煤矸石中重金属动态淋滤溶出特征研究

以河北邯郸某矿区煤矸石为研究对象,采用动态淋滤实验对煤矸石中重金属的溶出特征进行研究.实验结果表明:①煤矸石中重金属元素背景值影响溶出液中重金属浓度,背景值越高,在动态淋滤过程中析出重金属的浓度越高;②淋滤前期阶段,重金属元素的溶出液浓度较大,随着淋滤时间的增加,浓度在波动中趋于稳定.因此可以得出重金属元素对环境的影响主要发生在淋滤前期;③溶出液中只有Cu元素的浓度超过了国家地表水环境质量标准中的Ⅲ类水质标准,并且溶出液呈弱酸性,符合国家地表水环境Ⅲ类质量标准.     

煤矸石中重金属动态淋滤溶出特征研究

以河北邯郸某矿区煤矸石为研究对象,采用动态淋滤实验对煤矸石中重金属的溶出特征进行研究。实验结果表明:①煤矸石中重金属元素背景值影响溶出液中重金属浓度,背景值越高,在动态淋滤过程中析出重金属的浓度越高;②淋滤前期阶段,重金属元素的溶出液浓度较大,随着淋滤时间的增加,浓度在波动中趋于稳定。因此可以得出重金属元素对环境的影响主要发生在淋滤前期;③溶出液中只有Cu元素的浓度超过了国家地表水环境质量标准中的Ⅲ类水质标准,并且溶出液呈弱酸性,符合国家地表水环境Ⅲ类质量标准。     

煤矸石中重金属的淋滤特征研究

以内蒙古某矿区的煤矸石为研究对象,采用试验模拟法对煤矸石中的重金属的淋滤特征进行研究.结果表明:经过8 d的淋滤试验,重金属淋滤强度达到稳定,各个样品中各元素的最大淋出率平均值为:Cd＞Cr＞Pb＞Cu＞Hg＞As;Hg,Cr,Cd元素的最大淋出率与样品中元素背景值负相关;淋滤液中的As来源于硫化物的风化;煤矸石中重金属对环境的影响主要发生在淋滤初期,且重金属在自然条件下的淋滤过程对环境的影响较小,只有Cr和Cd的浓度超过了国家地表水Ⅲ类水质标准.     

煤矸石中重金属在淋滤过程中的释放规律

煤矸石是我国排放量最大的工业废渣之一,它不仅占用大量农田和土地,而且还会经风化、分解和溶滤等作用后释放出大量的有害金属元素,对水体、大气、土壤等造成严重污染.以济宁三矿的煤矸石为研究对象,模拟研究区雨水酸度的淋滤实验,对环境污染防治工作具有指导意义.实验结果表明:①煤矸石中Cr,Cd的质量分数超过土壤环境质量三类标准,淋滤液中Cr,Pb和Cd的最大质量浓度超过地表水环境质量三类标准.②对最大释放量而言,新旧矸石结果一致,Cr最大,Zn,Pb,Cu其次,Cd和Mn相对少量.对最大释放率而言,新矸石中金属Cd最大,Cr,Pb,Zn其次,Cu较小,Mn为零;旧矸石中Cr最大,Pb,Zn,Cu其次,Cd相对较小,Mn几乎为零.     

酸性水动态淋滤与静态浸泡土壤中氟的实验研究

模拟研究了不同pH值的淋滤液对土壤的动态淋滤及静态浸泡,用氟离子选择电极法测定了不同pH值淋滤液在不同时间段获取的淋出液中氟浓度以及淋滤后残渣中的氟含量,结果表明:淋滤液的pH值、淋滤时间以及土壤中氟的赋存形态对氟的淋出影响重大。淋滤液的酸性越强,土壤中氟的最大淋出浓度越大,土壤中被淋出的氟含量越高,淋出率也越高且氟的淋出主要集中在淋滤初期60h内,后渐趋于平缓;动态淋滤淋出的氟含量及溶出率均稍高于静态浸泡,这可能源于动态淋滤较强的分子运动,进而使提取剂充分渗透到土壤基质中。黄壤、黄棕壤、水稻土在pH=3的淋出液中的氟浓度变化曲线表明土壤淋洗作用更多的是将土壤中的可溶性氟盐淋洗掉。可溶性氟盐越多,被淋失的氟就越多。     

