镁渣的资源利用特性与重金属污染风险

研究了镁渣的资源化利用与重金属污染特性.结果表明,镁渣粒径主要分布在147μm以下,不同粒径镁渣的化学组成存在差异;镁渣的主要组分为Ca O、Si O2、Mg O、Fe2O3、Al2O3,主要矿物相为β-Ca2Si O4、γ-Ca2Si O4、方镁石和f-Ca O,重金属含量低于有机无机复混肥国家标准(GB18877—2009),可以进行农业资源化利用;重金属浸出质量浓度远低于危险废物鉴别标准限值,且重金属主要以稳定的有机态和残渣态存在;即使在最不利条件下,镁渣中重金属的浸出毒性也非常小;含量最高的Cr主要以毒性较小的Cr3+存在;Cr、Cu和Ni的浸出量与浸出剂的p H值表现出强的相关性,浸出质量浓度均低于标准限值;因此,镁渣的重金属污染风险较低.     

生活垃圾焚烧飞灰及其稳定化产物的长期浸出行为

采用柱浸出实验方法,考察了飞灰、磷酸盐稳定和自然老化稳定后飞灰的长期浸出特性.结果表明:灰样浸出液的pH值从初始的较低值快速上升到较高值后趋于稳定,3种飞灰都有较强的酸中和能力;Ca的浸出浓度远高于Pb,Cd,Zn,Cr和Ni等重金属,在浸出初期甚至达到100g·1-1以上;重金属均呈现初期快速溶出的现象;对比稳定化处理前后飞灰的柱浸出实验结果,表明磷酸盐稳定及自然老化稳定后飞灰具有更好的长期稳定性;对比柱浸出实验和国标GB5086.1-199r7的浸出结果,表明后者可能低估了稳定后飞灰处置初期重金属的浸出风险     

垃圾焚烧飞灰中重金属浸出的影响因素

考察不同浸出条件对垃圾焚烧发电厂烟气净化系统飞灰中重金属浸出特性的的影响.研究表明:飞灰浸出时,受飞灰自身性质的影响,翻转式摇床混合和水平振荡摇床混合对飞灰中重金属浸出量的影响不明显;混合8h可使浸出体系达到溶解平衡,16h静置过程对飞灰中重金属溶出的影响不明显;增加浸取剂离子强度对飞灰来说并不会增加重金属元素的溶出;加大液固比(L/S)对飞灰中Pb,Ni和Cd的浸出仅起稀释作用,而Cu,Zn,CT和Hg在L/S<10时浸出液的浓度变化不大,L/S>10时被稀释;在高H 浓度时飞灰中重金属的浸出率大大增加,浸取剂中H 对各元素浸出的影响程度为Pb≈Zn>Cu>Cd>Ni>Cr>As>Hg;在中低H 浓度时,醋酸浸出液中重金属的浓度高于硝酸浸出液,而在>0.2mol·1-1的酸浸取液中,硝酸浸出液中重金属(Hg除外)的浓度大于醋酸浸出液.     

北京市西城区雨水管道沉积物中重金属特征

在对北京市西城区部分排水管道调研的基础上,对几个典型雨水检查井连接雨水管道沉积物中赋存的主要重金属污染物污染水平及形态分布进行了研究,分析了沉积物粒径及有机质含量对重金属污染物赋存水平的影响.结果表明,排水管道沉积物中:Cr主要以残渣态存在;Cu和Zn以具有活性潜力的铁锰氧化物形态及碳酸盐结合态两种形态为主;Pb的残渣态含量平均值达到了56.4%;Ni的可交换态和碳酸盐结合态含量相对较大;可交换态Cd占其总量的比例最高值达22.4%,而残渣态的Cd含量极小.     

铅锌矿区周边耕地土壤团聚体重金属污染状况及风险评估

为了解铅锌矿区耕地土壤团聚体污染状况,以贵州省都匀范家河铅锌矿区周围耕地土壤为研究对象,研究土壤团聚体中镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)3种重金属垂直分布特征和赋存形态。采用三步连续提取法(BCR)对污染土壤团聚体中3种重金属进行赋存形态分析,利用分布因子法(DFx)和地质累积指数法(Igeo)评估其环境风险。结果表明:土壤样品中重金属Cd、Pb和Zn的平均质量分数分别为23.25、518.40、3471.83 mg·kg^-1,已分别达到贵州土壤背景值的35.23、36.35、14.73倍,且3种重金属在土壤团聚体中的含量与其主要赋存形态特征均存在明显差异。研究区域剖面土壤中各粒径Cd主要以残渣态和可还原提取态的形式存在,各粒径Pb主要以残渣态和可氧化提取态的形式存在,80%及以上各粒径Zn为残渣态,综合得出研究区域土壤中重金属潜在影响程度为Cd>Pb>Zn。分布因子法结果表明:在0-100 cm剖面深度,Cd主要富集在0.25-1 mm的颗粒中,Pb主要富集在1-2 mm的颗粒中,Zn主要富集在0.053-2 mm的颗粒中;地质积累指数法结果显示,各粒径颗粒中Cd、Zn的污染水平主要为重污染,Pb主要为偏重污染。研究矿区周围耕地土壤已受到严重的重金属污染,应采取有效措施进行修复治理。该文为范家河铅锌矿区环境风险评价提供基础,旨在为矿区环境管理提供数据支撑。     

