北京市生活垃圾焚烧炉渣重金属特性及其来源分析

以北京市某大型生活垃圾焚烧厂炉渣样品为研究对象,XRF分析测试结果显示,炉渣样品中存在的重金属元素包括:Ba、Zn、Mn、Cu、Cr和Ni等.ICP-MS定量分析结果显示炉渣中重金属含量为:Ba 1627.74 mg·kg~(-1)、Zn 2016.03 mg·kg~(-1)、Mn 622.39 mg·kg~(-1)、Cu 319.25 mg·kg~(-1)、Cr 287.14 mg·kg~(-1)、Pb 105.10 mg·kg~(-1)、Ni66.81 mg·kg~(-1).厨余、纸、塑料、木竹和织物TG(thermogravimetric analysis)分析结果显示,它们在800℃时可被充分焚烧掉.纸、塑料和织物被焚烧后,剩余残渣重量百分比分别为13.38%、13.45%和13.22%;木竹焚烧后,剩余残渣重量百分比为7.14%;厨余焚烧后,剩余残渣重量百分比为3.30%.5种原生垃圾焚烧残渣样品重金属分析测试结果显示,塑料类垃圾焚烧对炉渣中镍元素和铬元素含量贡献很大,由其来源的镍和铬分别占72.22%和68.70%;织物类垃圾焚烧对炉渣中锰元素含量贡献很大,由其来源的锰所占比重为57.01%;木竹、厨余和纸焚烧后对炉渣中的重金属影响比较小.     

重污染河道钝化底泥对紫花苜蓿生长及重金属吸收的影响

河道底泥重金属污染是限制底泥资源化利用的主要因素。采用盆栽实验研究了沈阳细河重污染河道底泥与碱性炉渣和锯木屑配比后养分含量变化及对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生长的影响。结果表明:钝化底泥基质中有机质和养分含量较高,能满足植物初期生长所需养分,但相对保肥能力较低。将底泥采用碱性炉煤渣钝化处理后,钝化底泥基质上紫花苜蓿生物量及株高均显著高于纯底泥处理,其中SD4处理(河道底泥∶燃煤炉渣∶锯木屑=1.0∶1.0∶0.5)中的植株长势最好。所有钝化底泥基质上紫花苜蓿地上部和根部重金属含量极显著降低,而且根部重金属含量显著高于地上部含量。与纯底泥对照相比,钝化底泥基质上紫花苜蓿地上部和根部对重金属Cd、Cu、Pb、Zn的富集系数(BCF)和转移系数(TF)均小于1.0。     

市政污泥与生活垃圾掺烧的重金属排放特征与风险

中国市政污泥年产生量逐年攀升,低热值、高含水率和污染物富集等特征为市政污泥的处理处置带来难度,未能科学处置的市政污泥将带来生态风险,因此高效科学的污泥处理处置手段是打好污染攻防战的重要环节。与生活垃圾协同焚烧是实现市政污泥减量化和提高污泥综合利用率的有效处理方法。为探讨市政污泥与生活垃圾协同焚烧后的重金属排放特征与模式,于2016年5月(湿季)与2017年1月(干季)采集广东省某生活垃圾焚烧设施在掺烧0%、5%、10%和15%市政污泥后排放的烟气、飞灰和炉渣样品,并采用原子吸收分光光度法和原子荧光光度法系统分析各焚烧组的Cu、Pb、Cd、Ni、As和Cr的排放特征。结果表明,在干湿两季,各污泥掺烧比例下烟气中Cu、Pb、Cd、Ni、As和Cr的质量浓度分别为0.001 6、0.009 9、0.000 8、0.002 5、0.002 2和0.125 3 mg·m~(-3),未超过《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485—2014)限值,能够达标排放。市政污泥掺烧可能引起烟气中部分重金属质量浓度下降,而对飞灰与炉渣中重金属质量分数的影响较小,可按照生活垃圾焚烧后固体废物的处理方法统一处理。Cd、Cr和Cu等重金属排放分布特征存在明显的季节性差异,其中干季主要分布于飞灰与炉渣(大于98%)中,在湿季则主要分布于炉渣(大于70%)中,重金属分布特征可能受焚烧物料的重金属含量与季节性焚烧条件的影响。综上所述,在低于15%掺烧比例条件下,市政污泥与生活垃圾协同焚烧对重金属排放浓度不产生显著影响,与生活垃圾协同焚烧是市政污泥安全处理处置的重要手段。     

