典型金属赋存形态对MBR膜污染影响研究进展

膜污染是膜生物反应器(MBR)进一步发展的最大障碍,污泥混合液性状是影响膜污染的关键因素。本文综述了金属离子在MBR混合液中的赋存形态,并分别对金属离子3种不同赋存形态对MBR污泥混合液及膜分离过程的影响进行了探讨。文中揭示了同价离子或异价离子共存对混合液及膜分离的影响,对共存体系中金属离子间的协同或拮抗行为也进行了讨论,并对利用高价金属离子减缓膜污染领域未来的研究趋势进行了展望。

准东高碱煤气化过程中碱金属赋存形态迁移转化

利用循环流化床煤气化试验、三步萃取分析和X射线衍射(XRD)分析,对新疆准东煤田的天池木垒煤(TC)中碱金属钠和钾的赋存形态进行了研究,初步获得了天池木垒煤中不同赋存形态钠和钾的转化规律。研究结果表明:钠在天池木垒煤中主要以水溶形式存在,钾主要以不溶形式存在;在煤气化过程中,以有机形式和水溶形式存在的钠易挥发到煤气中,不溶钠总含量增加,且主要存在底渣中,飞灰中钠和钾主要以水溶形式存在;煤气化温度升高,更多水溶钠和酸溶钠挥发至煤气中,同时有更多不溶钠生成;尾部煤气温度降低,煤气中钠会以水溶钠和酸溶钠的形式凝结;通过XRD可以确定天池木垒煤中主要有Na Cl,Na2SO4和K3Na(SO4)2等水溶钠,不溶钠则以硅铝酸盐矿物形式存在且经过煤气化后,有更多硅铝酸盐生成,而会挥发进入煤气,在固态样品中无法检测到。

污泥富磷堆肥前后重金属赋存形态及释放能力变化

市政污泥富含有机质和N、P等营养元素,经堆肥稳定化处理后可成为矿山废弃地复垦的良好基质,但市政污泥中含有的重金属成为限制其土地利用的主要瓶颈.以磷尾矿为辅料进行污泥堆肥处理,既可利用其中磷酸盐固定市政污泥中的重金属,又可实现磷尾矿和市政污泥的协同资源化利用.以磷尾矿渣为辅料,采用高温好氧堆肥工艺,研究污泥堆肥前后重金属As、Cr、Cu、Ni、Pb、Cd和Zn的赋存形态以及不同pH条件下的重金属浸出特性,探讨污泥富磷堆肥处理对堆肥中重金属迁移转化的影响.结果表明,污泥添加磷尾矿渣经过堆肥处理,促进了重金属由不稳定形态向稳定形态转化,降低了重金属在土壤自然pH范围(6~8)内及强碱性条件下的潜在释放风险,有利于污泥的土地利用.

武汉某退役电镀车间场地土壤重金属污染及形态分析

以武汉市某退役电镀车间场地受重金属污染的土壤为研究对象,通过在电镀车间周围采集不同深度的土壤样品,对土壤中4种重金属Cu、Ni、Cr、Zn的污染特征进行了分析,并采用Tessier五步连续提取法对污染较为典型的红色黏土中这4种重金属的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、残渣态等形态构成进行了分析。结果表明:调查场地土壤中超《展》B级标准的重金属污染物主要是Zn、Cu,分布在废弃槽堆放区、镀铜区域、电解镀锌区和危险废物储地附近,污染深度在土壤表层及表层以下2m左右,但在地面建筑承台、电镀槽附近污染深度可超过2m甚至达到4m;Cu、Cr、Ni 3种重金属主要以铁锰氧化物结合态、有机结合态、残渣态为主要存在形态,占总量的比例分别为90%、98%、95%,Zn主要以残渣态为主要形态,占总量的比例为88%。该研究旨在表征以中更新统冲洪积层红色黏土受重金属污染的空间分布规律及其存在形态特征,以为土壤重金属污染防治及其修复提供参考依据。

河流沉积物重金属形态分析方法研究

沉积物作为水体重金属最主要的"汇",其成分和结构相对稳定,不易发生变化,在一定程度上能够反映水环境的污染状况。而重金属在沉积物中的赋存形态直接控制其在环境中的化学行为和潜在生物毒性。文章根据国内外已开展的河流沉积物重金属形态分析研究,详细介绍了常见的河流沉积物重金属形态分析方法,即单级提取法和多级连续提取法,并通过对两种典型提取流程(Tessier法和BCR法)的比较分析,探讨更适用于河流沉积物重金属的形态分析提取方法。

FCC废催化剂金属形态特征及其生态风险评价

旨在评价不同炼化装置FCC废催化剂的金属含量、赋存形态特征及生态风险。本文采集了5种不同炼化厂的FCC废催化剂,分别测定了每种废催化剂Fe、Al、Ni、V、Sb和Co等6种金属的总含量和4种赋存形态含量,采用风险评价编码指数(RAC)、原生相与次生相比值(RSP)及结合强度系数(IR)评价了5种FCC废催化剂各类金属的潜在生态风险。结果表明,不同废催化剂样品间的金属总含量差别较大,受试样品中金属总含量均未达到《危险废物鉴别标准》的限值,且除部分废催化剂的金属V和Sb外,其他金属含量指标均可达到二类建设用地的土壤环境质量标准;5种FCC废催化剂中各类金属的4种赋存形态中,可还原态在金属V中的占比最高,其他金属均以残渣态为主要成分;5种FCC废催化剂中金属V的RSP值较高,IR值较低,具有较高的潜在生态风险,其他5种金属的潜在生态风险低。

