TCLP法对天津市农田重金属生态风险评价

TCLP法是用缓冲剂提取重金属的一种方法,该法评价重金属生态风险在美国已开展多年。利用TCLP法对天津市某农田土壤重金属进行生态风险评价,结果表明,在采集的23个样品中有效态铜、铅、锌、镉的含量范围为1.13-5.26、2.11-5.22、2.60-30.6、1.09×10^-3-77.9×10^-3mg/kg,普遍低于铜、铅、锌、镉在土壤中的总量（22.1-66.8、21.2-50.6、56.8-445、0.04-0.20 mg/kg）。镉的TCLP有效态与总量的差别最大。锌、铅存在轻微污染,污染率分别为21.7%、4.3%。

基于TCLP法的pH、盐度、粒径对尾矿重金属释放影响研究

以新疆伊犁2个铅锌尾矿库的铅锌尾矿为研究对象,以TCLP法为研究方法,通过改变TCLP法浸提剂的p H值和盐度及样品的粒径,研究尾矿重金属Pb、Zn、Cu、Ni、Cr在不同影响因素下的浸出情况,旨在说明p H、盐度、粒径对尾矿中重金属释放的影响,以期为尾矿重金属环境风险评估提供参考。研究结果表明2个铅锌尾矿中Zn和Pb含量较高,尾矿B环境风险较尾矿A大;酸性条件下重金属浸出远大于碱性条件下浸出,p H值降低促进2个尾矿重金属Pb、Zn、Cu、Ni、Cr的释放,盐度增加明显促进Pb的浸出,Cu的浸出随盐度增加呈微弱上升趋势,Ni、Cr和Zn的浸出随盐度变化较小;尾矿A中Zn和Pb的浸出随粒径减小而增大,铅锌尾矿样品粒径变化对Cr、Ni、Cu的浸出浓度影响不大。

电厂脱硫产物中痕量元素形态及毒性浸出特性

燃煤电厂副产物脱硫石膏和污泥在雨水中或作为固体废弃物加工过程中,吸附的痕量元素会再次进入环境中,造成二次污染。选取安徽省3个典型燃煤电厂超低排放机组,通过欧洲共同体标准物质局(BCR)逐级提取法测定脱硫污泥和石膏中Cr、As、Cd和Pb的赋存形态,应用标准毒性浸出程序法(TCLP)对脱硫石膏的浸出毒性进行测定,分析脱硫副产物中Cr、As、Cd和Pb的潜在环境影响。结果表明:脱硫污泥中4种元素的质量浓度明显高于脱硫石膏;脱硫石膏中Cr和As稳定性高,Cd和Pb元素有效态占比大于50%,迁移能力强,对生态环境具有潜在的风险;脱硫污泥中Cr、Cd和As的迁移能力较强,环境风险较高,其中Cr在氧化环境中不稳定,Cd在酸性环境中更易浸出,As在氧化和还原环境中均不稳定;pH和固液比对石膏中重金属浸出有重要影响,不同元素之间存在较大差异;Pb、Cr和As浸出率随着pH的降低而增大,随液固比的增大而增大,并逐渐达到平衡;Cd的最大浸出率低于其他3种元素,浸出率与pH和固液比的相关性较弱,在pH为4.47时,浸出率较高。研究结果可为燃煤电厂脱硫副产物处置及再利用提供参考。

江西钨矿周边土壤重金属生态风险评价:不同评价方法的比较

对江西省大余县某钨矿区周边的农田土壤进行调查分析,并采用不同的方法对土壤进行评价,结果表明,土壤As、Pb、Zn、Cu和Ni的含量范围分别为15.33—154.65 mg·kg-1、156.29—346.98 mg·kg-1、47.73—277.72 mg·kg-1、19.06—210.24 mg·kg-1和12.00—35.11 mg·kg-1,一些土壤样点的As、Pb、Zn和Cu含量已超过国家土壤环境质量二级标准.利用地累积指数法对土壤进行评价,结果表明土壤均受到As、Pb、Zn、Cu和Ni不同程度的污染;根据CPI(综合污染指数)评价标准,65.7%的土壤处于污染状态;利用TCLP法对土壤生态风险进行评价,结果显示所有土壤并未受到重金属的污染,以内梅罗综合污染指数法对土壤进行综合评价,结果表明该农田土壤重金属生态风险处于安全范围;以潜在生态危害指数法评价,发现Pb、As和Cu达到或超过中等生态风险的样点分别占37.14%、25.72%和2.86%,其他重金属污染风险均属轻微以下.不同评价方法得出的评价结果有差异,人们在评价重金属污染土壤时要根据评价的目的慎重选择合适的评价方法.