太湖西山碧螺春茶园重金属含量分布与评价

对太湖西山碧螺春茶园典型坡地土壤重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr和Cu含量进行测定,探讨坡度、土地利用等自然地理特征对土壤重金属元素分布的影响,并对照NY 5199-2002有机茶产地环境条件中给出的有机茶园土壤环境质量标准和GB 15618-1995土壤环境质量二级标准对茶园土壤重金属污染状况进行分析与评价.结果表明,除Hg以外,其他重金属元素均达到有机茶园土壤环境质量标准.以有机茶园土壤环境质量标准为评价依据,碧螺春茶园土壤重金属综合污染指数为0.78,表明其重金属污染水平为尚清洁,污染等级为警戒级,主要污染物为Hg.     

秦岭典型停产关闭锌冶炼企业场地土壤重金属污染特征研究

秦岭作为中国重要的生态屏障,其生态环境保护问题已上升为国家战略。同时,秦岭作为中国贵金属和多金属矿产资源富集区,矿业开采效益巨大。矿山开采和冶炼不可避免带来一定的环境问题,研究矿业生产过程中土壤重金属污染污染特征及其危害对秦岭地区土壤重金属污染修复意义重大。该研究以秦岭地区某一曾从事过燃煤发电和锌冶炼、目前已停产的工业企业场地为研究对象,对土壤中砷、镉、铜、铅、汞、镍和锌7种重金属进行测定,采用Muller地积累指数、潜在生态风险指数和空间分析等方法,对土壤中的重金属元素进行污染特征分析与评价。结果表明,7种重金属在土壤中均有检出,砷、镉、汞、锌的检出最大值为对应土壤污染风险筛选值的1.54、1.29、1.49、2.45倍;在空间上7种重金属浓度均表现出由生产区向四周衰减趋势,砷、铜、铅和锌在土壤表层和深层污染程度表现不均一,镍基本无污染;镉和汞的地累计均值分别为5.72(陕西省)、5.715(国家)和6.74(陕西省)、6.71(国家),潜在生态风险指数分别为2 376.55(陕西省)、2 367.20(国家)和6 400.45(陕西省)、3 148.30(国家),属于严重污染等级且危害程度极强;将所有重金属元素指数累加,生态危害风险级别达到D,该场地生态危害程度极强,需进行严格管控及治理。该研究可为秦岭地区同类型企业土壤重金属污染监测方案的制定提供借鉴,也为构建秦岭区域矿山土壤重金属污染防控体系提供技术支撑。     

渤海湾表层沉积物重金属含量及潜在生态风险评价

海洋沉积物中重金属元素的释放可能影响海水质量及海洋生态健康。于2013年8月采集了渤海湾24个点位的表层沉积物,检测了汞、砷、铜、锌、铅、镉、铬7种重金属的含量,并用Hankanson法分析其潜在生态风险。结果表明,渤海湾沉积物中重金属含量均值可达到国家一类海洋沉积物标准(GB 18668-2002),其中汞、砷、铜、锌、铅、镉、铬的浓度分别达到0.03、16.15、23.15、89.45、38.84、0.24和60.60 mg·kg-1。渤海湾不同点位中,表层沉积物重金属含量符合海洋沉积物质量一类标准的占83.3%,其余点位可满足二类标准,超一类标准的点位的主要超标因子是砷和铅。渤海湾重金属的综合生态风险指数达到95.01,属于轻微生态风险等级。不同重金属所产生的生态风险排序为镉汞砷铅铜铬锌,除镉外均属于轻微生态风险等级。镉的潜在生态风险值为47.00,达到了中等生态风险等级,其风险占所有重金属总风险的49.5%。镉的潜在生态风险高与镉的生物毒性较高及其近年来在渤海沉积物中积累速度较快有关。重金属潜在生态风险在河口地区和天津港工业区附近呈现高值,而南部渔业区和远离海岸的中心区的生态风险相对较低,说明近海工业活动和陆源污染排放渤海湾沉积物中的重金属生态风险的主要来源。因而,调整近海的产业结构,严格控制入海河流和近海经济活动的重金属特别是镉的污染排放,对保障渤海沉积物的生态安全至关重要。     

