重金属污染土壤处理技术与工艺阐释

衡阳某受重金属污染场地污染元素主要有砷、铅、镉、锌等,土壤重金属污染物含量超过《重金属污染场地土壤修复标准》(DB43/T1165-2016)居住用地限值。目前,根据环保部2014年《污染场地修复技术目录》可供选择的重金属污染土壤修复技术主要有工程修复、物理化学修复、化学修复和生物修复等[1]。经方案比选,采用"稳定化/固化"处理工艺,修复后土壤重金属水浸值低于《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)I类标准限值。     

我国铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染特征及成因

收集了我国32个铅锌冶炼厂周边共1 551个表层土壤样品重金属检测数据,从全国尺度范围分析重金属污染特征及成因。结果表明,土壤中铅、锌、镉、砷、镍、铬、铜、汞的平均值分别为396.35、605.15、13.91、27.07、28.66、79.38、59.73和0.42 mg/kg,含量范围分别为9.33～9 280、23.29～25 238、0.032～556.9、0.7～422、0.25～357.8、5～584.7、4.51～2 027.5、0.007～7.9 mg/kg,以《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)的第一类用地标准值为参考,铅、镉、砷、镍最大超标倍数依次为22.2、28.8、20.1和2.39倍。铅锌冶炼厂周边土壤重金属分布主要受大气沉降、方位、风向、距离梯度、地形和地域界限的影响。土壤重金属污染主要来自大气沉降,不规范的废渣堆存也会造成堆场周边土壤重金属污染。     

湖南省磷肥中重金属含量及形态特征

对湖南省现有磷肥生产企业磷肥生产原料和产品进行采样,并按《肥料中砷、镉、铅、铬、汞生态指标》（GB/T 23349-2009）对重金属进行污染指数评价,结果表明:普通过磷酸钙中砷、铬、铅、镉、汞平均含量分别为26.78 mg/kg、18.86 mg/kg、18.51 mg/kg、1.55 mg/kg、1.27 mg/kg.钙镁磷肥中铬、铅、砷、镉、汞平均含量分别为798.39 mg/kg、9.78 mg/kg、6.31 mg/kg、0.67 mg/kg、0.11 mg/kg.绝大部分磷肥产品中砷、镉、铅、铬、汞均未超标.过磷酸钙产品中铅、镉、砷、铬的来源主要为磷矿,汞的来源主要为硫酸;钙镁磷肥产品中铅、镉、汞、砷、铬的来源主要为磷矿.在酸性条件下,磷肥中的镉对农产品安全具有潜在风险.      

苏州市高新区北部地下水重金属污染特征及健康风险评价

以苏州市高新区北部区域地下水为研究对象,对区域内17个地下水监测点位进行采样,检测地下水样品中的pH以及砷、镉、铜、汞、铅、镍、六价铬的浓度值,利用单因子指数法和污染指数对检测结果进行评价,并采用风险评估模型进行健康风险评估。结果表明,研究区域内的地下水7种重金属平均含量均未超过Ⅲ类标准的限值,部分采样点存在重金属污染,但总体上污染程度较轻,且研究区域94.2%的地下水样品健康风险总值低于最大可接受值,对当地居民的健康的不利影响较小。     

新型TMT-硫酸铁固定剂对重金属污染土壤的修复研究

以新型TMT（三巯基均三嗪三钠盐）-硫酸铁复配混合物为化学固定剂,考察了其对湖南郴州某重金属污染土壤中铅、镉、砷的固定效果.结果表明,单一使用TMT（含15 %（质量分数）TMT的水溶液）为固定剂时,土壤中的有效态铅、镉去除率高于60 %,但对砷没有固定效果.使用TMT-硫酸铁复配固定剂时,控制硫酸铁投加量为35.7 g/kg,TMT投加量为0.1 L/kg时,有效态铅、镉去除率达到90 %以上.随着土壤含水量的增加,土壤中有效态铅、镉的含量显著降低.当控制硫酸铁投加量为35.7 g/kg,TMT投加量为0.04 L/kg,控制土壤含水量至田间持水量的70 %,固定60 d,有效态铅、镉的去除率在80 %以上,有效态砷的去除率可达到60 %.      

