电子电器废弃物拆解区土壤重金属迁移特征与机理探讨

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 1次 | 上传用户:killall2009
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电子电器废弃物是继工业时代化工、冶金、造纸、印染等废弃物之后的一种新型的固体废物。随着全球经济及信息工业产品的迅速发展,电子电器废弃物的种类与数量进入高速增长期,大量电子电器废弃物对环境造成深远的影响。同时,采用化学方法对电子电器废弃物进行拆解回收也会带来一系列环境问题。本文以电子电器废弃物拆解区为研究场地,以拆解区土壤重金属(Cd、Ni、Cu、Cr、Zn、Hg、As、Pb)为研究对象,分析了重金属在拆解区及其附近土壤的污染和迁移特点,明确了精细剖面土壤的理化性质,在此基础上确定了影响重金属迁移的影响因素,探讨了重金属迁移的机理,得到以下结论:(1)拆解区及其周边表层土壤(0-20cm)的重金属污染主要来源于人为污染,除Cr、Ni以外,其余6种重金属含量的高峰值均出现在拆解区下游,拆解区下游重金属污染受拆解区影响较大;拆解区及其周边表层土壤(0-20cm)偏酸性,土壤有机质分布均匀。(2)横向剖面重金属Cr、Ni、Zn、Cu、Pb和Cd含量均超出背景值,Cu和Cd、Hg受人为因素影响较大,Cd、Zn、Cu、Pb存在复合污染或同源污染;横向剖面的重金属在土壤60cm(第4层)以上存在不同迁移过程;8种重金属的迁移率先后顺序是Cd﹥Pb﹥Cu﹥Cr﹥Ni﹥Zn﹥As﹥Hg。(3)精细剖面重金属在表土层含量高,污染程度以Cd、Ni、Cu、Hg表层污染严重,As污染最小;Cr和Ni有相似的污染和迁移特点;Cd、Cu、Hg、Pb和Zn随深度增加含量减少。主成分分析结果显示Ni和Cr污染受自然因素的影响,Cd、Cu、Zn、Pb、Hg、As受人为因素的影响。(4)精细剖面土壤偏酸性,pH值随深度增加而增大;剖面表层CEC变化趋势是随深度增加而增大;2个研究剖面上pHzpc的变化规律不同,在FJ04剖面0-10cm和20-30cm处土壤带正电荷;矿物成分以石英占绝对优势;全硅酸盐成分中SiO2占绝对优势,其次是Al2O3及Fe2O3;有机质在土壤表层含量最高,随深度增加含量减小,胡敏素含量在土壤有机质中占绝对优势;2个剖面土壤以0.075-0.005mm(粉砂)粒径为主,0.005mm(粘粒)粒径的土壤含量总体上有随着深度增加而增大的趋势。(5)采用逐步线性回归方法确定了精细剖面重金属污染的因素,结果表明剖面FJ04各重金属的污染因素个数明显小于剖面FJ04′,剖面FJ04重金属污染主要受人为因素影响较大。(6)拆解区土壤对重金属的作用有专性吸附、电性吸附和络合作用,其中专性吸附和络合作用是影响重金属污染的主要过程,土壤中的氧化物、层状硅酸盐矿物和有机质起到了主要的作用;同时重金属自身的性质也会影响土壤对其的吸附。
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