研究论文 正式出版 版本 4 Vol 10 (3) : 299-306 2019
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不同pH淋滤条件下飞灰中铬、锌、镍、铅的环境效应
Environmental effects of chromium, zinc, nickel and lead in fly ash under different pH leaching conditions
: 2018 - 12 - 19
: 2019 - 02 - 25
: 2019 - 03 - 08
152 2 0
摘要&关键词
摘要:粉煤灰是煤炭燃烧后的副产物,富集于粉煤灰中的微量元素在风化、淋溶等外力作用下极易释放到环境中。pH是影响微量元素淋滤行为的重要因素,因此,利用室内砂箱仿真模拟试验研究不同pH淋滤条件下粉煤灰中微量元素的迁移行为具有重要意义。研究结果表明:不同pH条件淋滤后的粉煤灰中Cr、Zn、Ni和Pb的含量都降低。淋滤后水体中Cr的浓度随着pH的升高呈先增大后减少的趋势,在pH为10时达到峰值;Zn、Ni和Pb的浓度随着pH的升高均呈现先减小后增大的特征。淋滤后土壤中Cr元素含量随pH值的升高表现为先减小后增大;Zn、Ni和Pb含量的变化趋势相似,在pH值为2—6.8时减小,随着pH值的继续升高,在pH为10左右达到峰值,随之下降。粉煤灰在短期淋滤条件下对土壤生态环境影响较小,一般情况下可以忽略。
关键词:粉煤灰;淋滤;pH;微量元素
Abstract & Keywords
Abstract: Background, aim and scope Fly ash is a by-product of coal combustion, and trace elements enriched in fly ash are easily released into the environment under external forces such as weathering and leaching. pH is an important factor affecting the leaching behavior of trace elements. Therefore, it is of great significance to study the migration behavior of trace elements under different pH leaching conditions using indoor sand box simulation experiments. Materials and methods The fly ash used in the test was collected in a power plant in Hefei and the soil was collected in the garden on campus. Simulation tests of indoor sandbox were carried out under five different pH leaching conditions.The leachate (simulated groundwater), soils and fly ash samples were collected after 24 h leaching, then the contents of trace elements contained in them were determined. Results The results demonstrated that the contents of Cr, Zn, Ni and Pb in fly ash were all reduced and the Cr, Zn, Ni and Pb elements were enriched in different degrees in soil after leaching. Discussion Zn, Ni and Pb are cationic elements, while Cr exists in the form of cations and anions. Acid condition can promote the release of cationic trace elements in fly ash. As pH continues to rise, it is advantageous to hydrolysis of metal ions or formation of hydroxyl complexes. Due to the adsorption, enrichment, migration and transformation of trace elements in soil, the trace elements enriched in soils may contaminate environment. Conclusions After leaching, the concentration of Cr in the groundwater increased first and then decreased with the increase of pH, and reached the peak at pH 10. The concentrations of Zn, Ni, and Pb decreased first and then increased with increasing pH. After leaching, the content of Cr in soil decreased first , then increased with the increase of pH value. The contents of Zn, Ni, and Pb showed a similar change trend, decreased in the pH range of 2 to 6.8, and reached its peak at around pH 10, then fell as the pH continued to rise. Fly ash has little effect on soil ecological environment under the condition of short-term leaching, and it can be neglected in general. Recommendations and perspectives This study illustrates environmental effects of Cr, Zn, Ni and Pb in fly ash under different pH leaching and provides a scientific basis for the safe, stable and sustainable utilization of fly ash.