三段生物制剂-石灰法深度处理酸性重金属废水

采用生物制剂与石灰三段法深度处理株洲冶炼集团股份有限公司酸性重金属废水,工业试验运行过程中对总废水及处理后出水中各重金属浓度进行监测,并对渣样进行分析。结果表明：重金属浓度分别由锌84.63-583.39 mg/L,铅1.11-20.43 mg/L,镉2.38-19.18 mg/L,铜0.35-6.51 mg/L,砷0.71-1.19 mg/L,汞0.001 2-0.063 mg/L脱除至锌0.12-0.83 mg/L,铅0.18-0.46 mg/L,镉0.008-0.046 mg/L,铜0.12-0.19 mg/L,砷0.005-0.009 mg/L,汞0.000 12-0.002 2 mg/L,处理后出水各重金属含量均远低于《铅、锌工业污染物排放标准GB 25466-2010》。整套工艺只需控制一段水解pH值为9.0,无需硫酸、NaOH再次调节二段及三段水解pH值。配合渣中锌的质量分数达到了29.5%,可以作为锌冶炼企业的原料回收其中的重金属。     

重金属污染综合防治规划获批

2011年2月18日，《重金属污染综合防治“十二五”规划》已被国务院正式批复。《规划》要求：到2015年，重点区域铅、汞、铬、镉和类金属砷等重金属污染物的排放，比2007年削减15％；非重点区域的重点重金属污染排放量不超过2007年的水平。     

不同阻控技术在土壤重金属污染修复中的应用研究

由于人类工业活动加剧,稳定存在地壳中的重金属进入土壤环境,而土壤是影响农业质量安全的源头因素,镉、镍、铜、砷、汞、铅等重金属物质会对作物造成污染,应当引起警戒。本文介绍近年来所使用的阻控技术用于土壤中重金属污染修复的研究进展,包括生物炭修复、生物修复、使用农林废弃物直接用作金属离子吸附剂以及化学钝化修复技术等,并就今后应用前景提出展望,以期为重金属污染土壤修复提供借鉴和参考。     

冶炼企业大气环境风险评价实例研究

2018年中华人民共和国生态环境部发布了《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ169-2018),代替《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ/T169-2014),评价工作程序和内容均进行了较大调整。本文通过新导则在冶炼企业大气环境风险评价中的实际应用,探索按照新导则开展环境风险预测与评价工作。     

湖南某冶炼区果园土壤Cd、Pb、Zn分布及生物可利用性评价

对湖南某废弃铅锌冶炼厂周边土壤的现场调查和取样分析,发现研究区土壤pH值范围为4.5~6.5。土壤中Cd、Pb、Zn平均含量分别为5.66 mg/kg、2 409.00 mg/kg、1 224.42 mg/kg,污染显著,且变异强度较大。风险评估编码方法(RAC)显示研究区土壤中Zn处于低风险及以下;Pb含量不均匀,污染最重者达到极高风险;Cd绝大部分处于中风险及以上。桔子样品中重金属含量的检测结果表明,Cd未超过《食品中污染物限量》标准;Pb富集程度最高,其含量最低的样品Pb含量为标准的4倍以上。     

超声辅助-王水提取法在测定土壤中重金属元素的应用

建立了超声辅助王水消解土壤样品的前处理方法,并结合电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对土壤样品中铜、锌、镍、铁、锰、铅、砷、汞、铬、镉等10种元素进行测定。通过试验确定王水用量为5mL、超声水浴温度为80℃、超声提取时间为45min的超声提取条件。在优化的仪器条件下,按照实验方法测得的土壤样品中10种元素的校准曲线线性相关系数为0.9996~0.9999;各元素的检出限为0.0021~0.23mg/kg,各元素的测定下限为0.0070~0.78mg/kg。按照实验方法(超声王水提取-ICP-AES/ICP-MS)测定土壤样品中铜、锌、镍、铁、锰、铅、砷、汞、铬、镉,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.39%~7.8%;除铁、锰的提取值较小外,其他元素的测定结果与采用国标方法(GB 15618—1995、GB/T 22105.1—2008)得到的测定值基本一致;按照实验方法测定土壤标准物质GBW07404、GBW07406、GBW07407、GBW07427中铜、锌、镍、锰、铅、砷、汞、铬、镉,除了锰由于其在原土中主要以氧化物结合态存在,测定结果偏低以外,其他元素测定值与认定值相吻合。     

