煤矸石的淋溶行为与环境影响的研究--以淮南潘谢矿区为例

淋溶是有害微量元素从煤矸石中析出后污染环境的重要途径。本文在对淮南潘谢矿区煤矸石浸泡实验的基础上,研究了在雨水pH值波动范围内有害微量元素从煤矸石中淋溶析出的变化规律,利用计算最大溶出量和老矸石山下土壤与清洁区土壤中微量元素对照的方法,探讨了煤矸石的淋溶对水环境及周围土壤的影响。潘谢矿区煤矸石的露天堆放、用作填充材料对地表水、地下水及土壤不会造成显著影响,宜推广煤矸石用做填充材料,以变废为宝,节约土地资源。     

pH对高速公路煤矸石路基材料淋溶特性的影响及模拟

煤矸石中含有多种有害微量元素,作为高速公路建材的煤矸石大气降水和汇水的淋溶和冲刷可能对地下水造成二次污染。考察了煤矸石在不同pH(3.0,5.0,7.0,9.0)条件下的淋溶特性并模拟了其动力学规律[1]。结果表明,煤矸石淋溶出的Mg2+、Na+、Ca2+、K+、SO2-4、NO-3、Cl-等离子在pH=3的溶液中呈现了较大的浓度;在不同酸度条件下,溶液酸度越强,几种离子的浓度也相应增大;有害微量离子呈现出不同的淋溶规律,pH越低,淋出浓度越大,其中Mg2+、Na+、SO2-4、NO-3的溶出溶度与淋溶体积符合幂指数关系。研究可为煤矸石资源化利用过程中地下水污染的控制提供一定参考依据。     

强化淋溶对煤矸石理化性状的影响

通过柱状模拟实验研究不同粒径煤矸石在淋溶作用下其理化性状的变化规律，分别测定了煤矸石的物理特性、pH和硫酸根离子浓度等指标，揭示出不同粒径煤矸石中硫的淋溶行为规律，为煤矸石进一步微生物脱硫奠定基础。     

煤矸石路基材料Ca/Mg淋溶污染特性分析研究

以某高速公路煤矸石路基材料项目为依托,本文在研究分析煤矸石矿物组成和元素组成的基础上,重点研究了煤矸石应用于高速公路路基后Ca、Mg的淋溶释放特性对地下水的影响。研究结果表明：煤矸石的矿物组分主要是粘土矿物（高岭石等）和钙铝硅酸盐;Ca、Mg元素在煤矸石中含量居中等水平,分别为1 438.33μg.g-1、661.67μg.g-1,淋溶元素浓度与煤矸石中元素含量不呈对应关系;Ca、Mg浓度与淋溶液累计水量间呈指数负相关关系,至720 mL后趋于稳定,说明煤矸石对地下水硬度升高的作用主要在淋溶初期;Ca、Mg淋溶特性与K、Na、B等元素的淋溶特性具有很强的正相关性。     

煤矸石中元素Ba、Ni、Sr的淋溶析出

对安徽淮南煤矸石进行了成分分析和淋溶析出实验研究,结果表明：微量元素Ba、Ni、Sr在矸石山底部的含量高于新鲜样品,由此得出这三种元素对周围土壤及水环境的影响可能是有限的。     

强化淋溶对煤矸石理化性状的影响

通过柱状模拟实验研究不同粒径煤矸石在淋溶作用下其理化性状的变化规律,分别测定了煤矸石的物理特性、pH和硫酸根离子浓度等指标,揭示出不同粒径煤矸石中硫的淋溶行为规律,为煤矸石进一步微生物脱硫奠定基础。     

煤矸石与粉煤灰淋溶渗出液对水环境影响研究

试验表明,煤矸石与粉煤灰淋溶渗出液pH值将会稳定在煤矸石和粉煤灰本身pH值附近,淋溶渗出液的重金属离子含量及酸碱度符合<一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准>(GB18599-2001),不会对地下水环境造成污染.试验还表明煤矸石和粉煤灰对淋溶水中高含量的重金属有一定的吸附作用.     

煤矸石中无机盐对地下水污染影响的试验研究

通过模拟淋溶试验，研究了风化煤矸石中无机盐对地下水污染的可能性，结果表明，风化煤矸石中的可溶性无机盐类可被天然降水淋溶，对地下水科生污染，煤矸石淋溶液中的主要污染物是总硬度，硫酸盐，锰，初次淋溶训总硬度最高可达２１７０ｍｇ／Ｌ，硫酸盐最高可达在１５００ｍｇ／Ｌ锰最高可达１．５４６ｍｇ／Ｌ，淋溶液无机盐浓度与淋溶水量呈对数曲线关系，无机盐累积淋溶量与淋溶水量呈对数曲互关系，风化煤矸石中无机阳离子（Ｃ     

