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干湿交替对土壤DOM特性及重金属释放的影响

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环境工程学报 2021年第8期15卷 2689-2700页

作者：彭港吕贻锦丁泽聪王培丁洋石振清华南理工大学环境与能源学院广州510006 南华大学资源环境与安全工程学院衡阳421001

以典型Cu和Zn污染农田土壤为研究对象,利用土壤培养实验、光谱学方法以及流动搅拌实验,以阐明土壤干湿交替对重金属污染土壤中土壤溶解性有机质(DOM)特性及重金属释放动力学行为的影响。结果表明,土壤pH、DOM含量及其芳香性随着土壤含... 详细信息

以典型Cu和Zn污染农田土壤为研究对象,利用土壤培养实验、光谱学方法以及流动搅拌实验,以阐明土壤干湿交替对重金属污染土壤中土壤溶解性有机质(DOM)特性及重金属释放动力学行为的影响。结果表明,土壤pH、DOM含量及其芳香性随着土壤含水率升高而增大,而干湿交替主要影响土壤中DOM的含量,对pH和SUVA254值的影响很小。重金属释放动力学研究表明,土壤含水率越高越有利于Cu和Zn的稳定,干旱过程则会促进其释放,但仅在初次湿润到干旱过程中对其释放特性产生影响,后期干湿交替循环影响很小,且不同干湿交替频率和强度具有类似影响。在同等条件下,Zn的释放比Cu更快,受干湿交替影响更小。本研究结果可为重金属污染土壤修复工作提供参考。

关键词：土壤干湿交替重金属污染农田土壤 DOM特性重金属释放

缓冲期碳酸盐型尾矿重金属释放机制——柱淋滤实验研究

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岩石矿物学杂志 2019年第1期38卷 131-142页

作者：雷良奇桂林理工大学地球科学学院广西桂林541004

碳酸盐型尾矿在缓冲期/中性矿山废水(NMD)释放期的重金属污染问题易被忽视。本文以广西大厂锡石-硫化物尾矿作为研究对象,采用柱淋滤实验方法,探讨碳酸盐型尾矿在缓冲期重金属的释放机制,为此类型尾矿重金属污染的防治提供依据。实验结... 详细信息

碳酸盐型尾矿在缓冲期/中性矿山废水(NMD)释放期的重金属污染问题易被忽视。本文以广西大厂锡石-硫化物尾矿作为研究对象,采用柱淋滤实验方法,探讨碳酸盐型尾矿在缓冲期重金属的释放机制,为此类型尾矿重金属污染的防治提供依据。实验结果表明,大厂尾矿在缓冲期(约7年,pH值为6. 6～8. 0)存在Sb、Zn、Cd、As(Pb)释放污染问题。在尾矿堆放初期(0. 5年,pH值由7. 6降至7. 2),Zn、Sb、Cd快速、大量释出;中期(0. 5～2. 5年,pH值由7. 2波动升高至8. 0),Sb较平稳释出;后期(2. 5～7年,pH值变化范围为8. 0～6. 6,呈降低趋势),受气温及pH值影响,As、Sb(Pb)呈波动或间歇振荡释出,即在夏季高温、pH值较高时,释出元素浓度较高,反之,在冬季低温、pH值较低时,释出元素浓度较低。重金属的释放与尾矿中硫化物的氧化程度高低及氧化先后顺序有关。这些矿物的氧化顺序大致为:闪锌矿(Zn、Cd)、辉锑锡铅矿(Sb)→脆硫锑铅矿(Sb)→毒砂(As)、方铅矿(Pb)。因此,对于(广西大厂)碳酸盐型尾矿在缓冲期的重金属污染应分阶段、季节(夏季),采取有针对性的防治措施;在缓冲期(7年)后应注意尾矿酸性矿山废水(AMD)+重金属(如As、Sb)复合污染的防治。

关键词：碳酸盐型尾矿缓冲作用元素赋存状态重金属释放中性矿山废水

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咸潮对重污染底泥中重金属释放的影响

水土保持学报 2009年第1期23卷 137-140页

作者：谢国樑卢其明魏小铎孙克君廖宗文番禺环境监测站广东广州511400 华南农业大学理学院广东广州510642 华南农业大学资源环境学院广东广州510642

为了评估咸潮对重污染河涌底泥重金属释放的影响,研究了底泥中的重金属在不同稀释倍数的人工海水中的释放,比较了海水中的主要离子对重金属释放的作用,并用BCR连续提取法比较了人工海水处理前后重金属形态变化。结果表明,底泥中重金属... 详细信息