城市森林对大气中重金属的富集特征

为了探究城市森林不同树种对大气中重金属的富集能力和分析大气环境质量状况,本文以昆明市东三环边坡的城市森林为试验区,玉溪市磨盘山国家森林公园为对照区,选取两地区分布最广泛的蓝桉、云南松、华山松、圆柏为实验对象,通过测定植物叶片中的重金属含量,对其季节变化规律及重金属元素含量间的相关性进行了分析,结果表明:(1)植物叶片中重金属Zn、Cu、Pb、Cd含量(由春到冬)呈先下降后持续上升的变化趋势;Zn含量春季处于最高值(120.63 mg·kg-1);其余3种重金属元素含量冬季达到最高值.(2)叶片中Cu和Pb含量相关性极显著、金属元素的总含量和Zn、Cd的含量也极显著相关,其相关系数均达到0.85以上;Zn和Pb含量的相关性不显著.大气中重金属Pb污染严重的地区可选择华山松作为城市主要绿化树种、Zn污染严重的地区可选择蓝桉、Cu污染严重的地区可选择圆柏、Cd污染严重的地区4种植物均可选择;试验区的空气污染等级达到了Ⅱ级污染,属于轻度污染区,其中春季大气的综合污染指数最高.     

重金属废水吸附处理的研究进展

由于重金属对人、动植物和微生物具有显著的毒性,不能被微生物降解,重金属废水已成为全球性重大环境问题.本文综述了重金属废水的来源、特点、危害及常见的处理方法.与其他方法比较,吸附法具有操作简单、效率高和成本低等特点,已在重金属废水处理中获得广泛应用.本文重点分析了重金属吸附剂的研究进展与存在问题,提出了重金属吸附剂的研究重点和发展方向.     

开封市污灌区土壤重金属污染评价

通过分析污水灌溉在农业生产中的利弊及我国土壤的污染现状,运用内梅罗指数法及潜在生态危害指数法,分别参照国家土壤环境质量二级标准和土壤背景值对开封市污灌区土壤重金属污染状况进行了评价.结果表明,以二级标准为评价标准,评价结果为安全级别,以土壤背景值为评价标准,评价结果为轻度污染.但污灌区重金属含量明显超过清灌区重金属含量,Pb污染已达到中等污染水平,当地应采取有效措施以保护土壤免受污染.     

长期污灌条件下农田土壤重金属污染环境风险评价

为探讨长期污灌条件下农田土壤重金属积累状况及环境风险,选取典型污灌河流汪洋沟沿岸农田作为研究对象,对污灌区土壤和小麦植株中重金属Cd、Pb、Cu和Zn含量进行分析,并对重金属污染现状、潜在生态风险和潜在健康风险进行评价.结果表明,污灌土壤中Cd、Pb、Cu、和Zn含量虽未超过国家标准限值,但均高于清灌土壤和上壤背景值,已表现出积累现象.污灌小麦部分样本Pb和Zn含量超标,超标率分别为23.1％和15.4％.Cd、Pb、Cu和Zn 4种重金属污染等级均为安全,说明重金属含量尚未达到警戒水平.潜在生态风险评价结果显示,Cd的生态危害系数最高,表现出中等生态危害程度;Pb、Cu和Zn表现为轻微潜在生态危害.健康风险评价显示,4种重金属的单一健康风险系数均未达到显著水平,但其综合污染风险指数大于1,说明该地区存在一定的潜在健康风险,且重金属对儿童的健康风险大于成人,应引起足够重视.     

Stabilised Coal Ash Studies in Italy

The ENEL Ash Research Centre - (Brindisi, Italy) - has started a research programme on the use of coal ash derived from its thermoelectric power plants as a component of blocks for artificial habitats. After preliminary laboratory tests, systematic physical, chemical, and biological tests were carried out in an experimental installation constructed in the area of the Torrevaldaliga power plant (80 km NW of Rome).