江西某铜矿冶炼厂周边土壤重金属生态风险评价

采用单因子污染指数法、TCLP法和内梅罗综合指数法对江西省某铜矿冶炼厂周边土壤重金属(As、Pb、Zn、Cu、Ni)进行生态风险评价.结果表明,土壤重金属As、Pb、Zn、Cu、Ni的含量分别在7.45—60.35、34.16—272.71、41.96—384.27、25.44—1019.27、3.68—40.13 mg·kg-1之间.单因子污染指数法评价发现,Cu重污染区Cu、As污染比较严重,Cu轻污染区除了个别样点有Zn、As等轻度污染外,其他采样点均没有重金属污染.TCLP法提取As、Pb、Cu、Zn和Ni的含量分别在0.00—1.54、0.00—3.90、0.23—46.86、0.00—229.95、0.05—1.07 mg·kg-1之间.内梅罗综合污染指数法评价发现,在Cu重污染区,受到重金属中度及以上污染的土壤占50%,而在Cu轻污染区重金属比较轻微.另外,重金属总量、TCLP法提取重金属量与土壤pH值、CEC等存在着相关性.

NaCl侵蚀环境下水泥固化铬污染土的强度及淋滤特性

日益严重的环境污染问题导致土壤中的重金属离子越来越多,这不仅使得土的工程性质受到影响,而且有害重金属离子的渗出也会威胁人类的健康。目前常采用水泥固化技术（S/S法）来处理重金属污染土。但当地下水中富含侵蚀性盐离子时,固化后的重金属污染土会受到影响,进而改变其强度及重金属离子的滤出特性。通过系统的室内试验,对水泥固化铬污染土在NaCl溶液浸泡后的强度特性及重金属离子的滤出特性进行了研究。试验结果表明,水泥固化铬污染土的无侧限抗压强度随NaCl溶液浓度的增加而减小,而随浸泡时间的增加呈先减小后增大的趋势,浸泡7d时最小。毒性特征沥滤试验（TCLP）结果显示,浸出液中Cr3＋浓度随NaCl浓度增加而增大,随浸泡时间增加而减小;而浸出液的pH值随NaCl浓度增加而减小,随着浸泡时间的增加呈先减小后增大的趋势,浸泡7d时最小;浸出液的pH值在4.0～5.5范围内时,Cr3＋滤出量随pH值增大而减小。

厦门湖里工业区土壤重金属污染特征及淋溶特性分析

通过美国EPA颁布的酸消解方法和浸出毒性（Toxcit yCharacteristic Leaching Procedure，TCLP）法及荷兰能源研究中心提出的潜在可淋洗性方法对厦门市湖里工业区中土壤重金属污染进行综合评价．结果表明：该区域部分土壤中有不同程度的Cu、Zn、Hg积累，其有效含量分别在3．6-477．65mg／kg、33．2-215．6mg／kg、0．17～7.76mg／kg之间，局部地区Cu和Cr污染程度比较严重；TCLP法提取的重金属量同EPA消解法测得的重金属含量基本保持成正比关系，且其浓度分布状况大致相同．此外，通过模拟酸性降雨对金属污染物毒性释放影响的测算结果表明：强酸性降雨能较大程度地促进士壤中重金属的释放，在制定城市环境污染防治对策中需要对此给予足够的重视．

