粉煤灰在水、土壤中的环境效应与环境评价

发布时间：2020-11-10 10:04

　　 2015年我国粉煤灰的排放量达到6.2亿吨,只有少部分应用于农业和工业中,大部分仍以露天堆放的形式存储,粉煤灰中含有多种重金属元素,经过自然环境的作用,会危害动植物和人体健康,因此关于粉煤灰的环境问题已备受关注。本文以道义大学城作为研究区域,以大学城内粉煤灰作为研究对象,探讨粉煤灰的理化性质、浸出特性以及重金属在土壤-植物中迁移规律,并对该地区粉煤灰排放现状进行了环境质量和生态风险评价,得到如下结论:(1)粉煤灰重金属浸出特性研究,首先分析不同粒径粉煤灰的理化性质,然后运用正交实验,研究了粉煤灰重金属浸出量与浸提剂、粉煤灰粒径、粉煤灰加入量和浸提温度的关系,采用pH-stat和BCR连续浸提法研究了粉煤灰重金属在不同pH下的浸出规律和各形态分布情况,最后分析了DTPA对粉煤灰重金属的浸提效果,结果表明:不同粒径粉煤灰组成相同;比表面积随着粒径减少而增大;Cr和Hg在残渣态的含量达到85%以上,随着pH的增大浸出量增多,Cd、Pb和As在酸性和碱性条件下浸出量均高于中性条件。(2)粉煤灰重金属在土壤-植物中的迁移研究,首先配制了粉煤灰与土壤按不同比例混合的样品用于植物种植,然后对龙葵、鬼针草和小白菜种子进行处理,采用盆栽实验,研究粉煤灰对3种植物生长和重金属富集的影响,最后分析了粉煤灰重金属在龙葵和鬼针草体内的分布情况,结果表明:粉煤灰可以使植物正常发芽,但不能使植物正常生长,且植物体内重金属含量较高;粉煤灰以200~300目粒径、50%与土壤混合,小白菜与龙葵体内重金属元素总量最低;龙葵和鬼针草体内重金属主要分布在叶和茎中,根中含量很少。(3)粉煤灰重金属污染的环境评价,首先对道义大学城内7个粉煤灰排放点进行粉煤灰样品采集,然后采用消化法对4种产地粉煤灰重金属总量进行分析,用DTPA测定粉煤灰与土壤混合物中重金属含量,最后采用单因子和综合指数法以及潜在生态危害指数法,分别对粉煤灰重金属在土壤和植物中的污染进行评价,结果表明:4种产地粉煤灰As含量均超过国家标准,Cr和Pb都符合国家标准;在环境质量评价和潜在生态风险评价中,土壤和植物中Hg都是主要污染物,因此针对Hg污染应引起相关部门的重视。
【学位单位】：沈阳师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TQ536.4;X50
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 粉煤灰概述
        1.2.1 粉煤灰的产生与排放
        1.2.2 粉煤灰的综合利用
        1.2.3 粉煤灰重金属危害
    1.3 粉煤灰重金属污染研究进展及存在问题
        1.3.1 粉煤灰重金属浸出方法研究进展
        1.3.2 粉煤灰重金属在土壤-植物中的迁移特性研究进展
        1.3.3 粉煤灰重金属的环境评价研究进展
        1.3.4 存在问题
    1.4 研究目的、意义与方案
        1.4.1 研究目的与意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究方法
        1.4.4 技术路线
第二章 粉煤灰重金属浸出特性研究
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 粉煤灰样品的采集与处理
        2.2.3 不同粒径粉煤灰的制备
        2.2.4 浸提剂的配制
        2.2.5 实验方法
        2.2.6 样品分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 重金属浸提量与浸提剂种类和浸提条件关系分析
        2.3.2 粉煤灰重金属在不同pH的浸出特性分析
        2.3.3 粉煤灰重金属的形态分布分析
        2.3.4 DTPA对粉煤灰重金属的浸出效果分析
    2.4 小结
第三章 粉煤灰重金属在土壤-植物的迁移研究
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 样品制备
        3.2.3 植物选择与处理
        3.2.4 植物培养与检测
        3.2.5 实验方法
    3.3 结果与分析
        3.3.1 粉煤灰对植物生长的影响分析
        3.3.2 粉煤灰对植物富集重金属的影响分析
        3.3.3 粉煤灰重金属在植物体内分布特征分析
        3.3.4 植物中重金属含量与土壤中重金属的形态相关性分析
    3.4 小结
第四章 粉煤灰重金属污染的环境评价
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 粉煤灰样品的采集、处理与分析
        4.2.2 植物样品采集、处理与分析
        4.2.3 评价标准
        4.2.4 评价方法
    4.3 结果与分析
        4.3.1 粉煤灰重金属含量分析
        4.3.2 粉煤灰重金属的环境质量评价与潜在生态风险评价
        4.3.3 植物中重金属的环境质量评价与潜在生态风险评价
    4.4 小结
结论
参考文献
致谢
作者简介

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本文编号：2877809