Keywords: coal fly ash; leaching behavior; pH; trace element
随着能源需求的不断增加,电厂规模持续扩大,火力发电在我国电力生产中占主导地位的局面在未来几十年内不会发生大的改变(胡明华,2012)。燃煤发电的增加也势必导致燃煤产物——粉煤灰的大量排出,2016年我国粉煤灰排放量约达6亿吨(梁爽,2017),2020年中国粉煤灰排放量将达到9亿吨(吴元锋等,2013)。在燃烧作用下,随着煤中的有机物的分解,煤中微量元素可富集在粉煤灰中(Fernández-Turiel et al,1994)。目前,粉煤灰主要用于建材生产、筑路、回填和农业及资源回收等,同时仍有少量堆积在地表。在粉煤灰复垦、回填及贮放过程中,粉煤灰在风化和淋溶等外力作用下,赋存在粉煤灰中的有害微量元素在淋溶作用下将会发生迁移进入水体和土壤,对生态环境造成潜在影响(Mishra and Das,2010)。
粉煤灰在风化/淋溶作用下微量元素的迁移转化行为已受到广泛的关注和研究(Wang et al,2016;Zhang et al,2016)。Fernández-Turiel et al(1994)研究发现,在自然淋滤条件下粉煤灰中各微量元素的可提取态含量较高,最高达36.4%,并认为pH是影响微量元素淋滤行为的重要因素。许多学者对粉煤灰在复垦或堆置过程中的土壤——地下水污染进行了广泛的研究(胡振琪等,2004;张晴等,2016),而对粉煤灰淋滤过程中水体——土壤一体化模拟试验的研究较为有限。Cr、Zn和Ni三种元素是人体必需的微量元素,Cr在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥特殊作用,过量的Cr对皮肤和黏膜表现为强烈的刺激和腐蚀作用,还对全身有毒性作用;Zn的缺少可引发一系列的代谢紊乱,如免疫反应降低,生长发育停滞,智力发育障碍等,摄入过多则对肠胃等有刺激作用,甚至引起中毒现象;Ni在激素作用和生物大分子的结构稳定性及新陈代谢过程中都有参与,过量的Ni将引发皮肤炎、呼吸器官障碍及呼吸道癌症。Pb是人体的非必需元素,对人体神经系统、血液和血管有毒害作用。这四种元素过量的进入环境,势必会对人类及环境产生危害。因此,本文通过室内砂箱仿真模拟试验,研究不同pH值作用下粉煤灰中Cr、Zn、Ni和Pb四种元素在短期淋滤过程的迁移特征及在土壤中的累积效应,进而分析四种元素可能引起的生态危害,为粉煤灰的安全、稳定和可持续利用提供科学依据。
1   试验材料与方法
1.1   试验材料
试验中所用飞灰采于合肥某电厂,该电厂采用循环流化床燃烧方式,燃料为无烟煤与低硫烟煤,脱硫过程采用纯度为95%石灰石,除尘过程采用袋式除尘器。试验所用飞灰是从几个不同灰斗中采集的混合飞灰样品,将样品装入聚乙烯塑料袋中封存,以防受到污染。试验所用土壤采于校园内的花园中,土壤为砂壤土,中性偏酸,适合大多数植物生长。采用梅花布点方式,采集0—15 cm的耕层土壤,去除砾石与植物残体,装入聚乙烯塑料袋封存备用。
1.2   淋滤试验
采用室内砂箱装置仿真模拟试验,箱体及其中的隔板均使用6 mm的有机玻璃板,箱体规格为120 cm×60 cm×60 cm。砂箱可分为进水区、淋滤反应区、出水区三部分,其中淋滤反应区用不同粒径的石英砂填充至30 cm,然后覆盖20 cm厚的耕层土壤。将淋滤喷头均匀安装于箱体上方,通过调节控制阀使喷头流量尽量一致,以保证淋滤过程中淋滤液可以均匀覆盖整个淋滤反应区。土壤层与飞灰之间铺一层滤纸,防止淋滤过程中飞灰直接侵入到整个土壤层,影响试验的准确度。最后在飞灰上面覆盖一层滤纸,使滴水经过该滤纸时得以缓冲,防止过于集中和不均匀。在淋滤试验开始前,从进水区缓慢注水,使整个反应区的砂层进行排气、饱和,直到浸没整个砂层,然后使整个系统静置压实2 h。在整个淋滤过程中,降水量始终保持在150 mL/min,水槽流速为10 mL/min。设置pH值为2、4.5、10、13及自来水(pH=6.8)5个不同的淋滤条件,添加适量的1 M H2SO4与1 M NaOH来调节四种不同的pH条件。收集淋滤24 h后10 cm、20 cm和30 cm处的淋滤液(模拟地下水),淋滤24 h后0—5 cm、5—10 cm和10—15 cm的剖面土壤以及淋滤24 h后的飞灰样品,测定微量元素的含量。实验示意图如图1所示。


