清淤底泥处置中添加粉煤灰/炉渣对重金属生物有效性及毒性的影响
发布时间：2022-01-09 09:41
在清淤底泥中添加碱性粉煤灰、燃煤炉渣进行钝化处理后,通过浸出毒性实验、重金属形态分级实验及植物生长实验对底泥基质中重金属的活性及生物有效性进行了研究.结果表明:清淤底泥中添加粉煤灰、燃煤炉渣等碱性物质后显著降低了底泥基质中可溶态重金属含量,其中,交换态、有机结合态Pb、Zn所占比例显著降低;碱性物质的加入缓解了重金属的浸出危害,钝化底泥基质中粉煤灰、炉渣对Cu的稳定率可达90.34%96.88%;与此同时也抑制了底泥中重金属在植物体内的富集与迁移,降低了重金属的生物有效性.相关性分析表明,底泥基质中交换态重金属含量、浸出浓度、植物茎叶中重金属含量及植物根伸长抑制率之间存在显著正相关关系（p<0.01）.
【文章来源】：环境科学学报. 2017,37(01)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
钝化底泥基质中重金属形态分布
环境科学学报37卷图2底泥钝化对植物种子发芽率和根伸长抑制率的影响Fig．2Effectsofstabilizedsedimentonthegerminationrateandrootelongationofplants3．4钝化底泥基质对植株重金属累积特性的影响不同钝化底泥基质种植三叶草后，植物地上部分重金属含量及富集系数如表2所示．从表2中可以看出，纯底泥处理上生长的三叶草茎叶中重金属Cd、Cu、Pb和Zn的含量都较高．而添加碱性粉煤灰、炉渣和锯木屑改良后的底泥基质处理上三叶草茎叶中Cd、Cu、Pb和Zn含量都显著降低，其中，Cd含量最高降低了96．05%(SD-FA)，Cu含量最高降低了91．36%(SD-FA-SL)，Pb和Zn含量最高降低了88．99%和93．48%(SD-SL)．表2三叶草茎叶中重金属含量及其富集系数(BCF)Table2Contentsandbioconcentrationfactor(BCF)ofheavymetalsinthetrefoilofstabilizedsediments处理含量/(mg·kg－1)BCFCdCuPbZnCdCuPbZnSD-FA1．34±0．33b7．21±0．66b4．85±0．57b31．16±3．72b0．190±0．0080．070±0．0040．010±0．0070．10±0．06SD-SL2．65±0．81b6．08±0．84b3．83±0．12b27．19±5．01b0．410±0．0100．050±0．0060．030±0．0070．09±0．08SD-FA-SL2．50±0．94b5．90±0．73b4．52±0．09b37．23±4．79b0．310±0．0090．050±0．0080．030±0．0090．25±0．05SD33．96±5．48a68．27±9．44a34．80±7．16a416．75±51．62a2．320±0．4500．440±0．0240．210±0．0100．83±0．09富集系数可以反映土壤-植物体系内重金属迁移的难易程度及重金属的生物有效性，受土壤中重金属浓度、重金属形态、土壤理化性质及植物生物量等多方面影响．底泥中添加粉煤灰和燃煤炉渣可以改变底泥基质酸
婧娓芍梁阒兀?弥参锓鬯榛??碎后用于分析．植物和底泥基质样品的消解及分析测试采用HNO3-HF微波消解(MAＲS6CLASSIC)-原子吸收光谱法测定(AA220VAＲIAN)．实验过程中插入空白样品且同步分析国家标准土壤样品，保证测定结果的精密度与准确性．实验所得数据采用Origin7．0和SPSS12．5统计分析软件进行数据处理，以Mean±SD形式表示，并采用最小显著性差异测验(LSD)方法进行数据差异显著性分析．3结果与分析(Ｒesultsandanalysis)3．1钝化底泥中重金属形态变化钝化底泥基质中不同形态Cd、Cu、Pb、Zn所占比例见图1．从图中可以看出，底泥中的Cd主要以交换态为主，占53．63%，而当底泥中加入碱性粉煤灰和炉渣钝化后，钝化底泥基质中不同形态Cd含量发生变化，其中，交换态含量显著减少，比底泥中交换态Cd含量减少了15．36%～32．07%．有机结合态与残渣态所占比例增多，添加炉渣的SD-FA处理中残渣态与有机结合态Cd占到总量的28．44%，而纯底泥中这两部分所占比例仅为13．54%．河道底泥中各形态Cu含量表现为:有机结合态＞残渣态＞铁锰氧化态＞可交换态＞碳酸盐结合态．添加碱性炉渣钝化后，底泥基质中可溶态和碳酸盐结合态Cu含量减少，残渣态Cu含量增多．图1钝化底泥基质中重金属形态分布Fig．1Cd，Pb，CuandZnspeciationunderdifferenttreatmentsofstabilizedsedimentstreatments256