浸泡淋滤作用下煤矸石重金属元素的释放规律及特征研究

为探究天然煤矸石在雨水浸泡淋滤作用下重金属元素的释放规律及特征,通过扫描电镜(SEM)对天然煤矸石进行表征以观察其淋滤前后的微观形貌,借助X射线衍射(XRD)技术测定煤矸石淋滤前后的矿物成分组成及变化情况.结合模拟降水连续静态浸泡与动态淋滤试验,考察在不同固液比、粒径、pH、土壤介质条件下煤矸石中重金属元素的释放规律与特性.结果表明：(1)淋滤后的煤矸石表面凹凸结构较多,淋滤前后煤矸石中各矿物相含量差异较小.(2)As、Mn的浸出浓度均较高,最大释放率大小表现为As>Cd>Cu≈Ni>Mn>Cr>Zn>Pb. As的累积释放对周边土壤环境以及地下水产生不利影响的风险较高.(3)连续动态淋滤试验在pH为3时,Mn、Cu、Zn、Ni的累积释放量明显较高,As、Cr在中性条件下的累积释放量高于在酸性条件下.引入土壤介质这一因素后,Cr、As的累积释放量均明显减少,这两种重金属元素均呈现出在土壤中积累的状态.研究显示：对于相同煤矸石堆存量,降雨量越大,重金属的释放总量越高,固液比为1∶20时,As释放量最高可达2.822μg/L;Cr、As呈现出在土壤中积累...     

典型村镇生活垃圾动态淋滤过程中污染物的释放特征研究

选取我国东、中、西部3个地区6个典型村镇的生活垃圾,设计了两种淋滤强度:低强度(10 mm·d~(-1))和高强度(20 mm·d~(-1)),采用室内降雨模拟实验,研究了生活垃圾污染物如CODCr、BOD5、TN和NH3-N等的动态淋滤释放特征.结果显示,两种淋滤强度下,3个地区淋滤液pH值整体随时间的增加呈现小幅的上升,变化范围分别在6.5~8.0(10 mm·d~(-1))和5.5~8.0(20 mm·d~(-1))之间;CODCr呈现显著下降(1~2周)、缓慢下降(2~7周)和相对平稳(7~10周)3个阶段.淋滤液BOD5在前6周降低明显,在第7和第8周基本达到了溶出的平衡点.淋滤液TN分别在第8周(10 mm·d~(-1))和第7周(20 mm·d~(-1))基本达到了溶出平衡,NH3-N分别在第8周(10 mm·d~(-1))和第6周(20 mm·d~(-1))基本达到了溶出平衡.整个淋溶周期内(10周),淋滤液CODCr、BOD5、TN和NH3-N浓度变化规律整体呈现:高强度(20 mm·d~(-1))淋滤条件下浓度降低率高于低强度(10 mm·d~(-1)).     

煤矸石酸浸制备水玻璃工艺中参数条件对SiO2溶出率影响研究

在常压条件下,煤矸石通过酸浸分离氧化铝后,酸浸残渣可作为制备水玻璃原料.研究了不同酸浸液浓度、浸提温度、浸提时间对煤矸石中SiO2溶出率的影响,溶出率越高反映煤矸石制备水玻璃的原料利用率越高,并以正交试验和极差结果进行了因素分析.结果表明:硫酸酸浸工艺的主要影响因素为酸浸液浓度,最佳工艺参数组合为酸浸液浓度为0.7 m...     

污水污泥中重金属的细菌淋滤效果研究

通过驯化分离和加富培养源自污泥自身的氧化亚铁硫杆菌，采用序批式试验，初步研究了其对污泥中重金属生物淋滤的效果。研究表明，污泥起始驯化阶段大约需要16天，随后采用选择性培养基对氧化亚铁硫杆菌进行2次共1周的分离与加富培养即可获得活性较高的硫杆菌菌液。采用此菌液对供试厌氧消化污泥中重金属进行生物淋滤，通过8天时间，污泥中Cu和Zn的去除率分别达93％和85％。     

淋滤技术去除剩余污泥重金属研究进展

微生物淋滤能够去除剩余污泥中的重金属,并具有成本低、效率高和改善污泥脱水性能等优点,在国内外得到广泛关注。生物淋滤法在硫杆菌等微生物的作用下,将污泥中难溶的金属硫化物氧化成金属硫酸盐溶出;而厌氧酸化淋滤作为新技术,在厌氧酸化阶段通过质子交换和非离子态金属盐溶解使重金属浸出释放,相较于微生物淋滤法无需外加药剂和前处理,具有发展潜力。对包括生物淋滤和厌氧酸化淋滤在内的国内外相关研究进行了归纳,重点介绍了污泥中重金属的存在形态,两种工艺的去除机理以及环境因素对各自淋滤效果的影响,并对淋滤技术在环境污染治理方面的应用前景进行了展望。     