图1   实验示意图
Fig.1 Experimental schematic diagram
1.3   分析与测试方法
采集原灰样品、原煤样品、原土样品各1个,不同pH条件淋滤后的飞灰样品5个,土壤样品(不同深度)15个进行分析测定。飞灰、原料煤与土壤样品经自然风干,玛瑙研钵研磨后,过200目的尼龙筛,采用化学湿法消解法,使用混合酸(双氧水,高氯酸与硝酸,体积比为1∶2∶8)消解后,用电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-OES)测定Cr、Zn、Ni和Pb四种微量元素。采用土壤标准物质GSS-5与煤标准物质ZBM1121作为质量控制,同时做空白对照实验以保证消解与分析测定的准确性。ICP-OES测试标准物质的元素回收率在90.13%—97.05%,所测数据的相对标准偏差小于5%,符合质量控制要求。部分实验结果如表1所示。不同试验条件下淋滤的水样过0.45 μm的合成纤维树脂微孔滤膜后收集于10 mL的聚乙烯塑料管中,贴好标签,低温冷藏在4℃的冰箱中待测。水样中的Cr、Zn、Ni和Pb使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)进行测定。
表1   试验材料中的元素含量
材料 Samples元素含量 Element content /(mg/kg)
CrZnNiPb
原料煤 Raw coal2.5316.132.705.48
土壤 Soil3.2760.1227.958.31
飞灰 Fly ash30.78192.2449.60104.22
2   结果与讨论
2.1   粉煤灰中微量元素的淋滤特征
由表1可知,在燃烧过程中Cr、Zn、Ni和Pb四种元素均有不同程度的富集,粉煤灰中Cr、Zn、Ni和Pb的含量分别是原煤中的12.17倍、11.92倍、18.40倍和19.02倍,这主要归结于原煤中有机物的燃烧和微量元素在燃烧过程中的挥发-沉积效应(Goodarzi et al,2008)。由图2可知:经不同条件淋滤后的粉煤灰中Cr、Zn、Ni和Pb四种元素的含量都有降低,在强酸性和强碱性条件下释放量更高,说明强酸性和强碱性条件更有利于这四种元素的浸出。


图2   原粉煤灰(RA)与淋滤后粉煤灰(LA)中的元素含量
Fig.2 Element concentrations of raw ash and ash after leaching
2.2   不同pH淋滤条件下粉煤灰对水体中Cr、Zn、Ni和Pb浓度的影响
煤中50%—90 %的Cr赋存于有机质中,10%—50%的Cr赋存于黏土矿物(主要是伊利石)中,只有少量的Cr赋存在硫化物中(Huggins et al,2000)。燃烧过程中,Cr富集于飞灰颗粒表面(赵峰华和任德贻,1998)。Dubikova et al(2006)研究表明,澳大利亚酸性粉煤灰的淋滤试验中Cr几乎没有迁移,而碱性粉煤灰的Cr迁移性稍高且随着pH的增加而增加。如图3所示,地下水中Cr的浓度随着pH的升高呈先增大后减少趋势,在pH为10时达到峰值。当pH值超过7时,Cr的浓度随pH值的增加而增加,而在强碱性条件下则下降,这与其他研究中Cr的浸出模式一致(Kim,2006;Zandi and Russell,2007),在较低pH值时Cr浓度较低可能是在淋滤前期Cr元素释放速度较快导致24 h时收集的溶液中Cr浓度偏低。Cr元素在水溶液中可同时以阳离子和阴离子形式存在(Jones,1995)。
粉煤灰中的Zn大部分以ZnFe2O4和ZnAl2O4等尖晶石的形态存在,还有一部分Zn则以闪锌矿类物质存在,其风化产物ZnSO4具有较大的溶解度(Seferinoğlu et al,2003;周元祥,2009)。碱性粉煤灰中的Zn在水中的浸出率差异很大,一般为0.02—0.2 mg/L,在所有情况下均低于1 mg/L,但均超过检出限(Izquierdo et al,2011)。酸性条件能增大Zn的溶解度,随着pH值的降低,迁移率逐渐增大,在pH为1—2时,可提取比例为3%—9%(Kim and Hesbach,2009)。如图3所示,地下水中Zn的浓度随着pH的升高先减小后略微增大,这与已有研究成果中对于Zn的浸出模式的描述相一致(Zandi and Russell,2007;Kim et al,2003)。强碱性条件下Zn浸出率的微弱提高表明了阴离子羟基配合物的形成。
