污泥与煤、木屑燃烧过程中重金属排放特性研究

为了考察燃料燃烧过程中重金属的迁移转化规律,对污泥、煤与木屑及其混合物在不同温度下氧气中燃烧灰渣中的重金属元素进行分析。结果表明,燃料中重金属在高温燃烧时表现出不同的挥发特性,大部分元素随着温度的升高挥发率增加,其中Cd、Pb和Zn元素挥发性较强,Cr、Cu和Ni挥发性较弱。污泥与木屑混合燃烧灰渣仍以污泥灰为主,重金属含量与污泥灰相近,污泥中混入煤后使灰中大部分重金属含量有所降低。燃烧过程会改变重金属存在形态,污泥与煤原料中以酸溶态和可还原态存在的重金属含量较高,具有较强的生物有效性和迁移性,而燃烧灰渣中酸溶态和可还原态含量显著下降,混合燃烧灰渣中除As外的其他重金属几乎全部以残渣态存在,其含量达到90％以上,焚烧过程有效降低了燃料灰渣中重金属的生物毒性。     

再生水灌溉对土壤中重金属形态及分布的影响

通过土柱模拟实验,分析了再生水灌溉对土壤pH、电导率(EC)、有机质、CaCO3水平及4种重金属(Zn、Cd、Cu、As)的形态和分布的影响,探讨了再生水灌溉对土壤中重金属形态稳定性的影响.结果表明,和地下水灌溉(清灌)相比,再生水灌溉(污灌)使表层土中有机质质量分数由0.06％增加到0.32％,pH降低了0.4个单位...     

气氛对垃圾焚烧中重金属迁移特性的影响

对城市生活垃圾焚烧过程中Ni、Cd、Cu、Pb、Cr和Zn 6种重金属在不同气氛中的挥发率进行了研究,同时比较了氧化性气氛和还原性气氛、中性气氛和酸性气氛以及在混合气氛中各重金属的挥发率。结果表明,氧化性和还原性气氛对Ni、Cu和Cr挥发影响较大,Cr、Cd、Pb和Zn在还原气氛下挥发率比在氧化气氛下高,而Ni和Cu则...     

硫酸盐对电子垃圾拆解地底泥中重金属形态的影响

为研究硫酸盐对重金属形态分布的影响规律,评价不同条件下的重金属生态风险,采集广东清远某电子垃圾拆解区附近河流底泥,通过投加不同浓度硫酸盐,采用BCR四步提取法分析厌氧培养28 d期间铜、铅、锌、镉的形态变化。结果表明：灭菌条件下,重金属的形态基本保持不变;在空白条件下Cu、Pb、Zn和Cd 4种重金属由不稳定态向稳定态转化,其转化率分别是7%、5%、11%和5%,锌的变化最明显;与空白相比,硫酸盐的投加会加大这4种重金属的转化,其影响顺序为：Cu > Cd > Zn > Pb。硫酸盐的投加可促进硫酸盐还原菌的生长,当硫酸盐浓度在286~655 mg·kg-1范围时,硫酸盐还原菌的数量随着硫酸盐浓度升高而增加。实验运行到后期,高浓度的H2S会对硫酸盐还原菌产生毒害作用,因此重金属的形态并不会一直向稳定态转化,研究结果表明,高浓度硫酸盐条件可降低重金属的迁移能力,有利于重金属污染场地的修复。     

热解条件对硫酸钙/污泥基生物炭中Pb、Ni形态分布及生态风险的影响

以污泥为原料,硫酸钙为添加剂,采用热解法制备了硫酸钙/污泥基生物炭,考察了硫酸钙添加量、热解温度、升温速率及保温时间对生物炭中Pb、Ni形态分布的影响,并利用生态风险评价指数(RAC)对优化热解条件下制备的硫酸钙/污泥基生物炭中的Pb、Ni进行了生态风险评价。结果显示,优化热解条件为:硫酸钙添加量2.5%(质量分数)、热解温度750℃、升温速率2℃/min、保温时间15min。该优化热解条件下制备的硫酸钙/污泥基生物炭中的重金属Pb、Ni的生态风险分别为无风险、低风险,相对于污泥(低风险、中等风险)明显降低。     

热处理对土壤重金属形态的影响及健康风险

为探究土壤热修复后的土壤重金属形态以及健康风险的变化,以退役电镀企业地块的污染土壤为研究目标,分别在200、400和600℃下处理土壤15 min,以分析热处理对土壤重金属Cu、Pb、Ni和Cd赋存形态的影响、生物可给性变化以及重金属人体健康风险的差异.结果 表明,经热处理后,土壤Cu、Pb和Ni的酸可提取态增加,增加...     