贵州中部山区煤矸石堆场周边污染水稻土重金属的释放特征

通过对贵州中部山区煤矸石堆场周边污染的水稻土及上覆水进行调查与采样分析,探讨污染水稻土有效态重金属(Cr、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb)含量的变化及其释放特征。研究结果表明:不同程度污染水稻土中Cd、As和Hg的含量及部分水稻土中的Cu含量超过了土壤环境质量二级标准,随着水稻土污染程度的增加,土壤有效态Cd的含量出现明显的增加,中度污染水稻土和重度污染水稻土有效态Cd的平均含量分别比轻度污染水稻土增加了1.30、2.60倍;在水稻生长期间(6~8月),污染稻田上覆水中均出现Cd的超标,中度污染稻田和重度污染稻田上覆水Cd的平均浓度(三次采样)分别比轻度污染稻田的上覆水高11.3%和27.3%。污染水稻土淹水1~30d期间,上覆水Cd的浓度出现不断地增加,淹水20d后中度及重度污染水稻土上覆水Cd均出现超标。因此,煤矸石堆场周边污染稻田排水的Cd会产生明显的二次污染。     

煤矸石堆积区周边土壤重金属污染特征与植物毒性

煤矸石在自然堆积过程中会通过风化和雨淋条件释放重金属等污染物质,从而对周边土壤环境造成严重的生态危害.研究了矸石山周边土壤中重金属含量,探讨了土壤样本暴露诱导的植物毒性效应,以期全面评估矸石堆积区周边土壤的生态风险.结果表明,煤矸石堆积区周边土壤中Cd、 Pb和Zn的含量平均值均超过山西省土壤元素背景值,并且随着距矸石山的距离越远,土壤重金属含量呈现先上升后下降的趋势;富集因子结果同样显示周边土壤中Cd、 Pb和Zn元素污染较严重.暴露于距矸石山不同距离的土壤后,大麦幼苗生长受抑,部分土壤诱导叶绿素含量降低和丙二醛(MDA)含量升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽(GSH)活性上升,过氧化氢酶(CAT)活性显著下降,并且造成根尖细胞中有丝分裂指数(MI)降低和微核率(MN)显著上升.皮尔森相关系数表明,矸石堆积区周边土壤中Cr、 As和Zn元素分别与大麦芽重、根重和微核率之间呈显著的正相关,Cu和Pb元素分别与叶绿素和微核率之间呈显著的负相关.     

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。     

基于蒙特卡罗模拟的煤矸山周边农用地土壤重金属健康风险评估

以重庆市煤矸山周边农用地土壤为研究对象,运用内梅罗指数、地累积指数和潜在生态风险指数分析土壤重金属污染水平,并采用蒙特卡罗模拟的健康风险模型,探析研究区土壤重金属对人体的健康风险.结果表明,研究区土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn含量均值超重庆市土壤背景值,地累积指数（I_geo）表现为：Cd>Hg>Cu>As>Ni>Zn>Cr>Pb;内梅罗指数表明土壤以轻污染（1<P_N≤2）为主,各重金属污染指数（P_i）表现为：Cd>Cu>Ni>Cr>Zn>As>Pb>Hg;潜在生态风险指数表明土壤以中等生态风险（150≤RI<300）为主,各重金属生态风险指数（E_rⁱ）表现为：Cd>Hg>As>Cu>Ni>Pb>Cr>Zn.土壤健康风险表明,儿童和成人非致癌健康风险可忽略,但存在可耐受致癌健康风险,综合致癌风险指数（TCR）均值分别为1.04E-5和3.94E-6,主要致癌因子为As和Cd.敏感性分析表明非致癌健康风险土壤颗粒摄入速率（R_ingest）敏感性最高,其次是As含量,致癌健康风险土壤颗粒摄入速率As含量敏感性最高,其次是土壤颗粒摄入速率（R_ingest）.整体上儿童非致癌和致癌健康风险高于成人.     