虽然Ni在煤中有多种赋存状态,但有许多证据表明Ni元素与煤中的有机成分有密切的关系(Finkelman,1995)。研究表明:燃烧过程中Ni在硅酸盐组分与粉煤灰磁性组分(磁性/非磁性=1.8)中略有富集,而大部分可浸出的Ni是从非磁性部分中溶解出来的(Kim and Kazonich,2004)。当浸出液的pH=1时,Ni的浸出率可达10%(Kim et al,2003)。从图3可以看出:地下水中Ni的浓度随着pH的升高先减小后略微增大,这与其他研究者得到的Ni的浸出模式一致(Zandi and Russell,2007;Kim et al,2003)。Ward et al(2004)研究表明在弱酸性条件下,Ni的迁移率急剧下降到1%左右。酸性条件下淋出液中的Ni主要以Ni(SO4)22- 和Ni2+的可溶形式存在,当pH逐渐增大至8时,溶液中的Ni开始向固相Ni(OH)2转化,当pH继续增大至12以后,固相Ni(OH)2会溶解生成可溶性Ni(OH)3- (龚勋,2010)。
Pb易富集于粉煤灰表面,Pb的迁移性与其相关矿物的溶解性有关,Pb3(CO3)2(OH)2、PbSO4以及PbCO3被认为是影响Pb淋出率的主要矿物质(Dijkstra et al,2006)。与其他阳离子型金属元素一致,酸性条件能促进Pb的浸出(Jones,1995)。由图3可知:随着pH的增大,地下水中的Pb浓度也呈现先减小后增大的趋势。在酸性条件下,溶液中的Pb主要以水溶PbSO4和Pb2+的形式存在,碱性条件下主要以水溶Pb(OH)2、Pb(OH)3- 以及PbOH+的形式存在,随着碱性增强,Pb(OH)3- 显著增加(龚勋,2010)。


图3   不同淋滤条件下地下水中Cr、Zn、Ni和Pb的浓度
Fig.3 Cr, Zn, Ni, Pb concentrations of groundwater under different leaching conditions
地下水中Cr与Pb的浓度随着深度的变化并未表现出明确的规律性。Ni和Zn元素的浓度在pH为2的条件下,10 cm处浓度最高,在pH为13的条件下,30 cm处达到最高。说明强酸性条件下Zn和Ni在水力作用下向下扩散比较慢,而强碱性条件下比较快;在弱酸性,中性及弱碱性条件下并无明显的规律性。可能是由于试验选取的三个层位之间的距离较近,所得数据并不能准确地表达三种元素在不同深度的分布规律。
2.3   不同pH淋滤条件下粉煤灰对土壤中Cr、Zn、Ni和Pb含量的影响
由于土壤对微量元素的吸附、富集、迁移和转化,以及土壤与微量元素之间的溶解-沉淀、吸附-解析、络合-离解、氧化-还原等作用,土壤微量元素以不同的形态存在于土壤固相中(黄昌勇,2000)。研究表明:土壤中微量元素的累积过程受土壤类型、土壤溶液的组成和土壤的化学及矿物学特性的影响,其中pH值可能是最重要的影响因素之一(黄伟,2011)。随着土壤体系pH升高,土壤中黏土矿物、水合氧化物和有机质表面的负电荷增加,对微量元素的吸附力加强;大部分被吸附的微量元素转变为专性吸附;土壤溶液中多价阳离子和氢氧根离子的离子积增大,有利于沉淀物的生成,从而使土壤中微量元素的含量增加(李元和祖艳群,2016)。
经不同淋滤条件淋滤后土壤中的Cr、Zn、Ni和Pb含量如图4所示,对比未经处理的土壤(表1)可知:在五种不同淋滤条件下,Cr、Zn、Ni和Pb四种元素在土壤中均有不同程度的富集。土壤中的有机质可促进对Cr的吸附与鳌合作用,黏土矿物对Cr有较强的吸附作用(贾建丽等,2012)。由于土壤中的Cr多为难溶性化合物,迁移能力较弱,而含Cr废水中的Cr进入土壤后也多转变为难溶性Cr,故残留积累于土壤表层。土壤中大部分Zn以化合状态存在,Zn以离子、络离子等形态进入土壤,被土壤胶体吸附积累;或形成氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐和硫化物沉淀;或与土壤中的有机质结合(黄伟,2011)。Ni在土壤中可分别与水、富里酸、碳酸钙、无定形氧化铁、无定型氧化锰等结合成化合物(刘艳,2007)。土壤黏土矿物及有机质对Pb有强吸附作用,且随土壤pH的增高而增强(贾建丽等,2012)。