燃煤飞灰热处理过程中重金属挥发特性研究

为分析循环流化床燃煤飞灰在热处理减容过程中重金属元素的挥发特性,以飞灰中Cu、Pb、Zn和Cr为研究对象,首先利用逐级提取试验研究了重金属在飞灰中赋存形态,然后在实验室水平电加热炉上考察了热处理温度(900~1 400℃)和热处理气氛(空气和氮气)对重金属挥发规律的影响,结合热力学平衡计算结果,探讨了飞灰中重金属在热处理过程中的挥发机理。结果表明:Cu、Pb、Zn和Cr在飞灰中的赋存形态主要以碳酸盐结合态、铁锰结合态和残渣态为主。升高热处理温度有利于重金属元素的挥发,4种重金属元素的挥发性顺序为Pb>Cu≈Zn>Cr。较低温度下重金属主要以氯化物形式挥发;较高温度下主要以重金属氧化物或单质形式挥发。反应气氛对Cu和Pb挥发率的影响不明显,而对Zn和Cr挥发率的影响显著。氮气气氛能促进Zn的挥发,但抑制Cr的挥发。

工业和农业污染稻田土壤重金属的赋存形态及水稻吸收运移比较

【目的】稻田土壤重金属污染是当前农产品安全生产关注的重要问题。本文比较分析工业和农业污染源稻田土壤重金属的赋存形态及水稻吸收运移,以期为稻田土壤重金属污染控制提供参考。【方法】在长江中下游地区调查选取工业源和农业源重金属污染稻田各27块,在水稻成熟期使用抖根法采集根际土壤及水稻根系和籽粒样品,采用Tessier七步提取法分析土壤中重金属赋存形态,及土壤-水稻系统重金属迁移富集。【结果】所分析的Cd、Pb、Cu和Zn土壤全量,工业源稻田均显著高于农业源稻田30%以上,特别是土壤Cd全量达到农用地土壤污染风险管控值的280%以上。土壤中重金属均以残渣态为主(占总量46.84%~64.99%)。Zn、Cd和Cu的交换态占比,工业源土壤高于农业源;相反,腐殖酸结合态占比农业源土壤高于工业源;工业源土壤中Cd、Zn表现出较高的土壤-作物迁移性。工业源水稻籽粒Cd、Cu、Pb含量分别高出农业源76%、172%和298%。冗余分析表明,重金属土壤有效态含量是影响水稻根系重金属累积的主要因子,同时,工业源中水稻根系重金属的累积对土壤pH值响应较强烈,而农业源对土壤有机质的响应更加强烈。【结论】土壤重金属的赋存形态及水稻的吸收因污染途径的不同存在一定的差异,工业污染稻田中土壤重金属有效性较高,植物迁移与食物污染风险较大。

改进BCR提取法对山东荣成天鹅湖金属环境赋存研究

采用改进的BCR提取法,分析2009年11月采集的山东荣成天鹅湖表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cr的环境赋存(酸可溶态、可还原态、可氧化态及残渣态);以污染系数法(CF)和次生相原生相分布比值法(RSP)对金属外源输入影响以及潜在的生物危害进行了分析。结果表明:Cu以可还原态和残渣态为主,各站位的潜在生物危害有差异;Pb的醋酸可提取态与可还原态达60.8%,生物可利用性强,具有较高的潜在生态危害;Zn和Cr主要以稳定的残渣态(分别为64.3%和57.1%)形式存在,同时受外源输入的影响也较轻微(CF<1),因而不具有环境危害。

弱碱性矿粉对轻度Cu和Zn污染土壤的钝化修复试验研究

选用4种不同pH值的重金属污染土壤,通过室内模拟钝化试验,分别添加白云石、石灰石、硅灰石、磷矿粉4种矿粉,采用改进BCR法连续提取土壤中不同赋存形态的重金属,研究土壤中Cu和Zn赋存形态的变化,以获得不同矿粉对土壤中重金属的钝化特性。试验结果表明：白云石、石灰石、硅灰石、磷矿粉对土壤中Cu和Zn均有一定的钝化作用;多数情况下,白云石和石灰石对Cu污染的土壤钝化效果较好,在矿粉最高设计添加量2%（w/w）时,4种土壤中酸溶态Cu相对降低幅度为17.22%~50.49%,残渣态Cu相对升高幅度为3.24%~20.66%;石灰石和硅灰石对Zn污染的土壤钝化效果较好,在矿粉最高设计添加量2%（w/w）时,4种土壤中酸溶态Zn相对降低幅度为17.82%~28.48%,残渣态Zn相对升高幅度为5.98%~24.54%。