煤矸石在复垦土壤中的利用方式对水稻重金属含量的影响

本文通过以煤矸石为填充材料的复垦土壤上种植水稻的盆栽实验,研究在土壤复垦过程中煤矸石的填充方式和配比浓度对水稻籽粒和秸秆中重金属含量的影响。研究结果表明:在设定的煤矸石配比浓度范围内,水稻籽粒和秸秆中的重金属含量,都随煤矸石配比浓度的增加而增加,其中煤矸石配比浓度为40%时,增幅最大F元素在籽粒中的含量为0.921 mg/kg,是空白的1.12倍;在秸秆中的含量为9.064 mg/kg,是空白的4.19倍;煤矸石的两种填充方式下,水稻籽粒和秸秆中的重金属含量,大多呈现掺混式的大于垫底式的,其中煤矸石配比浓度为10%时,籽粒中差值最大的的F元素,含量相差了0.128 mg/kg,前者是后者的1.29倍;配比浓度为40%时,秸秆中差别最大的As元素,含量相差了0.352 mg/kg,掺混式的高于。垫底式的1.87倍。污染指数评价结果显示:籽粒中的重金属综合污染指数,皆小于1,未受到重金属污染,但在配比浓度为40%时,Hg的单项污染指数大于1,籽粒受到Hg的污染;秸秆的综合污染指数在1到3之间,重金属重污染程度严重,应对产出的秸秆妥善处理,以免对生态环境造成新的污染。     

滤料中重金属迁移特性及其在BAF中的应用

以含重金属的干污泥为添加剂,自行研制出生物滤料,并以此滤料为对象进行浸出试验研究.结果表明,在浸出时间为24 h和30 d时,Cd、Cr、Cu和Pb在pH=1时浸出量最大,当pH≥3时,Cd、Cr、Cu和Pb的浸出量迅速下降,说明强酸性条件是影响重金属迁移特性的重要因素.XRD分析表明,原料中的重金属经过一系列的物相转化和反应过程,固定在Si—O等玻璃结构网格中,在晶体结构中以Pb₂O(CrO₄)、CdSiO₃、CuO等稳定的形态存在;在曝气生物滤池（BAF）中应用自制滤料进行脱氮（同步硝化反硝化）效能研究,当原水C/N为11.5和25.5左右时,对NH⁺₄-N和TN的去除率可分别达到85.5%、90.3%、46.6%和49.6%,高于江西陶粒、广州陶粒和山西活性炭的去除率;试验结果对重金属固化、迁移特性机理研究和自制滤料广泛应用有进一步促进作用.     

建筑废物填海处置过程重金属浸出特性及环境影响

填海处置已成为滨海城市建筑废物的重要消纳途径,而海水侵蚀导致重金属浸出可能加剧环境风险.为探究不同类型建筑废物中重金属受海水侵蚀的浸出特性及环境影响,于深圳市的城中村拆除作业现场、建筑装饰装修工程现场、建筑废物资源化利用厂、建筑垃圾堆填场开展不同来源建筑废物样品采集,分析样品中w（Zn）、w（Pb）、w（Cu）、w（Cd）,评价其潜在环境风险并解析其产生源;在此基础上,参考固体废物毒性浸出方法开展海水浸出模拟试验.结果表明:①建筑废物中重金属的潜在环境风险程度依次表现为Zn > Pb > Cu > Cd,w（Zn）、w（Pb）、w（Cu）、w（Cd）的最大值依次为197.8、82.6、67.1、0.22 mg/kg,分别为广东省土壤环境背景值的3.8、2.2、3.7和2.2倍,且来源于砖块、瓷砖、砂浆块、墙面涂料和玻璃的重金属含量超过了围填海工程填充物质成分限值要求.②海水对废物中重金属浸出影响显著,在液固比为10:1、浸出时间为18 h条件下,Zn、Pb、Cu、Cd浸出率分别高达15.9%、82.0%、10.4%和57.4%.③随着液固比和浸出时间的增加,重金属浸出量呈明显的上升趋势,其中Pb的浸出量最高.鉴于此,一方面应完善海水侵蚀对建筑废物中重金属浸出给沿海环境带来的生态风险分析;另一方面在填海处置前应加强建筑废物的风险管理如分类收集和安全处置等,并建立相应的控污机制.      

模拟中性和酸性降雨及垃圾渗滤液浸泡粉煤灰及渣重金属浸出特征

采用EPA Method 3051和微波消解以及模拟中性和酸性降雨及垃圾渗滤液对燃煤电厂F类3个等级的粉煤灰和渣开展浸泡实验,并使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了其重金属的含量,分析粉煤灰和渣中重金属的分布特征及不同酸碱度下的浸出毒性.结果表明,3个等级的灰中Cr、Mn、Ni、Cu、Zn和Pb的平均含量分...