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定银精矿中铅锌铜砷锑铋镉

采用盐酸-硝酸-氢氟酸并采用微波消解处理样品,高氯酸冒烟至尽干,加盐酸溶解盐类,选择Pb 220.353nm、Zn 206.200nm、Cu 327.393/Cu 324.752nm、As 193.696nm、Sb 206.836nm、Bi 190.171nm、Cd 214.440nm/Cd 226.502nm为分析谱线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定铅、锌、铜、砷、锑、铋、镉,从而建立了银精矿中铅、锌、铜、砷、锑、铋、镉等杂质元素的分析方法。铅、锌、锑在0.50%~5.00%,铜、铋在0.10%~5.00%,砷在0.10%~3.00%,镉在0.050%~0.50%范围内校准曲线呈线性,线性相关系数r均大于0.9999。方法中各元素的检出限为0.001%~0.014%。实验方法用于测定两个银精矿样品中铅、锌、铜、砷、锑、铋、镉,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.74%~2.9%,并与相应的国标方法测定值相吻合(其中铅和锌采用火焰原子吸收光谱法(YS/T 445.9—2001),铜采用火焰原子吸收光谱法(YS/T 445.2—2001),砷和铋采用氢化物发生-原子荧光光谱法(YS/T 445.3—2001),锑参照采用氢化物发生-原子荧光光谱法(YS/T 445.3—2001),镉采用原子吸收光谱法(YS/T 445.8—2001))。按照实验方法测定两个银精矿样品中铅、锌、铜、砷、锑、铋、镉,并进行加标回收试验,回收率为96%~105%。     

过氧化氢氧化-亚铁盐沉淀联合工艺处理含氰尾矿试验研究

某金精矿冶炼企业含氰尾矿中总氰化合物及砷含量较高,采用过氧化氢氧化—亚铁盐沉淀联合工艺对其进行无害化处理,并对试验条件进行了优化。最佳试验参数:除氰阶段为过氧化氢用量2.0 mL/L,pH值6.0~6.5,反应时间2 h;除砷阶段为七水硫酸亚铁用量0.50 g/L,过氧化氢用量1.0 mL/L,pH值6.0~6.5,反应时间1 h。处理后的含氰尾矿压滤渣毒性浸出液中的总氰化合物和砷质量浓度均稳定低于HJ 943—2018《黄金行业氰渣污染控制技术规范》尾矿库处置标准要求,实现尾矿库堆存。     

改进化学顺序提取-电感耦合等离子体质谱法应用于铅锌尾矿中铜铅锌镉镍的化学形态分析

采用改进化学顺序提取(BCR)法提取铅锌尾矿样品中铜、铅、锌、镉和镍等重金属元素的可交换态(F1)、可还原态(F2)、可氧化态(F3)和残渣态(F4)四种形态,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了铅锌尾矿中铜、铅、锌、镉和镍的各元素总量及各元素不同形态含量。研究结果表明:各元素不同形态的方法检出限在0.012~0.85 mg/kg之间,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=5)在2.1%～9.9%之间;各元素所有形态量的总和与各元素测得总量的比值在88.1%～101.2%之间。这说明实验所用的形态分析方法适用于铅锌尾矿中铜、铅、锌、镉和镍的形态分析。采用实验方法对3个铅锌尾矿样品进行分析测定,结果表明铜、铅、锌、镉和镍的化学形态中残渣态含量最大,占各元素总量的30%及以上;铅和锌含量分布从高到低的顺序依次为F4、F2、F1、F3,铜和镍为F4、F3、F2、F1,镉为F4、F1、F3、F2。实验方法可为铅锌尾矿区中重金属元素的综合利用、环境影响评价及环境治理提供重要参考信息。     

