清淤底泥處置中添加粉煤灰/爐渣對(duì)重金屬生物有效性及毒性的影響
發(fā)布時(shí)間:2022-01-09 09:41
在清淤底泥中添加堿性粉煤灰、燃煤爐渣進(jìn)行鈍化處理后,通過浸出毒性實(shí)驗(yàn)、重金屬形態(tài)分級(jí)實(shí)驗(yàn)及植物生長實(shí)驗(yàn)對(duì)底泥基質(zhì)中重金屬的活性及生物有效性進(jìn)行了研究.結(jié)果表明:清淤底泥中添加粉煤灰、燃煤爐渣等堿性物質(zhì)后顯著降低了底泥基質(zhì)中可溶態(tài)重金屬含量,其中,交換態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)Pb、Zn所占比例顯著降低;堿性物質(zhì)的加入緩解了重金屬的浸出危害,鈍化底泥基質(zhì)中粉煤灰、爐渣對(duì)Cu的穩(wěn)定率可達(dá)90.34%96.88%;與此同時(shí)也抑制了底泥中重金屬在植物體內(nèi)的富集與遷移,降低了重金屬的生物有效性.相關(guān)性分析表明,底泥基質(zhì)中交換態(tài)重金屬含量、浸出濃度、植物莖葉中重金屬含量及植物根伸長抑制率之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系(p<0.01).
【文章來源】:環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2017,37(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
鈍化底泥基質(zhì)中重金屬形態(tài)分布
環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)37卷圖2底泥鈍化對(duì)植物種子發(fā)芽率和根伸長抑制率的影響Fig.2Effectsofstabilizedsedimentonthegerminationrateandrootelongationofplants3.4鈍化底泥基質(zhì)對(duì)植株重金屬累積特性的影響不同鈍化底泥基質(zhì)種植三葉草后,植物地上部分重金屬含量及富集系數(shù)如表2所示.從表2中可以看出,純底泥處理上生長的三葉草莖葉中重金屬Cd、Cu、Pb和Zn的含量都較高.而添加堿性粉煤灰、爐渣和鋸木屑改良后的底泥基質(zhì)處理上三葉草莖葉中Cd、Cu、Pb和Zn含量都顯著降低,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2三葉草莖葉中重金屬含量及其富集系數(shù)(BCF)Table2Contentsandbioconcentrationfactor(BCF)ofheavymetalsinthetrefoilofstabilizedsediments處理含量/(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富集系數(shù)可以反映土壤-植物體系內(nèi)重金屬遷移的難易程度及重金屬的生物有效性,受土壤中重金屬濃度、重金屬形態(tài)、土壤理化性質(zhì)及植物生物量等多方面影響.底泥中添加粉煤灰和燃煤爐渣可以改變底泥基質(zhì)酸
婧娓芍梁闃兀?彌參鋟鬯榛??碎后用于分析.植物和底泥基質(zhì)樣品的消解及分析測試采用HNO3-HF微波消解(MARS6CLASSIC)-原子吸收光譜法測定(AA220VARIAN).實(shí)驗(yàn)過程中插入空白樣品且同步分析國家標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品,保證測定結(jié)果的精密度與準(zhǔn)確性.實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用Origin7.0和SPSS12.5統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,以Mean±SD形式表示,并采用最小顯著性差異測驗(yàn)(LSD)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性分析.3結(jié)果與分析(Resultsandanalysis)3.1鈍化底泥中重金屬形態(tài)變化鈍化底泥基質(zhì)中不同形態(tài)Cd、Cu、Pb、Zn所占比例見圖1.從圖中可以看出,底泥中的Cd主要以交換態(tài)為主,占53.63%,而當(dāng)?shù)啄嘀屑尤雺A性粉煤灰和爐渣鈍化后,鈍化底泥基質(zhì)中不同形態(tài)Cd含量發(fā)生變化,其中,交換態(tài)含量顯著減少,比底泥中交換態(tài)Cd含量減少了15.36%~32.07%.有機(jī)結(jié)合態(tài)與殘?jiān)鼞B(tài)所占比例增多,添加爐渣的SD-FA處理中殘?jiān)鼞B(tài)與有機(jī)結(jié)合態(tài)Cd占到總量的28.44%,而純底泥中這兩部分所占比例僅為13.54%.河道底泥中各形態(tài)Cu含量表現(xiàn)為:有機(jī)結(jié)合態(tài)>殘?jiān)鼞B(tài)>鐵錳氧化態(tài)>可交換態(tài)>碳酸鹽結(jié)合態(tài).添加堿性爐渣鈍化后,底泥基質(zhì)中可溶態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)Cu含量減少,殘?jiān)鼞B(tài)Cu含量增多.圖1鈍化底泥基質(zhì)中重金屬形態(tài)分布Fig.1Cd,Pb,CuandZnspeciationunderdifferenttreatmentsofstabilizedsedimentstreatments256
