钝化污泥人工土壤熟化过程中重金属的潜在环境效应研究

将粉煤灰钝化污泥人工土壤用做矿山修复的基质不仅可以解决无土排岩场长期困扰的土源问题,同时也避免了这些城市固体废弃物在堆放和处置过程中带来的一系列环境问题.通过室内模拟熟化实验(将各处理放置于25℃室温下,保持17%的含水量培养35d,并分别于1、5、7、15、22、30和35d时取样)研究不同比例粉煤灰钝化污泥人工土壤溶液中重金属浓度的动态变化.结果表明,在熟化培养试验过程中,钝化污泥人工土壤溶液中溶解态Cd、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr含量均呈降低趋势,并最终达到平衡状态;粉煤灰对钝化污泥溶液中Cd、Pb、cu的钝化效果最显著;人工土壤溶液中Cd、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr的平衡浓度分别为0.037-0.335、2.12-7.34、1.86-13.58、29-509、9.33-46.67和0.01-2.06μg/L,均显著低于水质中重金属含量的毒害临界水平.     

土壤重金属复合污染钝化修复对酶活性的影响

以生态环境部在河南省济源市设置的农田土壤重金属污染修复试验区为研究对象,采集不同修复处理样地HD(改性纳米SiO_2)、QG(硅酸盐+磷酸盐+有机肥)、JG(铁基生物炭)、ND(改性生物炭+磷酸盐)和DZ(对照)的表层和剖面土壤样品75个,其中表层混合样15个,剖面样品60个,测定其生物有效态重金属(Cd、Pb、Cu、Zn、Ni和Cr)含量及过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性.结果表明,与修复前相比,HD和JG样地表层的酶活性有所增强,QG和ND样地表层的酶活性有所下降,改性纳米SiO_2和生物炭钝化剂可激活多数酶的活性,磷酸盐则可抑制多数酶的活性.土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性均随深度增加而减弱,过氧化氢酶活性随深度增加而增强.与对照样地相比,钝化修复后剖面下部土层的酶活性有所增强.重金属有效态含量与脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性之间表现为极显著正相关,与过氧化氢酶活性表现为极显著负相关;Cd、Pb、Cu、Zn和Ni对过氧化氢酶活性表现为协同抑制效应,Cd、Pb、Cu和Zn对其余3种酶活性表现为协同促进效应.     

污水厂污泥中重金属有效态分布特征研究

通过Tessier逐步提取法结合AAS测试进行Cu、Pb、Cr、Cd、Zn、Ni六种重金属元素的有效态试验,并对污水厂污泥和当地土壤进行了对照分析。分析结果表明,Cu、Pb、Cr、Cd、Zn、Ni在污水厂污泥中主要以不容易迁移的有机态和残渣态存在。Cu、Ni、Zn的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态含量要高于当地土壤,Pb、Cr、Cd等元素易迁移的前三种有效态含量低于当地土壤。当该污水厂污泥用于土壤调节或植物栽培时,有可能引起Cu、Ni、Zn等元素由污泥向土壤继而通过土壤向植物和水体迁移,不宜直接用于土地利用或土壤改良。     

粉煤灰和石灰对土壤重金属污染的影响

通过露天盆栽试验,研究了粉煤灰和石灰对重金属污染土壤pH值及结构的影响,比较三种土壤条件下油唛菜对重金属的吸收情况,表明油唛菜在不同土壤条件下对Cd、Pb、Zn的吸收能力有差异.在土壤中加入粉煤灰,油唛菜含镉、铅、锌的量分别约为未加改良剂土壤的73%、72%和78%;添加石灰,油唛菜中重金属镉、铅的含量约为未改良土壤的81%、83%,而锌的含量先微弱增加而后降低,说明粉煤灰对油唛菜吸收重金属的影响要大于石灰,粉煤灰是首选的改良剂.     

沈阳农业用地土壤重金属含量及有效性研究

以沈阳市农业用地为研究区域,对土壤重金属(As、Pb、Cu、Cr、Zn、Ni、Cd)的全量及有效含量进行分析评价。结果表明,土壤受到重金属不同程度的污染,依次是:Pb>Zn>Cu>As>Ni>Cd>Cr,Pb污染较严重,其主要污染影响因素为交通运输。重金属全量与有效态含量基本正相关,有效系数大小依次为:Cd>Pb>Cu>Zn>Ni>As>Cr,有效态重金属在土壤剖面上呈递减趋势,主要富集在土壤表层。     

施有城市污泥的土壤重金属生物有效性

对盆栽试验的植物和土壤样品的分析测定表明,施用城市污泥对植物生长发育有明显的促进作用,生长是随访泥施用量增加而增国;施用污泥的土壤重金属有效态含量植物重金属含量也随污泥施用量增另而提高,施用污泥的土壤加施石灰（ＣａＯ）将ＰＨ调节到６．５和７．５后,土壤有效态Ｎｉ、Ｚｎ的含量明显减少,但有效态Ｃｒ含量升高;植物对Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｄ的吸收大幅度降低,表现出加施石灰提高土壤Ｐ至随污泥进入土壤的Ｎｉ、Ｚｎ、     