胡敏酸对沉积物中重金属形态分布的影响

采用连续提取法分析沉积物添加胡敏酸后,其中重金属(Cd, Cu, Zn, Pb和Ni)的形态分布状况.结果显示:随着胡敏酸的加入,重金属的可交换态含量都不同程度的降低,铁锰氧化物结合态含量不同程度的增加,有机结合态和残渣态含量有所提高.Pb和Ni有机质结合态的增加与胡敏酸的浓度有较好的相关关系.五种重金属中对Zn的影响最为显著,对Cd的影响最小.表明胡敏酸能促进重金属由非稳定态向稳定态转化,即能钝化沉积物重金属,降低其生物有效性.     

燃煤飞灰粒径分布函数的分形特征及其对吸附性能的影响

应用分形几何原理,研究了飞灰颗粒的粒径分布特征及其粒径的分形分布函数,并将分形维数作为描述飞灰颗粒粒径分布的特征参数,从而建立了飞灰粒径分布特征及其与重金属吸附能力的量化关系.应用分形分布函数讨论了不同粒径分布的飞灰颗粒对燃煤烟道气中汞的自吸附脱除效应.利用粒径分布分维数可以定量研究不同粒径分布的飞灰颗粒系统中重金属污染物的吸附能力.     

重庆市垃圾焚烧飞灰粒径分布及重金属形态分析

采用筛分法研究了重庆市生活垃圾焚烧飞灰中的粒径分布,分析了各粒径颗粒中Pb、Cd、Zn、Cu、Mn、Ni和Cr等重金属的总量,并利用Tessier五步连续提取法对不同粒径飞灰中各重金属的化学形态进行了分析.结果表明,90%以上的飞灰粒径小于250 μm,其中粒径为149-250 μm的颗粒最多,约占总量的50%.除Ni之外,其它重金属的含量随粒径的减小呈先减小后增大的趋势.粒径小于250 μm颗粒中的重金属含量对飞灰中重金属含量的贡献率达到90%.飞灰中各重金属的形态分布随粒径变化规律不同,Zn、Cd、Pb、Cu的碳酸盐结合态含量略高,在重庆地区酸雨的淋溶下极易释放出来,对周围环境存在潜在威胁.     

城市生活垃圾焚烧发电飞灰中重金属的固定化研究

垃圾焚烧发电飞灰排放是重金属污染的一个重要来源之一。选用实验室合成的含硫有机稳定剂(DT)并优选无机固化剂(DF),组成有机-无机复合固定剂体系,进行飞灰中重金属的固定化实验,研究一种经济、有效的飞灰无害化处理方法,以满足生活垃圾填埋污染控制标准对飞灰填埋的处理要求。以广州市生活垃圾焚烧发电产生的飞灰为研究对象,分别考察了DT和DF单一添加处理以及混合联用处理对飞灰中重金属的固定化效果。浸出数据表明,随着DT和DF的投料量的增加,飞灰固化体的浸出浓度相应降低。当DT和DF投加量质量分数分别为1.0%和2.4%时,飞灰固化体的重金属浸出浓度均低于生活垃圾填埋浓度限值,说明DT和DF可以实现药剂配伍,提高飞灰中重金属固定化效果,同时减少有机药剂的使用量,从而降低处理成本。该研究同时做了药剂固定化试验和水泥固化试验,通过对比发现药剂固定化法具有增容少、养护时间短和稳定化效果好的优点。采用分级提取法对飞灰中重金属的形态进行了分析,结果表明经混合药剂处理后飞灰中的重金属的形态均呈现出由不稳定态向稳定态转化的趋势。采用扫描电子显微镜(SEM)对固定化前后的飞灰进行了分析,结果表明经混合药剂处理后的飞灰颗粒变大,且颗粒表面变得致密,空隙减少,从而减少与浸提剂的接触面积,降低其浸出毒性。     