3种改良剂对铅锌矿渣中重金属形态及植物富集的影响

以衡阳市某铅锌尾矿库的矿渣作为土壤基质,泥炭土、红壤、蛭石作为改良剂,夹竹桃作为受试植物,进行室外盆栽试验,考察了3种改良剂对夹竹桃生长、重金属(Pb、Zn)富集转移能力以及土壤基质中Pb、Zn形态的影响。结果表明:(1)在5%(质量分数,下同)～15%的添加量下,3种改良剂均显著(p0.05)提高夹竹桃的株高增量与生物量增量,根系形态指标值也均有所提高,总体改良效果为蛭石泥炭土红壤。(2)夹竹桃地下部分Pb、Zn含量高于地上部分,添加改良剂后地上部分与地下部分Pb、Zn含量降低,说明改良剂高效抑制了重金属在夹竹桃中的富集;红壤与蛭石可抑制夹竹桃体内Pb的转运,但泥炭土却对Pb的转运起促进作用;除蛭石15%处理外,其余所有处理均促进了Zn在夹竹桃体内的转运。(3)3种改良剂在不同添加量下均显著降低了矿渣中弱酸可提取态Pb、Zn的含量(p0.05),有效降低了重金属Pb、Zn在土壤基质中的活性。     

危险废物焚烧灰渣熔融过程中重金属元素热力学平衡计算

熔融固化是目前危废焚烧灰渣处置的有效方法之一。为了能够有效地控制熔融过程中重金属元素的迁移,采用HSC Chemistry软件模拟研究了重金属元素As、Pb、Zn、Cu、Ni、Cr等在熔融过程中的物质变化历程,考察了不同气氛、温度、氯化物种类的影响。结果表明：在还原性气氛下,As、Pb几乎100%以AsS(g)和PbS(g)的形式挥发进入气相;Zn主要以气态金属挥发,1 500 ℃时90.8%的Zn进入气相;Cu、Ni、Cr与灰渣中的Fe2O3、Al2O3等形成不易挥发的化合物,几乎完全被熔渣固化。氧化性气氛有利于各重金属元素的固化,除46.47%的Pb 以PbCl2(g)、PbCl(g)、PbO(g)的形式挥发外,其余重金属元素均能被固溶在渣中。与灰渣中NaCl相比,CaCl2不影响As、Cr的平衡形态分布,但能促进Pb、Zn、Cu、Ni以气态氯化物的形式挥发进入气相,不利于重金属元素的固化。     

修复植物热解半焦中重金属形态分布研究

采用欧盟标准物质局(BCR)连续提取法对修复植物长香谷稻秆热解半焦中重金属元素Cd、Pb、Mn和Cu的赋存形态进行研究.结果表明:(1)用BCR连续提取法分析修复植物热解半焦中Cd、Pb、Mn和Cu的赋存形态是可行和有效的.(2)半焦中Pb,Mn和Cu在900℃时的不稳定态比400℃时分别降低了50.8、38.0、28...     

3种修复剂对底泥中不同形态重金属去除效果评估

随着经济发展,越来越多的重金属通过各种途径进入水体,其中部分通过物理、化学或生物作用在底泥中沉积。在合适条件下,底泥中的重金属又会重新进入水体,危害水生生物以及人类健康。沸石粉、生物炭和镉康等材料常常被应用于底泥中重金属的修复,使重金属中能被生物利用的形态转化为残渣态。通过比较沸石粉、生物炭和镉康对底泥中非残渣态的Cu、As、Cd和Pb的去除效率,发现这3种修复剂均有一定的去除效果,其中沸石粉及生物炭对底泥中非残渣态的重金属去除效果较好。总体来讲,这3种用于底泥非残渣态重金属去除的修复剂的性价比表现为：沸石粉 > 生物炭 > 镉康。     