施用城市污泥的土壤重金属生物有效性

对盆栽试验的植物和土壤样品的分析测定表明,施用城市污泥对植物生长发育有明显的促进作用,生长量随污泥施用量增加而增加;施用污泥的土壤重金属（Ｃｄ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｎ）有效态含量和植物重金属含量也随污泥施用量增加而提高．施用污泥的土壤加施石灰（ＣａＯ）将ｐＨ调节到６５和７５后,土壤有效态Ｎｉ、Ｚｎ的含量明显减少,但有效态Ｃｒ含量升高;植物对Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｄ的吸收大幅度降低,表现出加施石灰提高土壤ｐＨ值对随污泥进入土壤的Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｄ的生物有效性有明显的抑制作用     

磁场对粉煤灰中重金属淋滤释放特性的影响

对循环流化床锅炉粉煤灰的性质进行了研究,根据磁场对水和矿物作用的一般规律,采用Tessier连续化学浸取方案和连续淋滤方法,研究了磁场对粉煤灰中重金属元素Pb,Cr的淋溶释放特性的影响及其规律．研究表明,外加磁场的大小对铅的溶出有着重要影响,但与溶出铅的浓度不是线性关系,而是存在一个最佳的点或范围．0．1T的磁场强度与pH=4．0的酸度条件下,最有利于铅的溶出．而外加磁场的大小对铬的溶出影响不明显．     

交替好氧厌氧堆肥化对城市污泥重金属的影响

为探讨交替好氧厌氧堆肥化过程中城市污泥重金属含量和化学形态的变化规律，以城市污泥为主，混以一定量的城市有机垃圾，控制含水率在60％左右、C／N质量比为30～40，进行为期60天的交替好氧厌氧堆肥处理．结果表明：Cu、Ni、Cd、Cr、Pb的含量均有不同程度降低，zn的含量稍有上升，但均低于国家污泥农用标准．重金属的化学形态分布发生了较大变化，其中可交换态Cu、Ni、Cd、Cr和Pb所占比例和含量均出现明显下降．可交换态Zn所占比例下降，含量略微增加．说明交替好氧厌氧堆肥处理降低了城市污泥与城市有机垃圾农用对土壤和水体的重金属污染风险．     

温度对污泥流化床焚烧飞灰重金属迁移的影响

通过在城市污泥流化床焚烧炉炉膛出口及对流受热面处进行高温飞灰在线取样,以及对布袋除尘器飞灰在水平管式炉上进行不同温度下的煅烧试验,研究温度对焚烧飞灰中Cr,Mn,Ni,Cu,Zn,As,Cd和Pb8种重金属迁移富集特性的影响.试验结果表明,飞灰的主要化学成分为Si O2,Fe2O3,Ca O,Al2O3和P2O5.在流化床焚烧温度范围内,Mn,Cu,Cr,Ni和Zn没有经历挥发-冷凝,主要通过夹带富集于飞灰颗粒,它们在尾部烟道不同温度区域飞灰颗粒上的富集程度相当;在炉膛内挥发的Cd,As及其化合物在500~700℃和500~800℃之间大量富集于飞灰颗粒.Pb在焚烧炉内因生成氧化铅和铅酸盐等比较稳定的化合物而少量挥发.Zn的化合物与飞灰基体中的化合物发生反应,生成硅酸锌和铝酸锌等稳定的化合物,在一定程度上阻止Zn的挥发.     

粉煤灰吸附活性污泥处理生活污水的研究

通过对三种组成差别较大的粉煤灰(FA)的吸附性能实验,筛选出适宜作微生物吸附载体的FA.根据污水处理系统的MLSS量选定FA投加量为2 g/L.加入粉煤灰的活性污泥处理系统,污泥絮体大,沉降速率明显提高;污水处理系统运行稳定;对CODcr的去除率为87%,对氨氮的去除率为82%,相对于未加粉煤灰的活性污泥系统有所提高.     

粉煤灰处理城市污水实验

利用粉煤灰对城市污水进行吸附处理,观察了吸附时间和灰水比对污水的处理效果.结果表明:粉煤灰处理污水的吸附平衡时间为2 h,粉煤灰吸附处理对污水中的COD、氨氮和总磷都有一定的去除效果,但是去除效果不同.当灰水比为1∶40时,对COD的去除率达到79.4%;当灰水比为1∶20时,氨氮去除率只有37.6%;当灰水比达到1∶10时,总磷的去除率可达到73.5%.     

