水洗及酸洗过程对焚烧飞灰中重金属浸出特性的影响

以上海江桥和老港两家垃圾焚烧厂飞灰为研究对象,基于固体废物浸出毒性的醋酸缓冲溶液浸出法(HJ/T300-2007),研究了水洗和酸洗过程对焚烧飞灰中Cr、Cu、Cd、Pb等重金属元素浸出特性的影响,并结合XRD、SEM和EDS分析了飞灰在水洗和酸洗过程中矿物相组成和颗粒形态的变化,探索其与重金属浸出特性的关系。结果表明,水洗灰(GWF)和酸洗灰(AWF)中重金属含量的变化取决于重金属向液相转移以及在固相中浓缩这两种不同机制的共同作用。Pb向液相转移的作用大于浓缩作用,而Cr、Cu和Cd则相反。同GPF (原灰)和GWF (水洗飞灰)相比,AWF (酸洗飞灰)中产生了新的针状晶体;由于浓缩作用,水洗飞灰中元素硅明显增加,酸洗飞灰中Cu、Cr、Cd等重金属含量明显增加,Pb含量变化不大。决定重金属元素浸出能力的关键因素是各种重金属元素在飞灰中的存在形式,而不是其在飞灰中的绝对含量。pH值对飞灰中重金属的浸出具有较大影响,GWF的浸出毒性弱,AWF的浸出毒性强。水洗对飞灰中重金属的浸出特性有减弱作用,而酸洗对飞灰中重金属的浸出特性有增强作用。对于上海江桥和老港焚烧厂飞灰,水洗能够降低其Cr的浸出特性,酸洗处理后,Cd和Pb的浸出毒性超过卫生填埋标准。     

熔融法处理垃圾焚烧飞灰过程中可溶盐的酸洗分离效果评估

针对垃圾焚烧飞灰中高含量的可溶盐组分钠、钾、氯会影响其资源化处置及利用的问题,利用高温熔融法处理飞灰,使原料飞灰中钠、钾、氯等可溶盐物质向烟气系统产生的3种浓缩灰中富集,并采用酸洗法对浓缩灰中上述物质进行分离,结果表明:最终产品建材基材中氯含量相比飞灰原料含量降幅58. 36%,浓缩灰(预除尘)、浓缩灰(急冷降温)、浓缩灰(布袋除尘)相比原料各成分的富集倍数分别为:钠1. 96、2. 90、5. 59倍;钾2. 17、3. 58、7. 47倍;氯3. 06、3. 93、5. 45倍,优良的富集效果为可溶盐成分回收提供了技术条件。     

武汉市典型燃煤工业锅炉烟气重金属排放特征

采用安大略法(OHM法)和Method 29法(M29法)测试武汉市4家企业燃煤工业锅炉烟气重金属排放浓度,分析烟气中汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、砷(As)的排放特征以及整个过程中重金属的物质流向。结果表明:烟气中重金属Hg、Cd、Pb、As主要以气态形式存在,平均浓度分别为0.35μg/m~3、0.15μg/m~3、3.89μg/m~3和6.07μg/m~3,气态占比分别为100%、96.4%、66.2%和75.7%;烟气中Cr主要以颗粒态形式存在,平均浓度为30.05μg/m~3,颗粒态Cr平均占比为97.2%。飞灰富集Hg、Cr、Pb、As的能力大于炉渣。不同重金属在燃烧过程中的流向存在差异,Hg主要流向飞灰和脱硫副产物,Cr、Pb、As主要流向飞灰和炉渣。     

有机螯合剂对城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定化试验研究

选取乙二胺四乙酸二钠(EDTA)和亚硫基二乙酸(TDGA)两种有机稳定剂药剂,研究其对焚烧飞灰重金属的稳定化效果。实验表明,焚烧飞灰浸取液中重金属浓度依次为:Zn (124. 2mg/L) Pb (27. 98mg/L) Cu(15. 29mg/L) Cd (7. 68mg/L) TCr (1. 16mg/L),重金属Pb、Cd、Cu超出标准;在用EDTA和TDGA处理的稳定化样品浸出液中Pb、Cd、Cu、TCr的浓度随着有机螯合剂投加量的增加而减小,并且TDGA的处理效果优于EDTA;在TDGA投加量相同,且浸取剂p H在3到9的范围内时,随着p H的升高,Pb、Zn、Cu、TCr的浸出浓度逐渐减小,其中p H升高对Cd的浸出浓度影响较小;若有机螯合剂溶液与飞灰搅拌均匀,液固比的增加对螯合反应没有产生影响。     

