硫代氨基甲酸改性淀粉（DTCS）。改性淀粉的结构采用红外光谱和扫描电镜进行表征。DTCS是一种性能优良的重金属吸附剂,对Cu2＋、Pb2＋和Zn2＋的饱和吸附容量随着pH（pH=2~6）的增加而增大。在有EDTA络合剂存在和酸性废水pH小于3的情况下,DTCS对Cu2＋、Pb2＋和Zn2＋仍有较高的去除率,分别达到90%、75%和50%以上,说明DTCS在含重金属离子的实际废水体系具有一定的实用价值。     

Pb污染土壤的钝化处理及Pb形态转化研究

将矿粉∶水泥熟料∶硅粉以51∶9∶40的质量比混合配制钝化剂处理人工配置Pb污染土(Pb分别为500、10 000mg/kg),通过对固化体试件力学性能、Pb浸出特性及形态分布的分析,探究土壤钝化剂对Pb的钝化效果与钝化机制。结果表明,两种Pb污染土经钝化处理后,养护28d的固化体试件无侧限抗压强度均能达到2.0 MPa以上,满足填埋的强度需求。其中,低浓度固化体试件养护28d的Pb浸出质量浓度均在0.6mg/L以下,Pb的钝化率高达97%以上。高浓度固化体试件养护28d的Pb浸出质量浓度降至50mg/L以下,Pb的钝化率达87%以上。钝化处理后,土壤中的Pb从不稳定的酸可提取态、可还原态向稳定的可氧化态、残渣态转化,磷化物及氯化物的添加可以增强钝化剂对Pb的钝化效果。钝化剂水化生成钙矾石和水化硅酸钙,并与Pb发生化学吸附及同晶替代反应生成固溶体是Pb钝化的主要机制。     

Insights into the nurse effect of a native plant Ficus tikoua on Pb‒Zn tailing wastelands in western Hunan,China

Environmental Science and Pollution Research - Lead?zinc (Pb?Zn) processing and extraction activity generates large volumes of highly toxic and bare tailing (BT) wastelands which poses...     

施加氮磷肥及Pb胁迫对小白菜Pb含量的影响研究

为了研究施肥对小白菜Pb含量的影响,采用盆栽试验种植小白菜,分析土壤中不同浓度氮肥、磷肥及Pb胁迫对小白菜地上部分和根系吸收Pb的影响。结果表明,无Pb胁迫下,在土壤中施加氮肥对小白菜株高、根长和鲜质量均有一定的促进作用,有Pb胁迫(300mg/kg,下同)下,施氮肥对小白菜株高和鲜质量有促进作用,但对根长有抑制作用。无Pb胁迫下,在土壤中施加一定量的磷肥能促进小白菜鲜质量的增长,但却对株高有一定的抑制作用;中高质量浓度施磷处理(150～225mg/kg)会抑制小白菜地上部分对Pb的吸收,低质量浓度施磷处理(≤75mg/kg)则会促进小白菜地上部分和根系对Pb的吸收;有Pb胁迫下,施加磷肥对小白菜的株高和鲜质量均有一定的促进作用,且抑制了小白菜根系对Pb的吸收。研究土壤氮肥最佳施用量为300mg/kg,磷肥最佳施用量为150mg/kg,此时小白菜的鲜质量达到最大,且小白菜地上部分对Pb的吸收量相对较小。     

小尺度农田土壤Pb、Zn和Cd空间分布及污染评价——以云南沘江沿岸某农田为例

以沘江沿岸面积为96 000 m2的整片农田作为研究对象,采集144个表层土壤样本,利用ICP-MS测定土壤中Pb、Zn和Cd的含量,使用地统计学方法分析Pb、Zn和Cd的空间分布,采用污染负荷指数评价土壤Pb、Zn和Cd污染程度,并对污染来源进行解析。结果表明研究区域农田土壤中Pb、Zn和Cd含量均超过当地土壤背景值,出现了污染富积。根据国家土壤环境质量标准,Pb未超标,Zn超标率为98.6%,Cd超标率为100%。普通克里金空间插值分布图显示,Pb、Zn和Cd高含量区域均沿着省道227和靠近居民区分布,而临近沘江的区域Pb、Zn和Cd含量相对较低,其中Pb、Zn含量变化基本呈现由省道227向沘江方向递减规律。Pb、Zn和Cd之间具有较好的相关性,三者同源概率较大。对Pb、Zn和Cd的污染评价表明,研究区域农田土壤57.78%为中度污染,42.22%为重度污染。从污染负荷指数法(PLI)空间插值图可见,重度污染区域位于省道227沿线与居民区东侧区域,其余区域为中度污染。本研究结果说明,小尺度空间分析方法用于农田土壤污染状况的分析,能有效预测重金属空间分布情况,在土地紧缺的情况下,该方法能有效指导对农田的不同区域进行选择使用和精准管理。     

浮游球衣菌对Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+的吸附性能研究

研究了浮游球衣菌（Sphaerotilus natans）在不同吸附条件下对溶液中Pb^2＋、Cu^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋的吸附规律。结果表明,Sphaerotilus natans对这4种重金属离子均有一定的吸附作用,并在20min内达到吸附平衡,pH对吸附过程影响较大,pH为5.5时Sphaerotilus natans对这4种金属离子的吸附效果最好,Sphaerotilus natans对它们的吸附选择性为Pb^2＋〉Cu^2＋〉Zn^2＋〉Cd^2＋,Pb^2＋、Cu^2＋能部分置换出已被菌体吸附的Zn^2＋、Cd^2＋。HCI和EDTA溶液可有效地将金属离子从菌体上解吸下来,解吸后的菌体可重复使用。     

土壤Zn污染及其治理措施评述

随着工、农、矿业生产的迅速发展,Zn、Cd等重金属元素不断进入土壤,并富集于土壤之中,最终形成重金属污染,从而危害动植物的生长发育,并对人类健康产生极大的威胁,因此,如何较好地治理污染的土壤已成为当今环境科学领域中的一个研究热点,文中首先就土壤Zn污染情况作了简单的介绍,然后重点综述了治理Zn污染土壤所采取的各类治理措施,包括工程措施、物理化学修复措施、改良措施及生物修复措施等,最后对以上各种治理措施进行了评述。     

硫酸活化市政污泥吸附Pb2+

以城市污水厂脱水剩余污泥为原材料,采用硫酸活化法制备活化剩余污泥,讨论了溶液初始pH、铅离子的浓度、接触时间和吸附剂投加量等因素对处理含铅废水效能影响,探讨了其吸附动力学特征.结果表明,活化剩余污泥对铅离子有较好吸附效果,10 min内吸附率达到75％,45 min内吸附基本达到平衡,在偏酸性或中性条件下,吸附容量随着初始pH增大而增大.采用4种动力学方程(准一级吸附动力学方程、准二级吸附动力学方程、颗粒扩散吸附动力学方程、Elov-ich动力学方程)对其吸附数据进行吸附动力学拟合,通过分析得出,准二级吸附动力学方程能较好地反映该吸附过程,其相关系数R2均达到0.999以上.