图4   不同淋滤条件下土壤中Cr、Zn、Ni和Pb的含量
Fig.4 Cr, Zn, Ni, Pb concentrations of soils under different leaching conditions
从图4可以看出:pH值在2—6.8时,土壤中Cr、Zn、Ni和Pb四种金属的含量均呈现下降趋势,随着pH的继续升高,Zn、Ni和Pb的含量先增大至pH为10后开始减小,而Cr元素含量在pH为10后未出现明显的下降趋势。Zn、Ni和Pb均为阳离子型元素,Cr则以阳离子和阴离子两种形式存在。Cr在土壤中主要有三价和六价两种价态,以Cr3+、Cr2O72- 、CrO42- 的形式存在(黄伟,2011)。土壤中的Zn可分为水溶态Zn、代换态Zn、难溶态Zn(矿物中的Zn)以及有机态Zn(李广科等,2011)。土壤溶液中Ni的形态一般有Ni2+、Ni(H2O)6、Ni(OH)+等(蔡信德等,2005)。Pb在土壤中主要以二价态的无机化合物形式存在,极少数为四价态,多以Pb(OH)2、PbCO3或Pb3(PO4)2等难溶态形式存在(贾建丽等,2012)。酸性条件有利于粉煤灰中阳离子型微量元素的释放,在pH由强酸性到中性变化时,粉煤灰中四种元素的释放量是降低的,相应地土壤中的含量也减小。pH的继续升高有利于金属离子水解反应或者羟基络合物的生成,降低了离子平均电荷,导致二级溶剂化能的大大下降,这样降低了能障,从而有利于离子借库仑力和短程引力吸附于吸持固相表面,不利于解吸。MOH+负离子不断增加,而MOH+易被土壤胶体表面吸附(李元和祖艳群,2016)。从而土壤对四种元素的吸附能力增大,土壤中的元素含量也增大。当pH大于10时,土壤中的Zn、Ni和Pb的含量开始下降,可能是因为pH大于10的碱性条件会促进解吸或溶解反应(Akar et al,2012),并且它们的沉淀物具有两性特征,当pH继续升高至强碱性时,沉淀物将重新溶解而进入溶液中(李广科等,2011)。
不同深度土壤剖面中四种元素的元素含量随pH值的变化趋势大致相同,而不同层位的元素含量之间并未表现出强的规律性,主要是因为土壤层位之间的距离较近,差异性较小。
2.4   土壤生态环境风险评价
不同pH条件淋滤后土壤中Cr、Zn、Ni和Pb的含量范围如表2所示。将其与《土壤环境质量:农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)中农用地土壤污染风险筛选值相应元素的最低筛选值进行比较。结果表明:淋滤后土壤中四种元素含量的最大值均小于农用地土壤风险筛选值的最低限值,表明粉煤灰在短期淋滤条件下对土壤生态环境影响较小,一般情况下可以忽略;而长期堆积的粉煤灰在淋溶条件下容易使微量元素在土壤中累积,可能造成土壤生态环境风险。
表2   淋滤后土壤中的元素含量
元素含量 /(mg/kg)
最大值最小值平均值最低筛选值
Cr54.126.5825.68150
Zn164.8277.24119.36200
Ni43.8620.1435.8260
Pb57.6115.7134.4770
3   结论
通过不同pH值淋滤条件下的室内砂箱模拟试验,研究结果表明:
(1)经不同pH条件淋滤后,水体中的Cr的浓度随着pH的升高呈先增大后减少趋势,在pH为10时达到峰值。Zn和Ni的浓度随着pH的升高先减小后略微增大。随着pH的增大Pb的浓度先减小后增大。Cr和Pb的浓度随着深度的变化无明确的规律性。Ni和Zn元素的浓度在pH为2的条件下,10 cm处浓度最高;在pH为13的条件下,30 cm处达到最高。
(2)不同条件淋滤后的Cr、Zn、Ni和Pb在土壤中均有富集。土壤中Cr元素含量随pH值的升高先减小后增大;Zn、Ni和Pb含量的变化趋势相似,在pH值为2—6.8时减小,随着pH值的继续升高,在pH为10左右达到峰值。不同深度土壤剖面中Cr、Zn、Ni和Pb的含量无显著的规律性。
(3)粉煤灰在短期淋滤条件下对土壤生态环境的影响较小,而长期堆积的粉煤灰在淋溶条件下容易使微量元素在土壤中累积,可能造成潜在的土壤生态环境风险。
致谢