潍坊市大气颗粒物中重金属污染特征

为了解潍坊市大气颗粒物中重金属浓度特征及其来源,于2014年对环境空气中颗粒物进行采样,分析了不同粒径颗粒物上的重金属(Fe、Cd、Cr、Cu、Pb、Mn、As、Ni、Zn)含量。结果显示,可吸入颗粒物(PM_(10))、细颗粒物(PM_(25))中主要重金属为Fe、Zn、Pb、Cu、Mn。重金属Pb、Cd、Zn和Cu主要富集在PM_(25)上。重金属浓度一般表现为冬季最高,这可能是人为污染和气候共同作用造成的。通过富集因子和主因子分析,PM_(25)中Cu、Zn、Pb和Cd是人为源贡献的,冶金、电镀和燃煤是主要人为源。     

食用菌重金属含量与土壤——培养料重金属含量的相关性研究

本文研究了香菇、木耳、平菇的Cu,Zn,Pb,Cd背景值,提出了背景值范围和异常值下限。研宽了香菇、双孢蘑菇、木耳和风尾菇对Cu,Zn,Pb,Cd的富集作用,提出了食用菌对重金属富集的数学模型。研究了土壤——稻草——凤尾菇Cu,Zn,Pb,Cd含量之间的相关性,提出了对稻草栽培凤尾菇的安全性评价。     

生活垃圾衍生燃料(RDF-5)焚烧过程中Pb、Cr、Zn和Cd的分布研究

以重庆市生活垃圾中代表性的重金属(Pb、Cr、Zn和Cd)为考察对象,探讨了添加钙(5%CaCO_3和5%Ca(OH)_2)的生活垃圾衍生燃料(RDF-5),燃烧过程中各重金属在气固两相中的分布情况。实验结果表明,重金属在气固两相中的分布因其热稳定性不同存在差异,Cd主要分布在气相中(烟气,92.37%),Pb、Cr和Zn则主要存在于固相(灰渣,91.32%、98.48%和99%);钙化反应对热不稳定金属(Cd)有一定的固定效果(29.75%～43.22%);与此同时,部分热稳定金属(11.01%～12.68%的Pb、2.43%～4.36%的Zn和7.38%～7.86%的Cr)由固相迁移至气相中,随烟气排出。     

四川马边某磷矿区土壤重金属特征及形态分析

为研究四川马边某磷矿区土壤重金属分布状况及特征,采集矿区土壤样品,用ICP-MS测定了重金属As、Cu、Zn、Cd、Pb、Cr的含量及其形态,并用潜在生态危害指数法对土壤重金属污染程度进行评价。结果表明,研究区土壤重金属中的Cd和Pb含量高于四川土壤背景值的10. 00、7. 14倍,高于全国土壤背景值8. 14、8. 48倍,其余元素均略高于各背景值,经相关性分析,As、Zn、Cd 3种重金属具有同源性。形态分析显示,Cd的形态分布以可还原态为主,易迁移释放,其余元素均以残渣态为主,Pb除残渣态外,可还原态与可氧化态占一定比例,具有一定的潜在风险。潜在生态危害指数法分析表明,重金属的单一潜在生态危害程度E_r~i顺序为Cd Pb As Cu Cr Zn,各样点重金属潜在生态危害指数RI平均值为378. 87,属于强生态危害,其中又以Cd贡献率最大,为78%。     

玉滩湖表层沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

为了掌握重庆玉滩湖表层沉积物重金属污染情况,监测了玉滩湖表层沉积物中Cr、Cd、Pb、Cu和Zn的相对含量,并采用地质累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属的污染程度和潜在生态风险进行评价。结果表明,玉滩湖表层沉积物中重金属Cr、Cd、Pb、Cu和Zn的平均含量分别为28.41mg/kg、0.75mg/kg、46.04mg/kg、66.98mg/kg、131.55mg/kg,Pb和Cu受人为活动影响较大;重金属污染程度为Cu(轻度)Pb(轻微)Cd(轻微)Zn(轻微)Cr(无污染);有机质含量和重金属Pb、Cd含量显著正相关,是玉滩湖流域重金属污染防治的重点因子;玉滩湖总体的生态风险程度为轻微,重金属单项潜在生态风险程度为Cd(中等)Cu(轻微)Pb(轻微)Zn(轻微)Cr(轻微),Cd是主要的生态风险因子。     