Two reef models - each made by assembling pyramids of 225 20 × 20 × 20 cm blocks - were submerged in two tanks (10 × 2 × 1.5 m) with running sea water (water flow: 3-5 cm s-1). the ash blocks were composed of fly ash (52.1%), bottom ash (26.1%), hydrated lime (5.2%) and water 16.6%, while concrete blocks were made of pozzolanic cement, sand and gravel. After two years, ash based blocks showed no weathering, volume variation or swelling; marked compressive strength and sonic velocity increases have, on the contrary, been recorded. No significant leaching of chemical elements of environmental concern was found. the biotic settlement on the ash blocks proved greater in quantity and better in quality than that on the concrete blocks; on ash blocks 62 species were found, compared to 54 on concrete. Ash-based materials seem to be more suitable for the settlement of the macrobenthos.     

Characterization of chlorine and heavy metals for the potential recycling of bottom ash from municipal solid waste incinerators as cement additives

Bottom ash is an inevitable by-product from municipal solid waste (MSW) incineration plants. Recycling it as additives for cement production is a promising disposal method. However, the heavy metals and chlorine are the main limiting factors because of the potential environmental risks and corrosion of cement kilns. Therefore, investigating heavy metal and chlorine characteristics of bottom ash is the significant prerequisite of its reuse in cement industries. In this study, a correlative analysis was conducted to evaluate the effect of the MSW components and collection mode on the heavy metal and chlorine characteristics in bottom ash. The chemical speciation of insoluble chlorine was also investigated by synchrotron X-ray diffraction analysis. The results showed that industrial waste was the main source of heavy metals, especially Cr and Pb, in bottom ash. The higher contents of plastics and kitchen waste lead to the higher chlorine level (0.6 wt.%–0.7 wt.%) of the bottom ash. The insoluble chlorine in the MSW incineration bottom ash existed primarily as AlOCl, which was produced under the high temperature (1250°C) in incinerators.

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Levels and patterns of polychlorinated biphenyls in residues from incineration of established source-classified MSW in China

Municipal solid waste (MSW) source-classified collection represents an advancement in resource cycling and secondary pollution control in China. Comparative experiments were performed to assess the levels and patterns of polychlorinated biphenyls in bottom ash, fly ash from boiler, and fly ash from bag filter from an MSW incineration plant with source-classified collection of MSW. Polychlorinated biphenyls were concentrated in the bag filter fly ash and in the bottom ash. The total amount of polychlorinated biphenyls was much lower than in fly ashes and bottom ash from traditional mixed waste incineration. Total concentration of coplanar polychlorinated biphenyls and toxic equivalent quantities were also reduced. Due to variations of feed waste, complete combustion, including continuously high incineration temperature, low CO concentrations and high air excess ratio were observed. Incineration temperature showed a negative correlation, while CO concentration showed a positive correlation with total and coplanar polychlorinated biphenyls, indicating that the latter can be reduced by controlling combustion conditions related to properties of feed waste.     

重庆市无公害蔬菜基地环境和产品质量评价标准初探

通过对重庆市环境污染情况的调查分析 ,结合现行的国家相关环境质量标准和食品卫生标准 ,提出了适合重庆市无公害蔬菜基地建设的环境质量和产品质量评价标准体系 ,为建立规范化、标准化绿色蔬菜基地打下了基础     

Polychlorobenzenes and polychlorinated biphenyls in ash and soil from several industrial areas in North Vietnam: residue concentrations,profiles and risk assessment