煤矸石在新型动态循环淋溶装置中的淋溶特性

采用新型循环淋溶装置对煤矸石进行连续240h的淋溶实验,研究了煤矸石中重金属在淋溶过程中的溶出规律,通过向淋溶液中添加聚丙烯酰胺（CPAM）考察了固体颗粒物的沉降特性.结果表明： 随着淋溶反应时间延长,煤矸石中碱金属Na元素溶于水,形成碱性溶液,这两种因素导致淋溶反应初期淋溶液pH值升高.As、Zn离子浓度在淋溶时间为1~24h时呈上升趋势,而在24~72h,离子浓度呈下降趋势.淋溶液中Cr、Pb、Ba离子浓度在120h内均呈现上升趋势,而在120~240h,对于Cr离子来说,淋溶液的碱性环境促使Cr离子溶出率增大,但取样次数的增多也对Cr离子的浓度降低起到促进作用;淋溶液稀释和Ba离子的沉淀化合物形成,导致淋溶液中Ba离子浓度降低.120~240h,淋溶液中有机物被微生物的生化作用分解以及取样后外加塌陷区水体对淋溶液中COD和BOD起到稀释作用,使COD和BOD降低.在淋溶反应24h内,淋溶液中TON和NH₃-N出现波浪式变化,淋溶时间大于24h时,TON和NH₃-N总体呈升高趋势.随着淋溶时间延长,淋溶液中的固体颗粒物沉降速度逐渐变慢,延长了沉降时间.煤矸石中一些含氮化合物溶解于水中,使淋溶液中电离出 NH₄⁺离子,形成碱性环境.     

新化矿区煤矸石中微量元素赋存形态及浸出特征

利用BCR连续提取法和浸泡实验,对贵州省新化煤矿区不同风化程度的煤矸石中微量元素As、Cd、V、Zn、Co、Cr、Cu、Ni、Pb的赋存形态及浸出浓度进行研究。赋存形态研究结果表明:在煤矸石中As和Cd元素主要以酸溶态、可还原态和可氧化态形式赋存,而其他微量元素V、Zn、Co、Cr、Cu、Ni、Pb主要以残渣态形式赋存;除了V元素的赋存形态含量百分比不受煤矸石风化程度影响外,其它微量元素的赋存形态的含量百分比均会受到煤矸石风化程度的影响。煤矸石的浸出实验表明:浸泡时间是影响煤矸石中微量元素释放的一个重要因素;在浸泡过程中,大部分微量元素在浸泡前期的浸出浓度受煤矸石风化程度的影响,Zn和Cu元素则是在整个浸泡过程的浸出浓度均受到煤矸石风化程度的影响;不同粒径大小的煤矸石在浸泡过程中,除微量元素As和Co的浸出浓度不受煤矸石粒径大小的影响,其他微量元素在浸泡前期和中期的浸出浓度均与煤矸石的粒径大小呈反比。     

煤及其燃烧产物中有害痕量元素的淋滤特性研究

通过对我国西北部上湾与石嘴山电厂原煤、底灰和飞灰中As、Pb、Cd、Mop、Mo、Co和U等有害痕量元素在不同条件下的淋滤实验,采用原子荧光光谱（AFS）和电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了痕量元素在2套（6个）样品、3种淋滤介质、4个不同时间段获取的淋滤液中的浓度,对比不同元素间淋出率、60h的最大淋出率和淋滤强度的差异性,分析痕量元素在不同条件下的淋滤特性;通过对比元素在原煤和燃煤产物中的含量、60h的最大淋出率以及淋滤液中元素的浓度,参考相关地下水的环境质量标准对痕量元素的环境效应进行了综合评价：As与Se的淋滤性较差,淋滤液中的最大浓度较低,对环境造成危害的可能性很小;Pb与Cd在淋滤液中的最大浓度较高,可能对环境造成危害.Mo与Co的淋出性好,淋出率高,同时淋滤液中的最大浓度是三类地下水环境质量标准的5～10倍,对环境造成危害的可能性最大.     