羟基磷灰石对沉积物中重金属释放特性的影响

以羟基磷灰石掺杂前后模拟重金属污染沉积物为研究对象,利用混匀释放实验及化学连续萃取法分析沉积物中重金属的释放特征及形态分布特性,考察了羟基磷灰石对重会属污染沉积物中Cu、zn、Pb、Cd稳定性的影响.结果表明不同来源模拟污染沉积物中松花江沉积物中的重金属最易重新释放,而伊通河沉积物中的重金属释放量最小;同时伊通河沉积物中残渣态重金属的比例较其它沉积物高很多,而可交换态和碳酸盐结合态的重金属比例较其它沉积物低很多,说明同时进入沉积物中的重金属,伊通河沉积物中的重金属相对稳定一些.羟基磷灰石的掺杂不同程度降低了沉积物中重金属的释放能力,促使沉积物中的重金属由较不稳定结合态向较稳定结合态转化,减小了沉积物中重金属的生物可利用性,增强了重金属的稳定性.     

Leaching characteristics of heavy metals during cement stabilization of fly ash from municipal solid waste incinerators

The leaching characteristics of heavy metals in products of cement stabilization of fly ash from a municipal solid waste incinerator were investigated in this paper. The stabilization of heavy metals such as Cd, Pb, Cu, and Zn in fly ash from such incinerators was examined through the national standard method in China based on the following factors: additive quantity of cement and Na₂S, curing time, and pH of leaching liquor. The results showed that as more additives were used, less heavy metals were leached except for Pb, which is sensitive to pH of the leachate, and the worse effect was observed for Cd. The mass ratio of cement to fly ash = 10% is the most appropriate parameter according to the national standard method. When the hydration of cement was basically finished, stabilization of heavy metals did not vary after curing for 1 d. The mixtures of cement and fly ash had excellent adaptability to environmental pH. The pH of leachate was maintained at 7 when pH of leaching liquor varied from 3 to 11.     

外源铅铜镉在长三角和珠三角农业土壤中的转化

选择了我国经济发达地区的长江三角洲和珠江三角洲10个代表性农业土壤，采用室内培养和化学分级方法研究了加入外源铅、铜、镉在土壤中的动态变化及转化趋势，探讨了碳酸钙、粉煤灰、猪粪和钢渣等土壤改良剂对土壤重金属形态的影响。结果表明，随着土壤重金属负荷的提高，土壤中交换态重金属的比例增大，残余态比例下降，有效性提高，对环境威胁增大。当重金属加入最较低时，重金属优先向氧化物结合态、有机质结合态转化；而当加入最较高时，向交换态和碳酸盐结合态转化的比例明皿增加。pH和土壤组分对重金属在土壤中的转化有显著的影响，土壤pH下降可使交换态Cd、Cu、Pb的比例递增。加入碳酸钙、粉煤灰、猪粪和钢渣等改良剂可显著地降低土壤中交换态重金属比例，增加其它形态的重金属比例。     

Leaching of arsenic from coal fly ashes 2. Arsenic pre‐leaching with sodium gluconate solution

The present study deals with the development of an efficient and reliable process for safe disposal of coal fly ash to remove arsenic that has been found to be the most easily leachable and hazardous heavy metal in coal fly ash. Pre‐leaching of fly ash prior to disposal by a natural chelating agent, sodium gluconate (SG), was proposed and studied. Several operational factors influencing arsenic leachability, such as concentration of SG solution, liquid to solid ratio, pH, length of leaching time and leaching temperature were examined. Arsenic was found to leach out substantially with SG, but almost no further release was observed from the ash pre‐leached by SG. After the pre‐leaching treatment, the desirable high buffering capacity of the ash was well sustained. SG solution was effectively regenerated by activated alumina adsorption so that it could be successfully reused for multiple leaching/adsorption cycles.     

燃煤电厂排放颗粒物中重金属形态的研究

本文分析用模拟酸雨浸提和Ｔｅｓｓｉｅｒ形态分离法，对燃煤电厂排放颗粒物中重金属形态进行了研究。结果表明，痕量金属绝大部分以稳定态存在，微米级飞灰中有较大活性的形态高于灰渣，煤燃烧高温条件使颗粒物中活性较大的形态含量减小。     

The adsorption of lead and copper from aqueous solution on modified peat-resin particles

Raw peat was modified with sulfuric acid, then mixed modified with resin to prepare the modified peat-resin particles. Using the batch experimental systems, the removal of heavy metals (copper and lead) on the modified peat-resin particles was investigated. The data of the adsorption isotherm could be fitted by the Langmuir equation well. The adsorption rate of heavy metals on modified peat-resin particles was very swift. The removal processes of heavy metals on modified peat-resin particles could be well described by pseudo-second order model. The adsorption rate of lead was affected by the initial heavy metal concentration, initial pH, particle size, agitation speed and particle mass. In the adsorption of heavy metals (lead and copper) on the modified peat-resin particles, ion exchange was the major reaction mechanism. Desorption data showed that the lead adsorbed by modified peat-resin particle could be desorbed by 0.5 N or 1.0 N HNO3. The desorption rate was swift. The experiments indicated that the modified peat-resin particles have great potential for the removal of heavy metals from wastewater.     