不同施磷水平对土壤中重金属镉的钝化效果评价

通过室内培养试验,以P/Cd摩尔配比分别为0,2∶3,3∶2,2∶1,4∶1进行了不同磷肥钝化修复Cd污染土壤试验。采用毒性淋溶提取法(TCLP)和形态分析法评价了磷酸氢二铵(DAP)、磷酸二氢钾(MPP)、过磷酸钙(SSP)和磷酸钙(TCP)对污染土壤中Cd的钝化效果。结果表明,4种磷肥的钝化效果依次为:MPP>DAP>SSP>TCP,4种磷肥的钝化处理可显著降低土壤中TCLP提取态Cd含量,在磷肥剂量水平P/Cd为4∶1时对土壤中Cd的钝化效果最佳,最大降低幅度为49%;添加磷肥能够大幅度提高土壤中速效磷的含量,相同磷水平下,土壤中速效磷含量高低次序为:MPP>DAP>SSP>TCP,TCLP提取态Cd含量随土壤速效磷含量升高而显著降低(R=-0.903**);DAP,MPP,SSP和TCP处理后交换态Cd的浓度降幅分别为23.75%,39.06%,16.60%和18.36%,而碳酸盐结合态(WSA)、铁锰氧化物结合态(Fe-Mn-OX)、有机结合态(OM)和残渣态(RES)Cd的含量均有所升高,表明磷素是通过改变Cd的存在形态而降低其有效态含量的。

碱渣固化铅污染土淋滤特性试验研究

以人工制备的铅污染土为研究对象,选用碱渣作为固化剂,利用毒性浸出试验(Toxicity characteristic leaching procedure)评价了碱渣固化/稳定铅污染土的修复效果.通过分析Pb2+初始浓度、碱渣掺量及养护龄期对浸出液中Pb2+质量浓度及pH值的影响,探讨了碱渣固化土体中Pb2+的滤出特性.试验结果表明,增加土体中Pb2+含量可导致Pb2+滤出质量浓度增大,而增加碱渣掺量和养护龄期可有效降低浸出液中Pb2+质量浓度.此外,浸出液pH值的变化主要受碱渣掺量和养护龄期的影响.

有机物污染场地浅层异位固化稳定化试验研究

以某化工企业有机物污染浅层土为对象,应用4种固化药剂进行固化稳定化修复对比研究。通过现场异位固化稳定化结合室内无侧限抗压强度、毒性浸出等试验,讨论了固化剂组份、龄期对其物理力学性质和浸出特性影响,并对比分析了其固化稳定化效果及机理。结果表明:随着养护时间增长,修复土p H值、毒性浸出溶液的有机物浓度降低,其中pH值由0 d的12.76~13.11降至28 d时的12.11~12.69,而有机物浸出浓度14d降幅在65%~100%间;干密度及无侧限抗压强度qu则稳步提高,其中干密度28 d增幅达14.4%~23.2%,而强度最大增加到122 k Pa。固化剂3和4修复污染土干密度较大,28 d密度超过1.37 g/cm^3,密实作用明显;添加固化剂会立即显著增大污染土pH值,其中固化剂4(电石渣+凹凸棒土)各龄期pH值明显大于其他剂型;各固化剂对不同有机污染物的稳定效果有所差别,但均能有效固化稳定化苯胺、2-氯酚、萘、苯、甲苯、邻-二甲苯;就污染物总体固化稳定化效果而言,含活性炭组分的固化剂1效果最为突出,其总稳定率接近100%;含水泥组分的固化剂2,3对土体的增强作用较好,其28 d强度可达109 k Pa以上。相较其他药剂,固化剂4在成本、能耗及污染物排放方面表现最优,且能较好满足场地修复对有机物稳定率及强度的要求,综合效果最佳,为优选的最佳剂型。

垃圾焚烧飞灰的熔融固化实验

利用热等离子体发生器装置对垃圾焚烧飞灰进行熔融固化处理,研究飞灰在熔融过程中重金属的迁移特性,并对熔融得到的产品的重金属浸出特性进行实验研究.结果表明:熔融固化技术使熔渣中重金属的浸出浓度得到非常有效的限制,其中Cd和Cr的浸出浓度检测不到,Ni、Pb、Cu、Zn的浸出浓度分别为0.0078 mg/l、0.0519 mg/l、0.0767 mg/l和0.2073 mg/l,远远低于国家的规定值,也低于飞灰水泥固化体的浸出浓度.相比于原始飞灰,熔融得到的熔渣具有非常致密的微观结构,比表面积降低了近95%,密度增加了近145%.