白云石和硫酸亚铁复配对城市污泥中重金属形态分布及生物有效性的影响

以合肥市某污水处理厂污泥为研究对象,研究白云石、硫酸亚铁以及白云石和硫酸亚铁复合物作为改良剂对污泥重金属形态和生物有效性的影响,并对其钝化机理进行了初步研究。结果表明:白云石可以提高污泥pH,硫酸亚铁则降低污泥的pH,白云石和硫酸亚铁复配添加时,污泥pH变化并不显著。白云石对污泥中Cu和Cd有较好钝化作用,硫酸亚铁对污泥中As具有显著钝化作用,白云石和铁盐复配对污泥中重金属Cu、Zn、Cd和As均有显著钝化作用。白云石和硫酸亚铁处理可显著降低污泥中重金属有效态含量,其中以5%白云石和5%硫酸亚铁复配处理的效果最好,与对照相比,污泥中的有效Cu、Zn、Cd和As分别减少了59.58%、42.26%、40.93%和55.68%。SEM-EDS和Visual MINTEQ模拟结果显示,白云石中的碳酸根离子能够与重金属发生沉淀反应。盆栽实验结果显示,污泥中加入白云石和硫酸亚铁后,青菜地上部和根部重金属含量降低,地上部Cu、Zn、Cd和As最大降低程度分别为53.56%、34.51%、57.29和77.04%。     

高温堆肥与蚯蚓堆肥对城市污泥重金属形态的影响

采用高温堆肥和蚯蚓堆肥工艺,研究了城市污泥与锯末、粉煤灰或磷矿粉按不同比例混合堆肥前后重金属（Cu、Pb、Zn、Cd和As）交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残留态的变化。研究表明：高温堆肥和蚯蚓堆肥前后各试验污泥的重金属形态和含量呈现出不同的变化,都可以降低污泥中交换态Cu、Pb、Zn、Cd和As的含量;对于Cu和Pb,高温堆肥优于蚯蚓堆肥;对于Zn、Cd和As,蚯蚓堆肥优于高温堆肥。2种堆肥方式中,粉煤灰用量为10%的钝化效果优于20%,磷矿粉的钝化效果同粉煤灰一样。     

Cu-Mn-O制备条件对其催化燃烧甲苯性能的影响

以甲苯催化燃烧为模型反应,考察了Cu-Mn-O催化剂共沉淀制备方法中沉淀剂、滴加方式和焙烧温度对其催化活性的影响.结果表明,以Na2CO3为沉淀剂、反滴(金属离子溶液滴加到碱液)、500℃焙烧所制得的催化剂具有较高的活性,其甲苯完全燃烧(甲苯转化率98%以上)温度为220℃.多晶粉末衍射(XRD)和比表面积(BET)表征发现,在Cu1.5Mn1.5O4晶相中掺杂少量的CuO晶相可以有效地提高催化剂活性,催化剂的比表面积(BET)越大,活性越高.     

含磷材料对矿区铅镉污染土壤重金属形态转化的影响

以湖南郴州东江湖风景区矿区遗留地重金属污染土壤为研究对象,研究了3种含P材料,及其与蒙脱石的组合材料,对矿区土壤铅镉污染的修复效果。实验设6组处理,分别为P1组、P2组、P3组、P1+M组、P2+M组、P3+M组,通过添加5%的稳定剂,稳定2d后,分析土壤中铅镉的形态变化。实验结果表明:添加含P材料,及组合材料后,土壤中铅镉的离子交换态、铁锰结合态、有机结合态大幅度降低,残渣态显著升高。对Pb离子转化效果均在90.00%以上, Cd离子的转化效率相对较差,最优P1处理效果为74.20%。离子交换态的减少,有效地降低了重金属的生物有效性,有效地降低了环境风险。同时,含P材料均增加了土壤有效磷的含量,对矿区土壤的肥力也有一定提升。     

医疗垃圾焚烧飞灰重金属形态分析

利用原子吸收光谱仪分别对医疗垃圾焚烧飞灰重金属含量和重金属形态及其随颗粒度分布特性进行了分析,结果表明,飞灰中Cd、Zn、Pb等的浸出浓度远超标与这些重金属的可交换态和碳酸盐态含量较高有关;飞灰颗粒度主要在96 μm以下,96～150 μm的颗粒中Cd、Pb含量最高,且Zn、Cd的形态以可交换态为主.     