大气PM_(2.5)中重金属的化学形态分布

运用多级连续提取法,对广州市不同季节不同采样高度大气PM2.5中重金属的化学形态和生物有效性进行分析。研究表明,PM2.5中各重金属元素之间的化学形态分布差异较大,Zn、Cd、As、Mn主要分布在F1(可溶态与可交换态)和F2(碳酸盐态、可氧化态与可还原态),绝大部分的Pb以F2存在,Ni和Mo主要分布在F1和F3(有机质、氧化物与硫化物结合态),Cu主要以F2和F3存在,Cr主要分布在F3和F4(残渣态),Co则4种形态平均分布。采样高度对重金属的化学形态分布影响不大,同一采样期内楼顶与地面样品中同一元素的化学形态分布结果比较一致。两个采样季节重金属的形态百分比存在不同程度的变化,2007年春重金属的不稳定态(F1)比例比2006年秋普遍增加,次稳定态(F2、F3)比例减少。在10种重金属中,Cd、Zn、Pb和As的生物有效性系数高(>0.7),属于生物可利用性元素,在环境中的活动性要明显高于其它元素;Mn、Cu、Mo、Co、Ni和Cr元素的生物有效性系数值在0.2～0.6之间,属于潜在生物有效性元素,在环境中比较稳定。     

大气PM2.5中重金属的化学形态分布

运用多级连续提取法,对广州市不同季节不同采样高度大气PM2.5中重金属的化学形态和生物有效性进行分析。研究表明,PM2.5中各重金属元素之间的化学形态分布差异较大,Zn、Cd、As、Mn主要分布在F1(可溶态与可交换态)和F2(碳酸盐态、可氧化态与可还原态),绝大部分的Pb以F2存在,Ni和Mo主要分布在F1和F3(有机质、氧化物与硫化物结合态),Cu主要以F2和F3存在,Cr主要分布在F3和F4(残渣态),Co则4种形态平均分布。采样高度对重金属的化学形态分布影响不大,同一采样期内楼顶与地面样品中同一元素的化学形态分布结果比较一致。两个采样季节重金属的形态百分比存在不同程度的变化,2007年春重金属的不稳定态(F1)比例比2006年秋普遍增加,次稳定态(F2、F3)比例减少。在10种重金属中,Cd、Zn、Pb和As的生物有效性系数高(>0.7),属于生物可利用性元素,在环境中的活动性要明显高于其它元素;Mn、Cu、Mo、Co、Ni和Cr元素的生物有效性系数值在0.2～0.6之间,属于潜在生物有效性元素,在环境中比较稳定。     

大气PM_（2.5）中重金属的化学形态分布

运用多级连续提取法,对广州市不同季节不同采样高度大气PM2.5中重金属的化学形态和生物有效性进行分析。研究表明,PM2.5中各重金属元素之间的化学形态分布差异较大,Zn、Cd、As、Mn主要分布在F1（可溶态与可交换态）和F2（碳酸盐态、可氧化态与可还原态）,绝大部分的Pb以F2存在,Ni和Mo主要分布在F1和F3（有机质、氧化物与硫化物结合态）,Cu主要以F2和F3存在,Cr主要分布在F3和F4（残渣态）,Co则4种形态平均分布。采样高度对重金属的化学形态分布影响不大,同一采样期内楼顶与地面样品中同一元素的化学形态分布结果比较一致。两个采样季节重金属的形态百分比存在不同程度的变化,2007年春重金属的不稳定态（F1）比例比2006年秋普遍增加,次稳定态（F2、F3）比例减少。在10种重金属中,Cd、Zn、Pb和As的生物有效性系数高（〉0.7）,属于生物可利用性元素,在环境中的活动性要明显高于其它元素;Mn、Cu、Mo、Co、Ni和Cr元素的生物有效性系数值在0.2～0.6之间,属于潜在生物有效性元素,在环境中比较稳定。     

Fates and partitioning of heavy metals in municipal solid waste incineration process

The fate and partitioning of heavy metals (including Hg, Cd, Pb, Zn, As, Cr, Ni, and Cu) from MSW incinerators located in Taiwan were determined. Results of stack sampling indicate that most Hg and As (more than 80%) exists in the gas phase while other metals partition differently among bottom ash, fly ash, and flue gases. Removal efficiencies of existing air pollution control devices for Hg and As are lower (about 70%) than other metals. Bottom ash contains higher concentration of Cd compared with European incinerators. In addition, strong enrichment of Cd on fly ash particles is observed.