蔡信德, 仇荣亮, 陈桂珠. 2005. 微生物在镍污染土壤修复中的作用[J]. 云南地理环境研究, 17(3): 9–12, 17. [Cai X D, Qiu R L, Chen G Z. 2005. Roles of microorganisms in bioremediation of nickel contaminated soil[J]. Yunnan Geographic Environment Research, 17(3): 9–12, 17.]
龚勋. 2010. 典型西部粉煤灰中重金属元素淋滤特性研究[D]. 武汉: 华中科技大学. [Gong X. 2010. Leaching characteristics of heavy metal in the coal ash from west China[D]. Wuhan: Huazhong University of Science and Technology.]
胡明华. 2012. 火电厂灰渣输送技术经济适用性优化研究[D].北京: 华北电力大学. [Hu M H. 2012. The optimizing research on economical efficiency of ash transport technology in power plant [D]. Beijing: North China Electric Power University.]
胡振琪, 魏忠义, 秦萍. 2004. 塌陷地粉煤灰充填复垦土壤的污染性分析[J]. 中国环境科学, 24(3): 311–315. [Hu Z Q, Wei Z Y, Qin P. 2004. Contamination character analysis of filling reclaimed soil with fly ash in subsided land[J]. China Environmental Science, 24(3): 311–315.]
黄昌勇. 2000. 土壤学[M].北京: 中国农业出版社. [Huang C Y. 2000. Soil science [M]. Beijing: China Agriculture Press.]
黄伟. 2011. 环境化学[M].北京: 机械工业出版社. [Huang W. 2011. Environmental chemistry [M]. Beijng: China Machine Press.]
贾建丽, 于妍, 王晨. 2012. 环境土壤学[M].北京: 化学工业出版社. [Jia J L, Yu Y, Wang C. 2012. Environmental soil science [M]. Beijing: Chemical Industry Press.]
李广科, 云洋, 赵由才. 2011. 环境污染物毒害及防护[M].北京: 冶金工业出版社. [Li G K, Yun Y, Zhao Y C. 2011. Toxicity of environmental pollutants and protection against it [M]. Metallurgical Industry Press.]
李元, 祖艳群. 2016. 重金属污染生态与生态修复[M].北京: 科学出版社. [Li Y, Zu Y Q. 2016. Heavy metal pollution ecology and ecological remediation [M]. Beijing: Science Press.]
梁爽. 2017. 粉煤灰的矿物学特征与磁性矿物的分选[D].西安: 西安建筑科技大学. [Liang S. 2017. Mineralogical characteristics of fly ash and separation of magnetic minerals [D]. Xi’an: Xi’an University of Architecture and Technology.]
刘艳. 2007. 重金属镍污染土壤的生态风险评价[D]. 北京: 北京林业大学. [Liu Y. 2007. Ecological risk assessment of contamination soil by nickel [D]. Beijing: Beijing Forestry University.]