本文編號(hào):3578461
【文章來源】:環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2017,37(01)北大核心CSCD
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【部分圖文】:
鈍化底泥基質(zhì)中重金屬形態(tài)分布
環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)37卷圖2底泥鈍化對(duì)植物種子發(fā)芽率和根伸長抑制率的影響Fig.2Effectsofstabilizedsedimentonthegerminationrateandrootelongationofplants3.4鈍化底泥基質(zhì)對(duì)植株重金屬累積特性的影響不同鈍化底泥基質(zhì)種植三葉草后,植物地上部分重金屬含量及富集系數(shù)如表2所示.從表2中可以看出,純底泥處理上生長的三葉草莖葉中重金屬Cd、Cu、Pb和Zn的含量都較高.而添加堿性粉煤灰、爐渣和鋸木屑改良后的底泥基質(zhì)處理上三葉草莖葉中Cd、Cu、Pb和Zn含量都顯著降低,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2三葉草莖葉中重金屬含量及其富集系數(shù)(BCF)Table2Contentsandbioconcentrationfactor(BCF)ofheavymetalsinthetrefoilofstabilizedsediments處理含量/(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富集系數(shù)可以反映土壤-植物體系內(nèi)重金屬遷移的難易程度及重金屬的生物有效性,受土壤中重金屬濃度、重金屬形態(tài)、土壤理化性質(zhì)及植物生物量等多方面影響.底泥中添加粉煤灰和燃煤爐渣可以改變底泥基質(zhì)酸
婧娓芍梁闃兀?彌參鋟鬯榛??碎后用于分析.植物和底泥基質(zhì)樣品的消解及分析測試采用HNO3-HF微波消解(MARS6CLASSIC)-原子吸收光譜法測定(AA220VARIAN).實(shí)驗(yàn)過程中插入空白樣品且同步分析國家標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品,保證測定結(jié)果的精密度與準(zhǔn)確性.實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用Origin7.0和SPSS12.5統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,以Mean±SD形式表示,并采用最小顯著性差異測驗(yàn)(LSD)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性分析.3結(jié)果與分析(Resultsandanalysis)3.1鈍化底泥中重金屬形態(tài)變化鈍化底泥基質(zhì)中不同形態(tài)Cd、Cu、Pb、Zn所占比例見圖1.從圖中可以看出,底泥中的Cd主要以交換態(tài)為主,占53.63%,而當(dāng)?shù)啄嘀屑尤雺A性粉煤灰和爐渣鈍化后,鈍化底泥基質(zhì)中不同形態(tài)Cd含量發(fā)生變化,其中,交換態(tài)含量顯著減少,比底泥中交換態(tài)Cd含量減少了15.36%~32.07%.有機(jī)結(jié)合態(tài)與殘?jiān)鼞B(tài)所占比例增多,添加爐渣的SD-FA處理中殘?jiān)鼞B(tài)與有機(jī)結(jié)合態(tài)Cd占到總量的28.44%,而純底泥中這兩部分所占比例僅為13.54%.河道底泥中各形態(tài)Cu含量表現(xiàn)為:有機(jī)結(jié)合態(tài)>殘?jiān)鼞B(tài)>鐵錳氧化態(tài)>可交換態(tài)>碳酸鹽結(jié)合態(tài).添加堿性爐渣鈍化后,底泥基質(zhì)中可溶態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)Cu含量減少,殘?jiān)鼞B(tài)Cu含量增多.圖1鈍化底泥基質(zhì)中重金屬形態(tài)分布Fig.1Cd,Pb,CuandZnspeciationunderdifferenttreatmentsofstabilizedsedimentstreatments256
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