土法炼锌区废渣重金属固定研究

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1、生态环境学报2009,18(3):899-903http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com土法炼锌区废渣重金属固定研究1,21*2,3211敖子强，严重玲，林文杰，瞿丽雅，窦扬扬，叶娟1.厦门大学生命科学学院，福建厦门361005；2.贵州省环境科学研究设计院，贵州贵阳550002；3.韩山师范学院化学系，广东潮州521041-1摘要：黔西北土法炼锌形成大量的废弃地，废渣重金属Zn、Pb和Cd全量分别为：7521、5

2、365和53.4mg·kg，废渣的pH值为8.53，当地的背景土壤的pH值为5.39。重金属污染是当地面临的主要问题，同时也是土地复垦需要考虑的首要问题，目前来说防止重金属的迁移扩散显得尤其必要。用优级纯硝酸调控废渣的pH值检验pH值降低时废渣重金属释放程度；用碱石灰、活性炭、粉煤灰和有机质对重金属进行吸附；野外用碱石灰、纯碱和烧碱在土法炼锌区对废渣释放的重金属进行吸附。结果发现废渣重金属Pb、Zn和Cd随pH值降低而释放，Cd和Zn的释放量较大，pH值是影响重金属迁移扩散的重要因子；碱石灰、活性炭、粉煤灰和有机质对重金属吸

3、附能力的比较得出碱石灰的吸附效果最好；野外实验进一步发现碱石灰固定重金属稳定性好、吸附性强。黔西北土法炼锌区有大面积的喀斯特地区分布，碱石灰来源广，用作废渣重金属释放的固定材料相对经济实用。关键词：土法炼锌区；重金属；吸附；碱石灰中图分类号：X753文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）03-0899-052+2-土法炼锌区的土壤和废渣中的重金属不断向多，并Cd与CO3结合生成难溶于水的CdCO3。周围扩散，扩大了污染的范围，因而寻求一定的方施用石灰或碳酸钙主要是提高土壤pH值，促使土法将重金属固定下来成为目

4、前土法炼锌区面临的壤中Cd、Cu、Zn等元素形成氢氧化物或碳酸盐结[7-9]重要问题。施用改良剂可降低土壤中重金属的水溶合态盐类沉淀。通过几种常见易得到的吸附剂的性、扩散性和生物有效性，从而降低它们进入植物比较选出效果好又经济实用的吸附剂，进行废渣的体、微生物和水体的能力，减轻它们对生态环境的pH调控以及野外实验，最后确定较好的吸附剂，[1]危害。该技术关键在于选择经济有效的改良剂，为土法炼锌区重金属的固定提供科学依据。常用的改良剂有石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐、硅1材料和方法酸盐和促进还原作用的有机物质，不同改良剂对重污染土

5、壤和废渣样品采自黔西北赫章县妈姑金属的作用机理不同，向土壤中投放硅酸盐钢渣对镇的新关寨。该县土法炼锌已有300多年的历史，[2-3]Cd、Ni、Zn离子具有吸附和共沉淀作用。水田至2000年，已有1000多个土法炼锌“马槽炉”的规[10]土壤中的Cd能够以磷酸镉的形式沉淀；沸石是碱模。研究表明矿渣、土壤和沉积物中Pb、Zn、[10-11]金属或碱土金属的水化铝硅酸盐晶体，含有大量的Cd大大超过背景值，对生态环境污染严重。三维晶体结构和很强的离子交换能力，从而能通过污染土壤中全量Zn、Pb和Cd分别为：353mg/kg、离子交

6、换吸附和专性吸附降低土壤中重金属的有279mg/kg和21.9mg/kg。废渣全量Zn、Pb和Cd分-1-1-1效性；有机物可促使重金属以硫化物的形式沉淀，别为：7521mg·kg、5365mg·kg和53.4mg·kg。同时有机物中的腐殖酸能与重金属离子形成络合大大超出我国土壤环境质量二级标准限值（Zn：[4]-1-1-1或螯合物以降低其活性。有机质对土壤中重金属200mg·kg，Pb：250mg·kg，Cd：0.3mg·kg）[12]的吸附作用有着深刻的影响，它可改变溶液重金属(GB15168-1995)，因此，该地区土

7、壤为Zn、Pb的存在状态，或改变吸附体的表面性质而影响重金和Cd严重污染的土壤。基质的基本化学性质如表属的吸附。有机质能增加或抑制重金属的吸附，或1所示。[5][6]对吸附不产生明显作用。廖敏等研究发现，在石灰、活性炭和有机质从市场购得，粉煤灰取-低石灰水平下，土壤有机质的羟基和羧基与OH反自贵阳花溪电厂，粘土取自赫章县森林中的黄棕应,促使土壤可变电荷增加,有机结合态的重金属增壤。将石灰、有机质、粉煤灰、粘土和活性炭用105基金项目：国家自然科学基金项目（30530150，40673064，30710103908）；福建省高

8、校创新团队培育计划；贵州省科学技术基金项目（20062014）；贵州省优秀科技教育人才省长基金项目（2005258）作者简介：敖子强（1975年生），男，博士研究生，主要从事环境生态和污染生态学研究。E-mail:aoziqiang628@163.com*通讯作者：严重玲，E-mail:y