应用毒性淋溶提取法评价天津市某工业用地及周围农田土壤中重金属生态风险

毒性淋溶提取法(TCLP)是美国法定的一种生态环境风险评价方法,通过提取土壤中的重金属有效态判断土壤重金属污染状况和评估污染区域生态风险。本文应用TCLP法提取天津市某工业园区内及周围农田土壤中的有效态Cu、Pb、Zn、Cd,采用电感耦合等离子体质谱法和原子吸收光谱法分别测定重金属全量和有效态,结合单项污染指数和内梅罗综合污染指数评价了重金属生态风险。结果表明:研究区Zn是首要污染物,主要来源于镀锌厂、金属制品厂和电镀厂,其次是Pb和Cu污染,Cd无污染;Pb、Zn可能具有同源性或伴生关系;大部分土壤处于安全水平,重金属污染率不到30%,但农田土壤出现了Zn的轻度污染。重金属全量是影响重金属有效态含量较大的因素,当Zn全量大于环境质量标准限值(300 mg/kg),Pb全量大于80mg/kg时,有效态Zn、Pb与其全量均呈正相关。因此,可以使用TCLP法将土壤重金属全量与有效态进行量化评价重金属生态风险。

锰渣中重金属形态分布及浸出特性分析

以某电解锰企业的锰渣为研究对象,采用优化的连续化学提取法(SCE)分析了锰渣中As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的形态分布情况,以改进的TCLP法研究重金属浸出的主要影响因素。结果表明,除铅以外,锰渣中5种重金属水溶态、弱酸态和还原态总和均在60%以上,在适宜的条件下容易浸出,尤其在酸性环境下浸出率随酸性的增强逐渐升高;在pH=2.88的醋酸中浸出48h,液固比大于80,浸出温度保持45~50℃时,重金属的浸出率较大;振荡方式对重金属浸出率的影响因重金属性质的差异而有所不同。

微波消解-原子荧光法测定固体废弃物浸出液中的总汞

建立了密闭微波消解和原子荧光法测定固体废弃物浸出液中总汞的方法。对微波消解和原子荧光条件如灯电流、硼氢化钾浓度、载气流速等进行了优化。汞的浓度在0.00～5.00μg/L范围内与荧光强度呈良好的线性,相关系数r=0.9999,方法检出限为0.032μg/L。两种浓度汞标准溶液测定结果的相对标准偏差分别为4.6%和3.3%(n=7),两种水平的加标回收率分别为88.0%～105.5%和95.3%～101.0%。

固化Zn、Cl污染砂土的强度及浸出特性

为研究新型固化剂固化稳定复合Zn、Cl污染砂土的效果，依托某企业搬迁遗留场地修复工程开展现场中试试验，并结合室内无侧限抗压强度试验、pH测试以及毒性浸出等试验，探讨修复土物理力学、浸出等特性与固化剂成分、养护龄期的变化规律，分析比较了不同固化剂的固化稳定化效果．试验结果表明，固化土干密度较污染素土增加，增幅达11％-12％；固化土强度随养护龄期和固化剂掺量增加而增长，其中28d龄期6％KMP掺量的固化土无侧限抗压强度较未固化土高6．17倍；掺加固化剂会显著提升污染土pH值，其中掺加GGBS-MgO的固化土各龄期pH值均略大于掺加KMP的固化土；2种固化剂对Zn、Cl离子的稳定效果有所差别，总体而言，2种固化剂均能有效地稳定土壤中的Zn、Cl离子．

电石渣/偏高岭土固化铜污染土淋滤特性试验

针对不同配比的电石渣/偏高岭土固化铜污染土,进行毒性浸出试验(TCLP淋滤试验),分析固化剂掺量对淋滤特性的影响规律,优选确定了电石渣和偏高岭土固化铜污染土的最佳配比,对类似实际工程具有借鉴意义.结果表明,电石渣掺量增加会使浸出液pH增加而Cu^(2+)浓度下降,但当电石渣掺量超过9%以后滤出液的Cu^(2+)浓度则无明显改变;偏高岭土掺量增加会使滤出液pH略微下降,而Cu^(2+)浓度先下降后上升.基于试验结果,优选电石渣掺量为10%、偏高岭土掺量为5%时,地聚合物对2%铜污染土的固化/稳定化效果最好.

