淮南粉煤灰处置环境影响评价

论文摘要

粉煤灰是煤燃烧后的产物,其中含有一些有毒有害微量元素如B、Cu、Mn、Mo、Zn、As、Cd、Pb、Ni、Se等,这些微量元素在土壤中累积可能会直接对植物或间接对动物造成毒害,并容易通过食物链对人体造成潜在危害。本论文以矿业城市淮南为研究背景,立足于淮南两大灰场高皇和上窑的周边环境,针对每年大量排入储灰场的粉煤灰,分析其中微量元素不同形态的含量分布,对其在不同条件下的迁移性进行评价,为进一步研究有害元素与生态健康风险奠定基础;并系统采集灰场周围环境中的土壤、水、沉积物等样品,结合粉煤灰中微量元素的迁移量,对灰场周边环境中微量元素的污染状况进行综合评价。首先针对高皇和上窑灰场粉煤灰来源,从电厂系统采集不同类型的粉煤灰样品包括一级灰、二级灰、统灰和灰渣,采用欧洲标准局BCR逐级提取法,研究粉煤灰中微量元素形态,用醋酸溶液提取可溶态;用盐酸羟胺提取铁锰氧化态:用过氧化氢消化后的醋酸氨溶液提取有机态;最后残渣用王水消化提取。各步提取液的微量元素含量分别用ICP—AES分析。然后按照《环境检测技术规范》的标准,采集上窑及高皇灰场周围有代表性的土壤、底泥及水样,分析微量元素含量。元素总量分析拟采用（HClO4+HNO3+HF）酸消化方法消解样品,消化试样采用电感耦合等离子体发射光谱法ICP—AES分析测试。As、Se、Hg元素用王水（HNO3+HCl）消化,上述试液以原子荧光光谱法HG—AFS来测试。研究结果表明:粉煤灰中微量元素的形态以稳定的残渣态为主,其它各态所占的比例较小（小于10%）,灰场粉煤灰中微量元素向周围环境中的迁移量较小,暂时对当地生态环境危害程度不高。由于受粉煤灰中微量元素迁移的影响不大,所以灰场周围土壤、水体、沉积物均未发生微量元素含量超标,暂时未发现有微量元素污染的生态风险。但随着时间的推移,微量元素形态组成会发生相应的变化,粉煤灰中微量元素可溶出态的比例会越来越大,所以大量堆置的粉煤灰仍有向周围环境中不断迁移微量元素的可能,所以对今后环境中微量元素的监测应持续进行。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• Catalogue
• 1 引言
• 1.1 粉煤灰与环境
• 1.1.1 粉煤灰的成生与成份
• 1.1.2 粉煤灰中的微量元素及其危害
• 1.1.3 粉煤灰处置对生态环境影响
• 1.2 研究现状与趋势
• 1.2.1 国际研究进展
• 1.2.2 国内研究进展
• 1.3 研究内容、思路与方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究思路与方法
• 2 研究区背景分析
• 2.1 电力工业现状与发展规划
• 2.2 城市环境污染状况与预测
• 3 材料与方法
• 3.1 样品采集
• 3.1.1 粉煤灰采集
• 3.1.2 土壤样品采集
• 3.1.3 水样采集
• 3.1.4 沉积物样采集
• 3.2 仪器与试剂
• 3.2.1 实验仪器
• 3.2.2 实验试剂
• 3.3 样品预处理
• 3.4 样品处理
• 3.4.1 全量消化
• 3.4.2 As、Hg、Se消化
• 3.4.3 BCR连续提取
• 3.5 元素选择
• 3.5.1 土壤中污染元素的选择
• 3.5.2 水域中污染元素的选择
• 3.5.3 沉积物中污染元素的选择
• 3.6 质量控制
• 3.6.1 多元素分析质量控制
• 3.6.2 BCR质量控制
• 4 粉煤灰中微量元素迁移性评价
• 4.1 微量元素形态分析
• 4.1.1 不同形态的含量
• 4.1.2 不同形态所占比例及迁移性评价
• 4.2 粉煤灰微量元素间相关性分析
• 5 土壤微量元素环境效应评价
• 5.1 微量元素总量分析
• 5.2 As、Se和Hg浓度分析及空间变化
• 5.2.1 As、Se和Hg浓度分析
• 5.2.2 As、Se和Hg浓度空间变化
• 5.3 微量元素浓度变化空间分析
• 5.4 微量元素污染评价
• 5.4.1 富集因子评价
• 5.4.2 综合污染指数评价
• 6 水体微量元素环境效应评价
• 6.1 微量元素总量分析
• 6.2 微量元素浓度变化空间分析
• 6.2.1 高皇灰场周围水域元素含量空间变化
• 6.2.2 上窑灰场周围水域元素含量空间变化
• 6.3 微量元素污染评价
• 7 沉积物微量元素环境效应评价
• 7.1 微量元素总量分析
• 7.2 微量元素污染指数评价
• 7.3 微量元素生态风险评价
• 8 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介