Fenton预处理对城市污泥重金属形态及生物淋滤溶出影响

针对生物淋滤处理城市污泥重金属Cr、As和Pd的溶出效率较低的问题,采用芬顿(Fenton)氧化法对城市污泥进行预处理,考察Fenton氧化对污泥中重金属Cr、As和Pd赋存形态转化及后继生物淋滤过程溶出率的影响。实验结果表明,经pH=4.00、Fe2+=1.00 g·L-1、H2O2=9 g·L-1的条件下Fenton预处理后,重金属Cr、As和Pb的存在形态均由稳定性较强的可氧化态和残渣态向不稳定的弱酸提取态和可还原态转化,其不稳定态比重分别由15%、30%、9%提高到了24%、41%、11%;生物淋滤实验结果显示,由于重金属形态变化,重金属Cr、As和Pb溶出率分别由52.71%、11.15%、33.19%提升至60.76%、24.32%、45.96%。Fenton预处理联合生物淋滤法提高了对重金属Cr、As和Pb的去除效果,有助于实现污泥的无害化处理处置。     

大宝山尾矿重金属形态及其潜在迁移能力分析

以大宝山槽对坑尾矿库、新鲜尾矿排放口和铁龙尾矿库3个不同区域尾矿为研究对象,采用Dold七步分级化学提取法研究了4种重金属Cu、Pb、Zn、Mn的化学形态特征,并分析了其潜在迁移能力.结果表明,Cu、Pb在所有尾矿中以原生硫化态和残渣态为主;Zn在槽对坑尾矿和新鲜尾矿中以原生硫化态和残渣态为主,在铁龙尾矿中水溶态、可交...     

废弃等离子显示屏玻璃中重金属化学形态分布

通过BCR3步和BCR4步连续提取法,对等离子体显示屏玻璃中重金属的化学形态进行研究。结果表明,BCR3步连续提取法对废弃等离子体显示屏玻璃中重金属的提取比BCR4步连续提取法更稳定。废弃等离子体显示屏玻璃中Zn、Cu和Ag化学形态分布存在差异。BCR3步和BCR4步连续提取法均认为Ag以残渣态为主要赋存形态,对环境影响比较小;Cu的可交换与弱酸可溶态或交换态和碳酸盐结合态含量较少,潜在的环境风险也比较小;BCR3步和BCR4步连续提取法对Zn的形态分布结果评价不一致,BCR3步连续提取法表明Zn主要以可交换与弱酸可溶态为主,对环境影响较大,而BCR4步连续提取法结果认为Zn是以铁锰氧化态为主要存在形态。     

燃煤过程中微量元素砷和硒形态转化的热力学平衡模拟

砷和硒是煤中的易挥发有毒微量元素。由于砷和硒在燃煤烟气中的浓度极低以及实验条件的限制，目前化学热力学平衡分析已成为预报烟气中砷和硒等有毒元素形态分布的主要理论分析方法，本文综述了热力学平衡分析方法应用于砷和硒在燃煤过程中形态转化和平衡分布等方面的研究进展，首先用于热力学平衡分析的是含有砷或硒一种微量元素和煤中主量元素及氯元素的简单体系，并假设烟气中只有理想气体组成的气相和纯凝聚相的理想模型。然而是否考虑砷和硒与其他微量、主量或次量元素的相互作用，砷和硒所有可能存在的反应，以及在熔融相砷和熔融物的结合会严重地影响模型的预报结果，因此，目前热力学平衡体系已发展成为包括砷和硒在内的多个微量元素和煤中所有主量、次量元素，以及包括熔融相在内的非理想多相复杂体系。     

CaCl2高温热处理垃圾焚烧飞灰中重金属的挥发特性

以深圳市某垃圾焚烧厂飞灰为原料,采用高温管式电阻炉,研究了在0．6L／minN,气氛下,CaCl2在不同添加量、处理温度及处理时间下对飞灰中重金属Pb、Cd、Zn和Cu挥发特性的影响,并对收集到的二次飞灰进行成分及物相分析。结果显示,X射线衍射仪和EDS分析表明,二次飞灰主要是由NaCl、KCl和部分SiCl4组成,zn主要以K2ZnCl4形式挥发,而Pb则主要以氧化物PbO和Pb3SiO5的形式挥发。最终得到CaCl2热处理飞灰的最佳二次气化条件：以0．6L／minN,为载气,添加14wt％的CaCl2,在1100℃高温下处理2．5h。经CaCl2热处理后的剩余飞灰,其浸出毒性达到了《生活垃圾填埋场污染控制标准》要求。