为了评估咸潮对重污染河涌底泥重金属释放的影响,研究了底泥中的重金属在不同稀释倍数的人工海水中的释放,比较了海水中的主要离子对重金属释放的作用,并用BCR连续提取法比较了人工海水处理前后重金属形态变化。结果表明,底泥中重金属释放量随人工海水盐度的增加而增加。由于盐度的增加,Cu、Zn和Ni的释放量分别可增加1.5倍、0.88倍和1.1倍。与Na+相比,Mg2+具有很强的促进底泥重金属释放的能力,SO42-比Cl-稍强。经人工海水处理,重金属的弱酸提取态大部分转化为可还原态和可氧化态,残渣态变化较少。

关键词：底泥重金属释放咸潮化学形态

典型进口含铜原料熔炼烟气中重金属的释放特性

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环境工程学报 2022年第2期16卷 594-600页

作者：闫敏婕高红孟棒棒岳波赵彤孟聪袁续胜昆明理工大学建筑工程学院昆明650504 中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所北京100012

为了解我国进口含铜原料熔炼烟气中重金属的释放特性,以近年进口申报的铜精矿、铜锍、铜转炉渣和含铜污泥4种典型含铜原料为研究对象,通过高温管式炉模拟研究不同含铜物料、熔炼温度、熔剂添加比例等条件下,熔炼烟气中重金属的释放特性... 详细信息

为了解我国进口含铜原料熔炼烟气中重金属的释放特性,以近年进口申报的铜精矿、铜锍、铜转炉渣和含铜污泥4种典型含铜原料为研究对象,通过高温管式炉模拟研究不同含铜物料、熔炼温度、熔剂添加比例等条件下,熔炼烟气中重金属的释放特性。结果表明,4种进口含铜原料熔炼烟气中As、Pb质量分数较高,进口铜精矿和含铜污泥熔炼烟气重金属质量分数高于进口铜锍和铜转炉渣;熔炼温度从1000℃升至1300℃时,铜精矿和铜锍熔炼烟气中Zn、Cu、As、Pb等重金属的质量分数随着温度的升高而增加,Mn的质量分数随温度升高变化不大;熔剂添加比例由0增至18%时,铜精矿熔炼烟气中Zn、As的质量分数分别降低了28%、44%,Mn、Cu和Pb质量分数变化不大,进口铜锍熔炼烟气中Zn质量分数减少了85.2%,As的质量分数则随熔剂添加比例的增加而增加。本研究结果可为进口含铜原料熔炼烟气中重金属减排提供参考。

关键词：进口含铜原料熔炼温度熔剂添加比例重金属释放

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城市河流淤泥中重金属释放规律的研究

水土保持学报 2003年第1期17卷 125-127页

作者：李鱼刘亮董德明花修艺杨帆徐珑吉林大学环境科学与工程系吉林长春130023

研究了哈尔滨何家沟淤泥中Cu、Pb、Zn、Cd释放的动力学过程及其影响因素,并用二级反应动力学等方程对其进行描述。结果表明,二级反应动力学方程拟合效果最好(r>0.9,n=17,p=0.001),释放速率为Cd>Zn>Cu>Pb,最大释放量为Zn>Cu>Cd>Pb,释放... 详细信息

研究了哈尔滨何家沟淤泥中Cu、Pb、Zn、Cd释放的动力学过程及其影响因素,并用二级反应动力学等方程对其进行描述。结果表明,二级反应动力学方程拟合效果最好(r>0.9,n=17,p=0.001),释放速率为Cd>Zn>Cu>Pb,最大释放量为Zn>Cu>Cd>Pb,释放程度为Cu>Zn>Cd>Pb。影响因素实验结果显示,pH值对重金属的释放影响最大,而温度、盐度、泥水比的影响相对较小,且随着温度、盐度、泥水比的升高,淤泥中重金属的释放量呈增加趋势。

关键词：城市河流淤泥重金属释放

甘蔗渣生物炭覆盖处理对河流沉积物中重金属释放的阻控作用

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环境污染与防治 2020年第10期42卷 1227-1231,1237页