垃圾焚烧飞灰的熔融特性研究

以飞灰从开始熔融到熔渣全变成液体这一过程中的4个温度段所得到的熔渣为研究对象,探讨了它们的外观结构、成分、浸出毒性以及液固比、浸取液的pH值对熔渣中Ba、Cd、Ni等重金属浸出量的影响规律．结果表明：飞灰开始熔融后,随着温度的升高,熔渣的颜色逐渐变深、质地逐渐变硬、玻璃化现象逐渐明显,Ca、Al、Mg、K、Fe等主量元素的质量百分含量逐渐升高;熔融温度在1230℃以上所得到的熔渣不再是具有浸出毒性的危险废物;液固比对Ba、Zn、Cd和Ni的浸出量影响较大,而对As的影响较小;Ba、Cu、Pb和Zn等重金属元素在强酸和强碱环境下比较容易浸出．     

煤添加高岭土燃烧控制有害微量元素的排放

通过在一维煤粉燃烧炉上进行无烟煤添加高岭土吸附剂的燃烧实验,研究了无烟煤及其燃烧产物中18种环境有害微量元素的含量和分布;计算了高岭土在不同燃烧工况条件下对每种环境有害微量元素的吸附率.结果表明,高岭土对环境有害微量元素Cd, Pb, Sb, Sn, Ba, Co, Be, Cr, Ni, Mo, Tl, V, U, Mn, Th具有不同的吸附作用,吸附率为11.6%～500%;吸附效率与元素种类、燃烧工况等因素有关,环境有害微量元素Cd, Pb, Zn, Sb, Ba, Co, Be, Cr, Ni, Mo, Tl, V, U, Mn, Th的吸附能力,分级燃烧比不分级燃烧吸附效果更好,总吸附率差为8.4%～481%.     

不同pH淋滤条件下飞灰中铬、锌、镍、铅的环境效应

粉煤灰是煤炭燃烧后的副产物,富集于粉煤灰中的微量元素在风化、淋溶等外力作用下极易释放到环境中。pH是影响微量元素淋滤行为的重要因素,利用室内砂箱仿真模拟试验研究不同pH淋滤条件下粉煤灰中微量元素的迁移行为具有重要意义。研究结果表明：不同pH条件淋滤后的粉煤灰中Cr、Zn、Ni和Pb的含量都降低。淋滤后水体中Cr的浓度随着pH的升高呈先增大后减少的趋势,在pH为10时达到峰值;Zn、Ni和Pb的浓度随着pH的升高均呈现先减小后增大的特征。淋滤后土壤中Cr元素含量随pH值的升高表现为先减小后增大;Zn、Ni和Pb含量的变化趋势相似,在pH值为2—6.8时减小,随着pH值的继续升高,在pH为10左右达到峰值,随后下降。粉煤灰在短期淋滤条件下对土壤生态环境影响较小,一般情况下可以忽略。     

煤中有害元素的研究现状及其对环境保护的意义

本文给出了煤中有害微量元素的定义，即煤中含量小于１．０％的有毒元素，致癌元素，腐蚀性元素，放射性元素以及其它对环境有害的元素等。根据我国环保要求，提出当前应重视的有害元素，共２２种。作者还讨论了煤中有害微量元素对对环境的危害以及国内外对煤中微量元素的研究现状和存在的问题。     

煤中微量元素的环境效应

以华北某电厂燃煤为例,探讨了煤中微量元素的环境效应评价方法。通过电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)等方法测定了电厂循环流化床炉原煤、飞灰、底灰中F,Pb,Hg,等11种微量元素的含量,通过淋滤实验测得了原煤及底灰中Pb、Hg、Cr等7种微量元素的淋出率,并测定了煤堆附近土壤中Cd、Hg、Cr等6种微量元素的含量,计算出了煤中微量元素对大气、水和土壤环境的污染因子。结果表明,燃煤中元素F、Hg、Se、Cl挥发性较强,燃煤中微量元素对大气环境的综合污染因子达3.5,属重污染。元素Hg、As的淋出率较高,原煤和底灰中微量元素对水环境的综合污染因子分别为0.71和0.88,污染程度属微污染。土壤对Cd、Hg、Pb等元素的富集程度很高,煤中微量元素对土壤环境的综合污染因子为0.98,属微污染。     

废催化剂浸出规律的动态模拟实验方法

利用小柱浸出实验装置对废催化剂中重金属的浸出规律进行了动态模拟研究。实验发现,在非饱和水条件下,重金属自废催化剂中浸出的浓度并没有随实验时间的增长而变化,重金属的浸出速率却随废物层饱水度的增加而显著增加,说明提高水分的入渗能够提高有害成分的浸出速率,实际上是提高了在害物质浸出的总量,因此,在危险废物填埋场中降低水分入渗可以减少有害物质的浸出。     

铅锌冶炼弃渣有害特征及其浸出行为研究

铅锌弃渣是有色金属工业排出的大宗固体废物之一。其中有铅冶炼系统排铅烟花炉渣,锌系统排锌回转窑渣。铅锌弃渣一般含有多种超过排放标准而目前又尚无成熟工艺提取的有价值和稀贵金属元素。这些废渣的堆存直接影响自然景观,并有可能对环境如土壤、水体和作物等造成危害。因此,考察铅锌渣的有害特征,研究其水浸出行为与规律,对解决铅锌弃渣对环境污染,寻求同行业固体废物的治理途径具有重要的现实意义。