本文编号：3578461
【文章来源】：环境科学学报. 2017,37(01)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
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钝化底泥基质中重金属形态分布
环境科学学报37卷图2底泥钝化对植物种子发芽率和根伸长抑制率的影响Fig．2Effectsofstabilizedsedimentonthegerminationrateandrootelongationofplants3．4钝化底泥基质对植株重金属累积特性的影响不同钝化底泥基质种植三叶草后，植物地上部分重金属含量及富集系数如表2所示．从表2中可以看出，纯底泥处理上生长的三叶草茎叶中重金属Cd、Cu、Pb和Zn的含量都较高．而添加碱性粉煤灰、炉渣和锯木屑改良后的底泥基质处理上三叶草茎叶中Cd、Cu、Pb和Zn含量都显著降低，其中，Cd含量最高降低了96．05%(SD-FA)，Cu含量最高降低了91．36%(SD-FA-SL)，Pb和Zn含量最高降低了88．99%和93．48%(SD-SL)．表2三叶草茎叶中重金属含量及其富集系数(BCF)Table2Contentsandbioconcentrationfactor(BCF)ofheavymetalsinthetrefoilofstabilizedsediments处理含量/(mg·kg－1)BCFCdCuPbZnCdCuPbZnSD-FA1．34±0．33b7．21±0．66b4．85±0．57b31．16±3．72b0．190±0．0080．070±0．0040．010±0．0070．10±0．06SD-SL2．65±0．81b6．08±0．84b3．83±0．12b27．19±5．01b0．410±0．0100．050±0．0060．030±0．0070．09±0．08SD-FA-SL2．50±0．94b5．90±0．73b4．52±0．09b37．23±4．79b0．310±0．0090．050±0．0080．030±0．0090．25±0．05SD33．96±5．48a68．27±9．44a34．80±7．16a416．75±51．62a2．320±0．4500．440±0．0240．210±0．0100．83±0．09富集系数可以反映土壤-植物体系内重金属迁移的难易程度及重金属的生物有效性，受土壤中重金属浓度、重金属形态、土壤理化性质及植物生物量等多方面影响．底泥中添加粉煤灰和燃煤炉渣可以改变底泥基质酸
婧娓芍梁阒兀?弥参锓鬯榛??碎后用于分析．植物和底泥基质样品的消解及分析测试采用HNO3-HF微波消解(MAＲS6CLASSIC)-原子吸收光谱法测定(AA220VAＲIAN)．实验过程中插入空白样品且同步分析国家标准土壤样品，保证测定结果的精密度与准确性．实验所得数据采用Origin7．0和SPSS12．5统计分析软件进行数据处理，以Mean±SD形式表示，并采用最小显著性差异测验(LSD)方法进行数据差异显著性分析．3结果与分析(Ｒesultsandanalysis)3．1钝化底泥中重金属形态变化钝化底泥基质中不同形态Cd、Cu、Pb、Zn所占比例见图1．从图中可以看出，底泥中的Cd主要以交换态为主，占53．63%，而当底泥中加入碱性粉煤灰和炉渣钝化后，钝化底泥基质中不同形态Cd含量发生变化，其中，交换态含量显著减少，比底泥中交换态Cd含量减少了15．36%～32．07%．有机结合态与残渣态所占比例增多，添加炉渣的SD-FA处理中残渣态与有机结合态Cd占到总量的28．44%，而纯底泥中这两部分所占比例仅为13．54%．河道底泥中各形态Cu含量表现为:有机结合态＞残渣态＞铁锰氧化态＞可交换态＞碳酸盐结合态．添加碱性炉渣钝化后，底泥基质中可溶态和碳酸盐结合态Cu含量减少，残渣态Cu含量增多．图1钝化底泥基质中重金属形态分布Fig．1Cd，Pb，CuandZnspeciationunderdifferenttreatmentsofstabilizedsedimentstreatments256
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