作者：许仁智齐国翠曹晶潇刘旭辉黄秀棉曾亭婷河池学院化学与生物工程学院广西宜州546300

为探究生物炭覆盖对广西车河矿区周边重金属污染河流沉积物中重金属释放的阻控作用,以甘蔗渣为原料制备甘蔗渣生物炭(BBC),通过不同覆盖量研究其对河流沉积物中As、Cd、Pb、Cu、Zn释放的阻控效率,并建立释放动力学模型。结果表明,pH=6.9... 详细信息

为探究生物炭覆盖对广西车河矿区周边重金属污染河流沉积物中重金属释放的阻控作用,以甘蔗渣为原料制备甘蔗渣生物炭(BBC),通过不同覆盖量研究其对河流沉积物中As、Cd、Pb、Cu、Zn释放的阻控效率,并建立释放动力学模型。结果表明,pH=6.96时,BBC覆盖处理对沉积物中As、Cd、Pb、Cu、Zn的阻控效率随覆盖量增加而加强。当覆盖量为0.5 kg/m 2时,其重金属阻控效率均超过50%;当覆盖量为1.0 kg/m 2时,对Cu的阻控效率达到最高(89.31%)。Elovich方程能较好地模拟BBC覆盖处理沉积物中重金属的释放动力学特征。以上结果表明,在pH=6.96条件下,BBC覆盖对沉积物中As、Cd、Pb、Cu、Zn的释放有较好的阻控作用。

关键词：河流沉积物重金属释放阻控效率甘蔗渣生物炭车河

氯离子对供水管网重金属释放的影响及淡化海水铁释放控制研究

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氯离子对供水管网重金属释放的影响及淡化海水铁释放控制研究

作者：周雪西安建筑科技大学

学位级别：硕士

供水管道长期使用过程中,会造成腐蚀和结垢。当供水条件发生变化时,水体与管垢间的化学平衡被打破,导致铁释放进入水体,严重时引发“黄水”现象,成为供水管网水质安全的隐患。此外,近年来海水淡化水逐渐被应用于市政管网。由于其处理技... 详细信息

供水管道长期使用过程中,会造成腐蚀和结垢。当供水条件发生变化时,水体与管垢间的化学平衡被打破,导致铁释放进入水体,严重时引发“黄水”现象,成为供水管网水质安全的隐患。此外,近年来海水淡化水逐渐被应用于市政管网。由于其处理技术的特点,水质具有明显的侵蚀性,使得淡化水在既有供水管网输配过程中,极易引起铁释放量超标,面临很大的水质问题。本文以城市供水管网常用的铸铁管和钢管管材为研究对象,探究了氯离子对管道管垢物理化学特性及重金属释放的影响,另外探讨了淡化水进入既有供水管网输配后的铁释放的控制方法。得到如下结论:1)对铸铁管和钢管内壁管垢初始样貌进行物理特征、化学特征和微生物组成分析。管垢由多种铁的化合物所组成,主要的组成元素是Fe。铸铁管内外层结合能均大于钢管。两种管材中主要的菌群均为变形菌(Proteobacteria),其平均丰富度可达92%(钢管)和52%(铸铁管)。2)升高自来水中氯离子的浓度运行动态反应装置后,钢管管垢内层不再出现FeO,外层出现α-FeOOH;铸铁管内层出现γ-FeOOH,外层不再出现FeO。两种管材管垢内外层Fe的结合能均大于运行前。钢管管垢中变形菌的平均丰富度由91.88%下降到66.77%。出现少量运行前没有的WS6,TM6,SBR1093和硝化螺旋菌(Nitrospirae)。3)提高自来水中氯离子的浓度,造成钢管和铸铁管Fe、Mn、Sr、V、Co、Cr、As、Mo释放量增加,钢管中铁释放量显著大于铸铁管中,钢管管材受氯离子影响更显著。Fe及溶解性铁浓度占总铁浓度的2%-5%左右,表明铁的释放主要以三价铁的颗粒态物质存在。此外,Fe的释放与Mn、As和Co的释放以及Mn的释放与As、Mo和Co的释放呈正相关。4)淡化水中氯离子的浓度升高导致铁的释放量增加。调节淡化水的pH、碱度和磷酸盐浓度均可以在不同程度上控制铁释放,控制效果排序为:提高碱度>投加磷酸盐缓蚀剂>调节pH值。通过响应曲面模型实验铁释放控制的最优条件为:铸铁管:pH值调节为8.5,碱度调节为250mg/L,投加磷酸盐0.1mg/L;钢管:pH值调节为8.0,碱度调节为250mg/L,投加磷酸盐0.1mg/L。