吉林省镍矿区玉米体内重金属累积分布规律及其与土壤重金属全量的关系

矿山开采和冶炼可对矿区土壤造成不同程度的重金属污染。为了明确吉林省镍矿区耕地土壤/植物体系中重金属的迁移累积规律,在吉林省镍矿区采集了27个区域的土壤和玉米植株样品。结果表明,吉林省镍矿区土壤p H为5.00~6.82,有机质的含量为2.79%~7.93%,部分采样点的Cd和Pb超出吉林省土壤背景值,大部分采样点的Cu和Ni超出吉林省土壤背景值,所有采样点的Zn超出吉林省土壤背景值。玉米籽粒中Cd和Pb未检出,玉米茎中Cd未检出,27个采样点中有23个采样点的玉米籽粒Ni含量超过我国粮食及制品中重金属限量标准(NY 861-2004),而仅有4个采样点的籽粒Zn含量超过我国限量标准,所有采样点的籽粒Cu含量明显低于我国限量标准。随土壤重金属全量增加,玉米根Cd,Cu,Ni,Pb和Zn含量均呈增加趋势,其中根Cd,Cu,Ni含量与土壤重金属Cd,Cu,Ni全量呈显著正相关,而根Pb和Zn含量与土壤重金属Pb和Zn全量相关性不显著。     

柴窝堡湖表层底泥重金属污染评价

研究了乌鲁木齐市柴窝堡湖表层底泥的重金属含量,并采用Hakanson潜在生态危害指数法对底泥中的重金属潜在生态风险进行评价。结果表明:底泥中Cu、Zn、Pb、Cd含量均超出乌鲁木齐市土壤背景值。除湖心区外,Cd在5个监测区域中的潜在生态危害均为中等;其它重金属在5个采样点的潜在生态危害均为轻微。各重金属间的相关性分析表明,Zn与Cu,Pb与Cd、Cu呈显著正相关,说明这4种元素污染源可能相同。柴窝堡湖表层底泥受到Cu、Zn、Pb、Cd污染,需采取相应措施防止重金属由底泥进入水相。     

煤矸石充填复垦区域土壤重金属空间分布特征

采用地统计软件研究了徐州北郊柳新煤矸石充填复垦区Cu、Cd、Pb、Zn、Cr五种重金属对其周边100m范围内土壤的影响,得出结论:区域内全部161个样点中Cd均出现不同程度的超标现象,除少量Zn以外,7个监测点位各层土壤中的五种重金属含量均高于当地土壤背景值;研究区内Cu和Cd的纵向空间变异性最大,存在较强的纵向迁移能力,而Cr、Pb、Zn的纵向空间变异性相对较小;土壤中Zn、Pb、Cr和Cu存在极强的空间相关性,其中Pb、Cr和Cu的变程均相对较大,受母质的影响相对较大,而Cd的块基比最大,变程最小,其受人为随机影响突出;区域内的Cd、Cu、Zn和Cr的主要污染源为充填的煤矸石,且存在明显的横向和纵向迁移过程,Pb的污染则主要来源于道路交通;区域内Cd污染严重,而充填的煤矸石是主要污染来源,因此必须建立相关的土壤充填复垦物标准以保障种植安全。     

北部湾油田海域沉积物重金属生态危害评价

利用北部湾油田海域沉积物重金属10年监测数据,基于标准指数法、富集系数法、潜在生态危害指数法,对Pb、Zn、Cd和Hg 4种重金属进行变化规律、富集特征和生态危害研究。结果表明:2013年,4种重金属标准指数均小于1,符合第一类沉积物质量标准,总体处于良好状态,2011年后Cd含量上升明显;2013年,重金属富集程度由大到小为Pb>Zn>Cd>Hg,Pb和Zn属于中污染水平,Cd和Hg属于低污染水平,2011年后Cd富集系数上升明显;多年来,4种重金属的生态危害指数均小于40,属于轻微生态危害。2011年后Cd生态危害指数增幅明显。与临近海域相比,Cd含量处于较高水平;与国内其他海洋油田相比,Zn含量处于较高水平。     

宝鸡市大气降尘中重金属元素来源分析

解析宝鸡市区大气降尘中重金属元素的来源，评价7个元素的浓度含量，为宝鸡地区大气污染防治提供参考依据。利用火焰原子吸收分光光度法对样品中所含有的Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Ni和Fe七种重金属元素采用相关性与富集因子分析法进行了研究分析。分析表明，Pb与Cd相关性明显，Cr和Ni主要来源于土壤颗粒，Pb、Zn和Cu可能叠加了人为污染，Cd元素局部污染严重。由数据对照分析可知，宝鸡市区整个大气环境质量有明显的提高，Pb、Zn和Cu元素在市区中部和西部均有明显的降低，而东部新增点位相对污染较重，Cd元素含量较高，应该与该地区工业污染有关。     

基于地积累指数法和潜在生态风险指数法评价广西某蔗田土壤重金属污染

采用地积累指数法和潜在生态风险指数法对广西某蔗田土壤中重金属污染进行评价。结果表明：4种重金属元素的地积累指数污染程度由强到弱依次为：Cd〉Zn〉Pb〉Cu,潜在生态危害指数污染程度由强到弱依次为：Cd〉Pb〉Cu〉Zn,其中zn的影响程度发生了变化。2种评价方法的结果存在差异,蔗田土壤的地积累指数污染程度处于无污染情况,而潜在生态危害指数污染程度处于低度危害程度。潜在生态危害指数考虑外源重金属的富集程度和不同重金属的生物毒性的影响,使其评价结果更准确。     