粉煤灰所含有害元素在土壤和小麦器官中的残留及评价

通过桶栽实验对粉煤灰施入砂姜黑土粉所引起的重金属污染进行了研究,结果表明:粉煤灰所含的重金属元素镉、铬、铅、汞、砷在土壤和小麦各器官中的分布趋势基本相同,大小顺序为:土壤>根>茎>鞘>叶>籽粒.通过建立这些有害元素在土壤和小麦各器官中的累积量与粉煤灰施用量之间的模拟方程(Y=47.7957 1.6652x-0.0526x2),得出粉煤灰的最佳施用量为2.4×10-5kg.hm-2,并对它们所引起的污染情况进行评价.     

煤灰中微量重金属元素的迁移性实验研究

为了解煤灰中部分微量重金属元素的迁移性，用去离子水、含有机酸及含无机酸三种滤液，对煤的灰化灰和循环流化床燃烧灰进行了长期的浸取实验，实验结果表明，不同淋滤液浸取率明显不同，煤灰中Cr,Ni和Zn的浸取率，含无机酸的淋滤液高于含有机酸的，含有机酸的淋滤液又高于去离子水，不同燃烧方式产生的为煤灰中，微量重金属元素的浸取率不同，高温灰化灰中As,Cr,Ni和Zn的浸取率基本上都高于循环流化床灰中的浸取率。As在中性和弱碱性条件下容易迁移，但是As和CaCO3在弱碱性条件下发生协同作用，共沉淀加脱硫剂CaO燃烧的煤灰中，残余的CaO转化为CaCO3，因此As的迁移性降低，煤灰中部分微量重金属元素发生迁移对周围水体会造成一定的污染。     

成分对垃圾飞灰熔融过程重金属迁移的影响

熔融处理可以有效控制垃圾焚烧飞灰中的重金属污染 ,飞灰成分对重金属的迁移特性有重要影响 ,研究了飞灰成分和碱度对 6种重金属迁移固化的影响规律。在自行设计的小型实验台上开展飞灰熔融实验 ,飞灰碱度在 0 .6～4 .6范围内变化。为评价多种重金属综合固化效果提出一个简明的评价模型。在 14 6 0℃、空气气氛下熔融处理时 ,加入Ca O后除了 Cd外各种重金属的固化率均下降 ,而加入 Si O2后多数金属固化率增加。存在一个临界碱度值可以实现重金属的最佳固化 ,实验得到的临界碱度在 1.0附近     

电子束辐照与粉煤灰吸附协同处理城市污水

利用电子束辐照与粉煤灰吸附两种方法对城市污水处理进行了研究,结果表明：先进行辐照处理然后再进行粉煤灰吸附有助于城市污水中的CODCr,、BOD5和氨氮等污染物的去除,显示出一定的协同效应;电子束辐照对污水中的大肠菌群灭杀效果显著,而粉煤灰吸附能有效去除污水中的总磷,二者的结合能够实现其优势互补,当辐照剂量20kGy、灰水比1：20时综合处理效果能够达到城市污水排放一级B标准．     

底灰、粉煤灰及酸洗污泥协同制备泡沫微晶玻璃的相变及性能研究

底灰、粉煤灰和酸洗污泥给城市带来了严重的环境污染,以其为原料制备泡沫微晶玻璃是实现固体废物资源化利用,降低环境影响的有效途径。本文以碳酸钙为发泡剂协同处置以上三种固体废弃物,成功制备了泡沫微晶玻璃。不同底灰添加量对样品的孔形态、孔径分布、孔内外成分变化、物理性能、玻璃结构单元、物相及析晶的影响得到了分析。结果表明,随底灰添加量增加,玻璃相,Si–O–Si及Q3Si单元逐渐减少,玻璃转变温度降低,从而造成气泡融合及孔分布不均的现象。当底灰、粉煤灰、酸洗污泥添加量分别35wt%,45wt%和20wt%时,制备了具有均匀球形孔隙和优异物理性能的泡沫微晶玻璃。样品的体积密度为1.76 g/cm3,孔隙率达56.01%,抗压强度为16.23 MPa。这种低成本制备泡沫微晶玻璃的方法为协同处置固体废弃物提供了新思路。     

危险废物焚烧飞灰中重金属污染特性

以危险废物(70%工业废物 30%医疗废物)焚烧飞灰为研究对象,探讨了飞灰中重金属污染特性及其主要化学形态、浓度分布规律.初步得出以下结论:危险废物焚烧飞灰中主要污染重金属为Cd,Pb,Zn,其数量高于生活垃圾焚烧飞灰数倍,属于危险废物;飞灰中主要重金属以可溶及交换态、残留态、Fe-Mn氧化物结合态为主要化学形态,其中As,Cr, Cu比较稳定,而Cd,Pb,Zn易溶出进入环境;飞灰中Cd,Cu大体上呈易富集在小颗粒的趋势,Pb,Zn集中分布在50～125,125～250μm的两个粒级.