盐酸羟胺强化柠檬酸淋洗修复重金属污染土壤

采用盐酸羟胺提高土壤重金属活性,考察其对柠檬酸洗脱土壤重金属的强化作用。在单因素试验基础上,采用响应面法进行多因素试验设计,拟合土壤重金属洗脱效果与柠檬酸投加量、盐酸羟胺投加量和液固比的关系,优化反应条件,并采用重金属洗脱率和环境风险削减率对修复结果进行评价。结果表明,与5 g·L^-1柠檬酸单独淋洗相比,加入10 g·L^-1盐酸羟胺进行混合淋洗显著提高土壤重金属洗脱率,其中Pb洗脱率提高36.2个百分点。当柠檬酸和盐酸羟胺投加量均为8 g·L^-1,液固质量比为12∶1,振荡时间为2 h时,Cu、Zn、Pb和Cd洗脱率分别为55.8%、58.3%、47.1%和47.9%,环境风险削减率分别为87.8%、85.9%、38.2%和90.7%,4种重金属弱酸提取态组分去除率在37.6%~86.2%之间,可还原态组分去除率在49.4%~80.4%之间,残渣态含量明显升高。

回转窑还原焙烧锌冶炼污泥与烟尘回收研究

设计了处理能力为100t/d的回转窑,开展低品位锌冶炼废水处理污泥还原焙烧回收氧化锌烟尘的试验。结果表明,污泥含锌品位对回转窑挥发获得氧化锌烟尘的效果有显著影响;当污泥的锌品位为5.04%和8.34%时,表冷收尘系统回收烟尘含锌分别为19.4%和21.4%,对应的布袋收尘系统回收烟尘的含锌量高达50.2%和51.6%。水淬渣浸出液中重金属浓度均低于GB5085.3-2007危险废物的各项限值,可直接用于生产或堆存。

磷改性生物炭对云南某铅锌矿周边农田铅锌污染土壤修复效果的影响

以烟杆炭(Y)和竹炭(Z)及磷改性烟杆炭(PY)和磷改性竹炭(PZ)作为修复材料,通过室内培养试验研究不同生物炭施用量(质量分数分别为1%、3%和5%)对矿区附近农田重金属复合污染土壤pH,有效磷,水溶态Pb、Zn及其赋存形态转化的影响,并通过毒性淋溶提取法(TCLP法)对4种钝化材料的钝化效果及环境风险进行评价。结果表明,(1)施用生物炭可明显提高土壤pH和有效磷含量,与CK相比,土壤pH增加了0.01—0.30个单位,土壤有效磷含量增加了6.4%—72.9%。(2)土壤水溶态Pb和Zn含量随生物炭施用量的增加而降低,与CK相比,培养结束后生物炭和磷改性生物炭处理土壤水溶态Pb和Zn分别降低了17.5%—92.6%和15.2%—76.8%,其中PY5处理效果最显著。(3)与CK相比,随着生物炭施用的增加,土壤弱酸态和可还原态Pb、Zn含量显著降低,而可氧化态和残渣态Pb、Zn所占比例则明显增加。(4)培养结束后,PY_(5)(添加量为5%的PY处理)土壤TCLP提取态Pb、Zn浓度降至最低,分别为14.53、21.88 mg·L^(−1)。(5)相关分析表明,土壤pH、有效磷含量与重金属形态显著相关。综上所述,生物炭及磷改性生物炭促进土壤重金属形态向残渣态转化,降低了土壤重金属的有效性,磷改性生物炭钝化效果优于未改性生物炭。

高温反应合成莫来石实现钒渣氯化残渣的无毒高效利用

采用氯化法从钒渣中提取有价元素(Ti、Cr、Fe、Mn和V)后得到的浸出渣主要成分为Al_(2)O_(3)和SiO_(2),还含有少量有害元素Cr和V。为了减少Cr和V对环境的污染,提出一种浸出渣无毒和有效利用的新方法。以浸出渣为原料,加入适量SiO_(2),在1600℃下固相烧结5 h,合成抗压强度为133.345 MPa、密度为3.20 g/cm^(3)的纯莫来石。浸出渣中的微量元素Ti和有害元素V和Cr在高温反应过程中进入莫来石晶格形成固溶体,稳定在莫来石相中。合成的样品采用毒性特性浸出程序(TCLP)和GB5085.3—2007进行检测。结果表明,莫来石符合毒性浸出标准,是一种安全无毒产品。