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《富含cd、pb植物焚燒處理方法的探討 - 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、富含Cd、Pb植物焚燒處理方法的探討邢前國(guó)1,2，潘偉斌1*1.華南理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，廣東廣州510640；2.中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所，廣東廣州510301摘要：植物修復(fù)技術(shù)（Phytoremediation）在重金屬污染土壤修復(fù)領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景，而焚燒(Incineration)被認(rèn)為是針對(duì)收獲植物的一種有效后處理手段。采用富含Cd、Pb的野生植物鐵芒萁（Dicranopterispedata），在450、650、850℃不同溫度下進(jìn)行了焚燒模擬試驗(yàn)，對(duì)焚燒過(guò)程中的灰分、Cd及Pb殘留量的變化情況進(jìn)行了探討。結(jié)果表明，鐵芒萁的灰
2、分殘留量可以降到10%以下，Cd、Pb在灰化過(guò)程中均有很大損失，直接利用底灰來(lái)進(jìn)行Cd、Pb的冶煉回收不可行，煙氣中的Cd、Pb可能產(chǎn)生二次污染，應(yīng)采取措施加以防治。關(guān)鍵詞：植物修復(fù)；后處理；焚燒；鎘；鉛中圖分類號(hào)：X71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-2175（2004）04-0585-03表1植物樣品灰化過(guò)程中灰分、Cd及Pb的成分變化測(cè)定項(xiàng)目溫度/℃灰化時(shí)間1h3h5h7hw(灰分)/%45014.1013.4214.0213.4865010.0311.0610.6610.638509.939.869.889.27w(Cd)/(mg·kg-
3、1)45021.2120.4120.4821.5065020.7520.2117.9513.778502.482.102.090.04w(Pb)/(mg·kg-1)450150.0148.0151.2145.2650150.6141.0141.4140.185039.830.313.18.8隨著近代工業(yè)的發(fā)展，由于污水灌溉、大氣沉降及尾礦堆放等人為因素帶來(lái)的土壤重金屬污染問(wèn)題正日益凸現(xiàn)出來(lái)，并危及人類健康[1]。由于傳統(tǒng)的重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)存在很多缺陷，近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種植物修復(fù)技術(shù)（Phytoremediation）（結(jié)合微生物）在該領(lǐng)域
4、具有顯示出良好的應(yīng)用前景[1,2]。然而，對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行植物修復(fù)所得的生物質(zhì)（Bio-mass）同樣存在著一個(gè)后處理（Post-harvestprocessing）問(wèn)題，如采用焚燒發(fā)電、壓縮填埋、堆肥等[1]。C.W.N.Anderson等人提出了一種植物采礦（Phytomining）的模型：種植超積累植物-收割、焚燒-冶煉，希望對(duì)生物礦（Bio-ore）中的鎳、金、鎘等金屬進(jìn)行回收，并利用焚燒時(shí)產(chǎn)生的熱能，通過(guò)經(jīng)濟(jì)性分析，他們認(rèn)為在低品位礦、尾礦等傳統(tǒng)采礦方式經(jīng)濟(jì)性不夠的區(qū)域運(yùn)用該技術(shù)有著良好的前景[2]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)垃圾焚燒的飛灰中的重金
5、屬污染研究的較多，普遍認(rèn)為，揮發(fā)性重金屬如汞、鎘、鉛等形成的二次污染是一個(gè)重要問(wèn)題[3~6]。但植物修復(fù)所得的生物質(zhì)與城市垃圾的成份相差甚遠(yuǎn)，植物中的Cd、Pb在焚燒過(guò)程中的變化會(huì)是怎樣呢？焚燒對(duì)其回收有什么影響呢？我國(guó)的Cd、Pb污染相當(dāng)嚴(yán)重，采用植物修復(fù)有著很大的市場(chǎng)，但對(duì)相應(yīng)的后處理技術(shù)的研究未見報(bào)道。本研究直接取材富含Cd、Pb的野生植物，進(jìn)行焚燒模擬試驗(yàn)，對(duì)此過(guò)程中可能產(chǎn)生的二次污染和重金屬損失等問(wèn)題進(jìn)行探討。1實(shí)驗(yàn)器材與方法1.1主要儀器設(shè)備植物粉碎機(jī)（FZ102，上海悅豐儀器儀表有限公司），箱式電爐（SX2-4-10，上海圣欣科學(xué)儀器
6、有限公司），火焰原子吸收分光光度計(jì)（WFX-1C，北京瑞利分析儀器公司）。1.2樣品預(yù)處理與實(shí)驗(yàn)路線：實(shí)驗(yàn)方法1.2.1樣品預(yù)處理采集植物樣品，先用自來(lái)水沖洗干凈，再用去離子水沖洗兩遍；先在90℃殺青30min，然后在70℃下恒溫干燥至恒質(zhì)量；用植物碎樣機(jī)將樣品粉碎、過(guò)2mm篩，裝入塑料瓶密封備用。1.2.2實(shí)驗(yàn)方法路線實(shí)驗(yàn)材料采用富含Cd、Pb的植物鐵芒萁（Dicranopterispedata）。該樣品采集于廣東省韶關(guān)鉛鋅礦區(qū)，經(jīng)混合酸[V(HNO3)∶V(HClO4)=4∶1]濕法消解后測(cè)定，其中Cd、Pb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（干物）分別為30.70、
7、490.90mg/kg。取2g左右該樣品（質(zhì)量分?jǐn)?shù)記為w1），放入坩堝，先在電爐上灼燒至無(wú)煙，再轉(zhuǎn)移至箱式電爐，升溫模擬焚燒，在450℃、650℃、850℃下分別灰化焚燒1h、3h、5h、7h(見表１)，各做3個(gè)重復(fù)，將處理后的樣品稱質(zhì)量、計(jì)算灰分殘留量w2；殘留灰分再經(jīng)硝酸消化溶解后，用進(jìn)行火焰原子吸收法進(jìn)行含量測(cè)定灰分中Cd、Pb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w3。測(cè)定結(jié)果見表1，其中殘留灰分及殘留Cd、Pb量的計(jì)算方式如下：灰分（%）=w2×100/w1；w(Cd,Pb)=w3×1000/w12結(jié)果與分析2.1灰化焚燒過(guò)程中灰分的變化圖1中，在450℃時(shí)，殘留灰
8、分為13.4%~14%；在650℃時(shí)，殘留灰分約是原生物量的10.6%~11%；在850℃時(shí)，灰分殘留量均低于10%。這一
