冶炼废渣渣场环境危害及污染综合防治技术研究

论文摘要

近三十年来,我国有色金属冶炼行业飞速发展,一方面为我国经济的发展做出了巨大贡献,另一方面由于生产和治理工艺的落后,产生的固体废弃物带来了严峻的环境问题—重金属污染。本文针对重庆市綦江县五里冶炼渣场为研究对象,在进行渣场实地与社会影响调查的基础上,确定渣场污染物的主要来源是原重庆冶炼厂的冶炼废渣,并已经对周边环境和人群健康造成了严重影响。为研究渣场固体废物和周边环境现状,本文在渣场内部和周边的土壤、地表水与下方水库进行了布点采样;对采集的废渣和土壤样品全量分析表明:渣样中铜、镍、锌、铅含量较高,对周围环境造成潜在风险,影响区域土壤样中500米范围内,除铬外都超过对照点和土壤二级标准,1000米范围内,铜、镍、镉、锌超过对照点和土壤二级标准;相关性分析表明渣场周边的土壤中存在多种重金属不同程度、不同组合的复合污染。通过浸出毒性试验和腐蚀性试验进行渣场固体废物性质鉴别,判定渣场废渣属于二类一般工业固体废物。固体废物中重金属释放到周边环境中,对人群健康造成影响,主要表现为:急性毒性效应、慢性毒性效应、致癌性和非致癌性等。急性毒性实验确定废渣的半致死浓度LD50>2000mg/kg.bw,依据急性毒性分级标准确定固体废弃物不具有急性毒性。亚急性毒性试验结果表明该固体废物无致死现象,但有亚急性毒性影响,表现为实验小白鼠体重下降明显,摄食量减少;实验结束后,经解剖分析,无明显病变组织。影响区域健康风险评价,探讨污染场地健康风险评价方法、程序和指标体系,研究了成人和儿童通过经口摄入、皮肤和呼吸暴露等途径摄入污染物质而引起的非致癌和致癌健康风险,结论显示渣场区域500米范围内具有非致癌风险,渣场整体不具有致癌风险。本课题运用多种土壤环境评价方法进行影响区域土壤环境分析,区域重金属污染主要为铅、铜、镉污染;500米范围综合评价表现为中度-重度污染,1000米范围为轻度污染。渣场与影响区域综合治理研究,对渣场采用分选—回收—填埋处置与区域生态重建;对影响区域土壤,针对区域污染程度,采用不同方式的物理修复-植物修复技术路线进行冶理。冶理措施的实施可有效降低整个渣场和影响区域环境风险水平,达到保护区域生态和人群健康的目的。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 选题依据与研究意义
• 1.2.1 选题依据
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 国内外研究进展
• 1.3.1 固废渣场危害研究现状
• 1.3.2 固体废弃物毒性鉴别研究
• 1.3.3 污染风险评价研究现状
• 1.3.4 污染治理与修复研究现状
• 1.4 本文研究目的、内容和技术路线
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究内容
• 1.4.3 技术路线
• 2 研究区情况调查
• 2.1 研究区域概述
• 2.2 渣场堆存状况
• 2.3 渣场污染物来源
• 2.3.1 污染企业调查
• 2.3.2 冶炼废渣来源
• 2.4 现场调查情况
• 3 固体废物样品采集及实验设计
• 3.1 采样目的
• 3.2 采样点与采样时间
• 3.3 采样量与采样份数
• 3.4 实验分析方法
• 3.4.1 全量分析方法
• 3.4.2 急性毒性实验方法
• 3.4.3 亚急性毒性实验方法
• 3.4.4 浸出毒性实验方法
• 3.4.5 腐蚀性实验方法
• 3.4.6 主要实验仪器
• 4 固体废物的毒性鉴别试验
• 4.1 监测因子的确定
• 4.2 全量分析
• 4.2.1 全量分析的制备
• 4.2.2 全量分析的依据和方法
• 4.2.3 全量分析结果判别
• 4.3 固体废物的浸出毒性实验
• 4.3.1 浸出毒性试样的制备
• 4.3.2 浸出毒性分析结果
• 4.3.3 浸出毒性结果判别
• 4.4 固体废物腐蚀性鉴别实验
• 4.4.1 腐蚀性鉴别依据和方法
• 4.4.2 腐蚀性鉴别实验结果
• 4.5 本章小结
• 5 固体废物的毒理学实验与区域健康风险
• 5.1 毒理学实验试样制备
• 5.2 急性毒性试验
• 5.2.1 急性毒性初筛的依据和方法
• 5.2.2 急性毒性结果与讨论
• 5.3 亚急性毒性试验
• 5.3.1 亚急性毒性实验的依据和方法
• 5.3.2 亚急性毒性结果与讨论
• 5.4 健康风险评价体系
• 5.4.1 资料收集及分析
• 5.4.2 毒性评估
• 5.4.3 暴露评估
• 5.4.4 风险表征
• 5.5 区域健康风险评价
• 5.5.1 样品分析
• 5.5.2 暴露剂量
• 5.5.3 风险表征
• 5.5.4 风险管理
• 5.6 本章小结
• 6 渣场影响区域土壤环境与潜在生态风险评估
• 6.1 土壤重金属污染指数评价
• 6.1.1 单因子指数法与尼梅罗指数法
• 6.1.2 地质累积指数法
• 6.1.3 污染负荷指数法
• 6.2 土壤重金属评价结果
• 6.3 土壤环境潜在生态评估
• 6.3.1 潜在风险评估方法
• 6.3.2 潜在生态风险评价结果
• 6.4 本章小结
• 7 渣场综合处置方案
• 7.1 冶炼废渣的处置
• 7.1.1 处置原则和处置重点
• 7.1.2 废渣的分选
• 7.1.3 废渣的资源化利用
• 7.2 渣场场地治理方案
• 7.2.1 冶炼渣场污染防治对策
• 7.2.2 渣场的无害化处理技术路线
• 7.3 渣场影响区土壤治理方案
• 7.3.1 重度污染区
• 7.3.2 中度污染区
• 7.3.3 轻度污染区
• 7.4 本章小结
• 8 结论与建议
• 8.1 结论
• 8.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表论文的目录
• B. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研情况