关键词：供水管道管垢铁释放重金属释放淡化水

城市垃圾焚烧过程中重金属释放行为的试验研究

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燃烧科学与技术 2003年第6期9卷 516-520页

作者：孙路石陆继东张娟 Abanades S Flamant G Gauthier D 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室武汉430074 法国国家科学研究中心材料过程研究所

以城市垃圾为研究对象,在流化床试验装置上进行焚烧试验,并采用电感耦合等离子体发射光谱仪在线测量烟气中的重金属浓度,研究不同气氛条件(空气、混合气和氮气)下Cd、Pb及Zn3种重金属的释放特性.试验发现,城市垃圾焚烧过程中,在还原气氛... 详细信息

以城市垃圾为研究对象,在流化床试验装置上进行焚烧试验,并采用电感耦合等离子体发射光谱仪在线测量烟气中的重金属浓度,研究不同气氛条件(空气、混合气和氮气)下Cd、Pb及Zn3种重金属的释放特性.试验发现,城市垃圾焚烧过程中,在还原气氛及HCl存在的情况下,Cd及Pb较易挥发释放,而Zn释放程度较低,且基本不受气氛条件的影响.研究结果对揭示城市垃圾流化床焚烧过程中重金属释放行为有一定的意义.

关键词：城市垃圾焚烧重金属释放流化床

冻融作用对高寒矿区水土流失及胶体重金属释放的影响

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冻融作用对高寒矿区水土流失及胶体重金属释放的影响

作者：罗仁杰塔里木大学

学位级别：硕士

新疆是我国重要的矿产资源产地,特别在天山地带蕴含了丰富的矿产资源,为新疆经济的发展提供了源源不断的动力。然而,近年来矿产的开发对当地环境造成不同程度的破坏,水土流失及重金属污染现象日益严重,环境问题已经凸显。因此,本研究以... 详细信息

新疆是我国重要的矿产资源产地,特别在天山地带蕴含了丰富的矿产资源,为新疆经济的发展提供了源源不断的动力。然而,近年来矿产的开发对当地环境造成不同程度的破坏,水土流失及重金属污染现象日益严重,环境问题已经凸显。因此,本研究以新疆天山某矿区土壤为研究对象,通过室内冻融循环模拟及人工降雨等方法,研究和分析了冻融与未冻融、冻融循环次数、土壤不同含水率下冻融作用对坡面土壤及养分流失的影响;进一步研究了冻融作用下不同添加量的生物炭对土壤及养分流失的抑制效果,探讨了生物炭对高寒矿区土壤的修复机制;最后,对土壤胶体重金属及土壤养分进行室内模拟冻融循环试验,探索了冻融作用下土壤胶体重金属的释放规律,主要结论如下:(1)冻融作用及土壤初始含水率均会对土壤产流产沙和养分流失产生显著影响。在冻融0次-冻融5次内,对比未冻融组,随着冻融循环次数和初始含水率的增加,坡面产流产沙总量和土壤养分流失不断增加。在20%的初始含水率和冻融5次情况下,坡面产流产沙和养分流失总量均达到最高,对比10%的初始含水率和冻融0次组,其产流和产沙总量分别提高了 38.9%和63.6%,铵态氮和硝态氮流失总量分别提高了 41.5%和133.1%,总磷和溶解性总磷流失总量分别提高了 308.8%和199.9%。(2)生物炭的施加能有效抑制土壤及养分流失,降低了流失初始浓度,从而减少了累计流失总量。随着生物炭施加量的增加,累计流失总量不断降低,当生物炭施加量为1000kg/hm2时,对比未施加生物炭组,在冻融3次时,坡面产流产沙总量分别减少了 11.2%和14.3%,铵态氮和硝态氮流失总量分别减少了 63.5%和37.1%,总磷和溶解性总磷流失总量分别减少了 40.9%和109.1%。(3)冻融作用对三种土壤胶体重金属的释放量产生了不同影响,Cu随着冻融循环次数的增加,其释放量逐渐下降,而冻融作用对胶体Ni与Cd的释放没有显著性影响。在未施加生物炭时,总氮、总碳、Ni、Cu和Cd相互之间没有相关性,在施加生物炭后,Cd与Ni之间呈显著正相关关系,TN与TC之间呈极显著正相关关系。

关键词：高寒矿区冻融作用水土流失生物炭重金属释放