Polychlorinated benzenes (PCBzs) including penta- and hexachlorobenzene can be unintentionally formed from thermal processes in different industrial activities, and very little information is available on the contamination and emission characteristics of these new persistent organic pollutants from industries in Vietnam. In this study, contamination of PCBzs (including penta- and hexachlorobenzene, named PeCBz and HCB, respectively) and PCBs (including CB-28, 52, 101, 153, 138, 180) in fly ash, bottom ash and soil from combustion processes of waste incineration, metallurgy (steel making and zinc production) and cement production from several provinces in the Northern Vietnam, including Hai Duong, Hanoi, Bac Ninh, Hai Phong and Thai Nguyen, was preliminary investigated. The PCBzs concentrations in fly ash, bottom ash and soil ranged from 2.7 to 100 ng g^?1, from 2.7 to 159 ng g^?1 and from 0.28 to 33.9 ng g^?1, respectively. Relatively high residues of PeCBz in fly ash and bottom ash from municipal waste incinerators in some provinces from the Northern Vietnam were encountered. Total PCBs concentrations ranged from 18.0 to 8260 ng g^?1, from 1.0 to 10600 ng g^?1 and from 14.5 to 130 ng g^?1 for the fly ash, bottom ash and soil, respectively. Daily intakes of PeCBz, HCB and PCBs through soil ingestion and dermal exposure estimated for children ranged 0.33–9.93 (mean 3.14), 0.39–21.1 (mean 4.9) and 6.09–1530 ng/kg bw/day (mean 346), respectively; and these intakes were about 4.7–5.4 times higher than those estimated for adult. The intakes of PeCBz and HCB were relatively low, while those for PCBs exceeded WHO TDI for some samples.     

燃煤灰渣中微量元素分布规律的研究

研究了锅炉飞灰和底灰中１５种微量元素的含量和分布，探讨了煤炭燃烧后，微量元素在灰渣中的集散及其影响因素，飞灰和底灰中大多数元素高于全国土壤背景值，７种元素高于克拉克值，其余８种低于克拉克值，飞灰中多数元素的地球化学富集因子高于１，呈富集状态，而底灰中多数元素富集因子小于１，飞灰和底灰中微量元素含量与煤中微量元素含量呈线性关系，微量元素含量不仅与煤有关，还受锅炉燃烧方式等人为因素影响。     

中国环境基准理论与方法学研究进展及主要科学问题

环境基准是指环境介质中的环境要素对特定保护对象不产生不良或有害效应的最大限值,是环境标准制修订的科学依据。环境基准理论与方法学一直是国际环境科学和环境保护科学研究领域的前沿,也是国家环境管理的重大科技需求。本文在总结国际和我国环境基准研究成果的基础上,较为系统地阐述了环境基准的基本概况、理论方法学及重要进展。同时,结合学科特点和环境基准科技需求,综合分析了与环境基准理论方法学密切相关的系列关键科学问题。     

天津市土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cu、Zn、Ni环境标准制订

依据天津市土壤环境背景值资料及元素浓度生态效应、土壤环境质量的功能分区与标准分级，根据天津市环境现状，制订出了4级土壤环境标准。     

生物质气化发电厂灰渣中微量元素的赋存形态及其析出

分别用Tessier逐级提取形态分离法和模拟酸雨浸提实验,研究了生物质气化发电厂的气化器、淋洗器和旋风分离器底灰中微量元素的赋存形态及其析出规律,探讨了微量元素析出浓度和影响其析出的因素．结果表明,微量元素大部分存在于残渣态,其有机态、Fe-Mn氧化态和碳酸盐结合态的浓度依次减少,可交换态的赋存量极低;元素的析出受浸提液pH值、浸提温度和浸提时间的影响,元素在灰渣颗粒物中的赋存形态及含量的高低也影响元素的释放和析出程度．     

我国土壤环境质量研究几个值得探讨的问题

针对当前我国土壤环境工作情况,讨论了土壤环境质量研究中3个值得探讨的问题:土壤污染定义、土壤环境质量标准修订和土壤污染防治法立法.关于土壤污染的定义,目前尚无一致的认识.笔者在综合国内外主要观点的基础上提出了土壤污染的定义,并建议建立基于风险评估的土壤环境质量标准体系,认为目前宜制订土壤环境质量目标值、土壤(分别有农业、居住、工业用地土壤)环境质量指导值和土壤污染危害临界值3类标准值,同时分别提出了初步的制订方法.制定土壤污染防治法是我国建立一套行之有效的土壤环境管理体系的需要,笔者在技术层面上讨论了土壤污染防治法的制定问题.