攀枝花市攀钢工业区土壤重金属污染特征及评价

本文对攀枝花市攀钢工业区土壤中五种重金属元素（Cu、Pb、Zn、Cr、Cd）的空间的分布特征、形态分布特征进行了研究，并应用污染负荷指数法对各重金属的污染程度进行了评价。研究发现，Cu、Pb、Zn、Cr的最大值与最小值分别相差2．98、3．4、5．2、2．7倍，cd的最大值与最小值甚至相差15．7倍。重金属元素相关性特征可分为Cd—Pb—Zn和Cu—Cr两组。形态分布特征表现在Cu、Zn、Pb、Cr主要以稳定的残渣态存在，Cd主要以可利用性最强的可交换态和碳酸盐结合态存在。污染较严重的是攀钢机关、攀钢原料场。     

准噶尔盆地南缘大气降尘中重金属的季节性规律和来源分析

本文选择准噶尔盆地南缘的荒漠绿洲交错带作为研究区,利用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)和原子荧光光谱法测定降尘样品中的Zn、Pb、Cu、Cr、Mn、Ni、Cd、As重金属含量,对比分析不同季节重金属含量的变化规律。并通过单因子污染指数法判断大气降尘对土壤重金属污染情况,通过富集因子法探讨不同重金属污染来源。结果表明,Pb和Cd在采样期间均对土壤有一定程度的污染,Zn和Cu分别在秋季和冬季对土壤有较重污染。除了Cr、Mn、As和Ni来源于自然源,其他重金属均受到人为源的影响。分析表明,大气降尘的重金属含量较高,可以通过减少燃煤消耗量、调整工业生产等措施降低大气降尘对土壤的污染。     

广西贵港柑桔产区土壤重金属污染及生态风险评价

以广西贵港柑桔产区土壤为研究对象,分析了土壤中As、Hg、Cd、Cr、Cu、Sc、Pb、Zn 8种重金属含量及污染特征,基于农用地土壤污染评价标准(GB15618-2018),利用潜在生态危害指数法评价了该产区重金属的综合潜在生态风险。结果表明:Cr、Ni、Cu、Zn、As、Hg、Pb 7种元素含量均值低于土壤污染风险筛选值,Cd元素含量均值(1. 22mg/kg)高于风险筛选值(0. 3mg/kg)。Pb、Zn元素与Hg、Ni元素各自具有相似的空间分布规律,Cd元素含量有从中心向四周扩散的趋势。Cd元素处于较强的风险水平,很强与极强级别样本所占比例分别为17. 5%和45%。Hg元素中度、强风险级别占比分别为39. 5%、29. 5%,说明该研究区土壤中Cd、Hg元素污染较严重。综合潜在风险指数RI均值为342. 4,属于强生态风险,主要受Cd、Hg元素污染影响。     

黑岱沟露天煤矿排土场周边土壤重金属污染分析

为阐明黑岱沟露天煤矿排土场周边土壤重金属污染现状，应用单因子污染指数法和潜在生态危害指数法对土壤中Cd、Cu、Mn、Ni、Zn和Pb元素的污染状况进行分析。结果表明：以内蒙古土壤背景值为标准，矿区排土场周边土壤中Cd元素(P_i>5)属于重度污染为特征污染物；Cu和Ni(1i ≤2)处于微污染水平；Mn、Zn和Pb元素(P_i<1)未达到污染水平。Cd元素各样点分布不均，变异系数较大，说明该元素的富集受人类活动的影响严重，应对其进行监测与防治。该研究可为黑岱沟露天煤矿排土场周边土壤重金属污染防治及生态修复提供依据。     

南京市PM_(2.5)中重金属含量分布及溶出规律研究

自2017年1～10月,采集南京市PM_(2.5)样品共计42批次,分析了Cu、Zn等9种重金属的含量分布及其溶出规律。结果表明,PM_(2.5)质量浓度呈现明显季节特征,冬季高,夏季低,年均值为41μg/m~3,与国家二级标准比超标17%。南京市PM_(2.5)中重金属总量高低顺序为Fe Zn Pb Mn Cu Cr As Ni Cd,其中As超出推荐限值19%。在模拟酸雨提取PM_(2.5)中重金属时,淋溶液pH是决定释放率的最主要因素,pH越低,释放率越高。用pH 5. 6的模拟酸雨淋溶液提取南京市PM_(2.5)样品,Cd、Zn、Mn的释放率超过60%,而Fe、Cr、Pb的释放率低于30%。