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定含碳化铬锌物料中铅铜铁镉铬砷

含碳化铬锌物料中含有铬的碳化物,此类碳化物熔点高、化学稳定性好,普通的酸不能完全溶解,需要在强混合酸和高温条件下才能分解。实验选择硝酸-盐酸-氢氟酸并采用微波消解法溶解样品,既能将试样中难溶的碳化铬完全溶解,又有效避免了高温溶样对易挥发元素砷的损失,并使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铅、铜、铁、镉、铬、砷等元素含量。各元素测定范围为:0.10%≤w(Pb,Cu)≤5.00%;0.10%≤w(Fe)≤10.00%;0.010%≤w(Cd,Cr) ≤3.00%;0.08%≤w(As)≤3.00%。各元素在线性范围内校准曲线的线性相关系数均大于0.999,检出限为0.001~0.018μg/mL。实验方法用于测定5个典型含碳化铬锌物料原料样品铅、铜、铁、镉、铬、砷,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.75%~2.0%;按照实验方法测定3个含碳化铬锌物料样品中铅、铜、铁、镉、铬、砷,并采用其他方法(其中铅、铜、铁、镉按照GB 6730.30—2016《铁矿石化学分析方法 二苯基碳酰二肼光度法测定铬量》方法进行碱熔后,采用火焰原子吸收光谱法进行测定;铬按照GB 6730.30—2016《铁矿石化学分析方法 二苯基碳酰二肼光度法测定铬量》测定;砷按照GB/T 8151.7—2012《锌精矿化学分析方法 第7部分:砷量的测定 氢化物发生-原子荧光光谱法》测定)进行比对,结果相吻合。     

电感耦合等离子体质谱法测定高纯锌中7种痕量元素

高纯锌中铁、铜、镉、锑、铅、锡、砷元素含量低,基体和多原子离子干扰严重,这使得溶样后直接采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对这7种元素进行测定的难度较大。实验表明:采用15 mL硝酸(1+2)低温溶解0.100 0 g样品,不进行基体分离,通过优化仪器参数、选择合适的同位素避免质谱干扰,采用标准加入法绘制校准曲线消除基体效应,可实现电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对高纯锌中铁、铜、镉、锑、铅、锡和砷共7种痕量元素的测定。各元素校准曲线的相关系数在0.995 8到0.999 7之间,方法检出限为0.05~7.53 μg/L。采用实验方法对高纯锌实际样品中铁、铜、镉、锑、铅、锡和砷进行分析,测得结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为2.4%~5.3%,加标回收率为96%~109%。按照实验方法测定纯锌样品中7种痕量元素,砷测得结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)基本一致,锡和锑与原子荧光光谱法(AFS)基本一致,铁、铜、镉和铅与采用锌基体分离—ICP-MS基本一致。     

镉钴砷及其同类杂质离子对长周期锌电积的影响

镉离子、钴离子、砷离子是对长周期锌电积过程有重要影响的金属离子,简要介绍了它们对长周期锌电积过程的作用:镉离子对析出锌质量影响较大;钴离子对降低锌的电流效率有较为明显的作用;砷离子对降低电流效率最为剧烈.同时也分析了与它们相似离子对长周期电积锌的影响.     

Heavy metals in food--analytical control in Austria

Cadmium, lead, mercury and arsenic were determined by means of atomic absorption spectrophotometry. The procedures used for digestion, extraction and concentration and the measuring technique are described. Nearly 1500 determinations of lead, 1200 determinations of mercury and arsenic, respectively, and 800 determinations of cadmium in foods permitted to calculate (taking into account the food habits) the dietary loads on the Austrian population. The loads per individual and month were: 5.9 mg lead (infants aged from 1--12 months: 0.18--2.5 mg), 2.02 mg cadmium (infants, 0.04--0.61 mg), 0.2 mg mercury and 0.9 mg arsenic. Whereas the cadmium intake was somewhat greater than the maximum value established by the FAO/WHO (1.6--2.0 mg/individual and month), the intakes of lead, mercury and arsenic were considerably lower than the maximum values.