吴元锋, 仪桂云, 刘全润, 等. 2013. 粉煤灰综合利用现状[J]. 洁净煤技术, 19(6): 100–104. [Wu Y F, Yi G Y, Liu Q R, et al. 2013. Current situation of comprehensive utilization of fly ash [J]. Clean Coal Technology, 19(6): 100–104.]
张晴, 彭书传, 刘桂建, 等. 2016. 粉煤灰复垦中锌、硒、锑的淋溶释放研究[J]. 环境工程, 34(6): 182–186. [Zhang Q, Peng S C, Liu G J, et al. 2016. Leaching of Zn, Se, Sb from the reclamation of fly ash [J]. Environmental Engineering, 34(6): 182–186.]
赵峰华, 任德贻. 1998. 燃煤产物中有害元素淋滤实验的研究现状[J]. 煤田地质与勘探, 26(4): 14-17. [Zhao F H, Ren D Y.1998. Study on leaching experiment of hazardous trace elements in coal fired residues: review [J]. Coal Geology & Exploration, 26(4): 14-17.]
周元祥. 2009. 安徽铜陵典型尾矿库地球化学和环境地球化学效应[D]. 合肥: 合肥工业大学. [Zhou Y X. 2009. Research on geochemical characters and environmental geochemical effects of representative tailings impoundments in the region of Tongling, Anhui province, China [D]. Hefei: Hefei University of Technology.]
Akar G, Polat M, Galecki G, et al. 2012. Leaching behavior of selected trace elements in coal fly ash samples from Yenikoy coal-fired power plants [J]. Fuel Processing Technology, 104: 50–56.
Dijkstra J J, van der Sloot H A, Comans R N J. 2006. The leaching of major and trace elements from MSWI bottom ash as a function of pH and time [J]. Applied Geochemistry, 21(2): 335–351.
Dubikova M, Jankowski J, Ward C, et al. 2006. Modelling element mobility in water-flyash interactions: research report 61 [R]. Cooperative Research Centre for Coal in Sustainable Development.
Fernández-Turiel J L, de Carvalho W, Cabañas M, et al. 1994. Mobility of heavy metals from coal fly ash [J]. Environmental Geology, 23(4): 264–270.
Finkelman R B. 1995. Modes of occurrence of environmentally-sensitive trace elements in coal [M]// Swaine D J, Goodarzi F. Environmental aspects of trace elements in coal. Dordrecht: Springer: 24-50.
Goodarzi F, Huggins F E, Sanei H. 2008. Assessment of elements, speciation of As, Cr, Ni and emitted Hg for a Canadian power plant burning bituminous coal [J]. International Journal of Coal Geology, 74(1): 1–12.
Huggins F E, Shah N, Huffman G P, et al. 2000. Mode of occurrence of chromium in four US coals [J]. Fuel Processing Technology, 63(2/3): 79–92.
Izquierdo M, Koukouzas N, Touliou S, et al. 2011. Geochemical controls on leaching of lignite-fired combustion by-products from Greece [J]. Applied Geochemistry, 26(9/10): 1599–1606.
Jones D R. 1995. The leaching of major and trace elements from coal ash [M]// Swaine D J, Goodarzi F. Environmental aspects of trace elements in coal. Dordrecht: Springer: 221-262.
Kim A G, Hesbach P. 2009. Comparison of fly ash leaching methods [J]. Fuel, 88(5): 926–937.
Kim A G, Kazonich G, Dahlberg M. 2003. Relative solubility of cations in class F fly ash [J]. Environmental Science & Technology, 37(19): 4507–4511.
Kim A G, Kazonich G. 2004. The silicate/non-silicate distribution of metals in fly ash and its effect on solubility [J]. Fuel, 83(17/18): 2285–2292.
Kim A G. 2006. The effect of alkalinity of Class F PC fly ash on metal release [J]. Fuel, 85(10/11):1403-1410.
Zandi M, Russell N V. 2007. Design of a leaching test framework for coal fly ash accounting for environmental conditions [J]. Environmental Monitoring and Assessment, 131(1/2/3): 509–526.
Seferinoğlu M, Paul M, Sandström Å, et al. 2003. Acid leaching of coal and coal-ashes [J]. Fuel, 82(14):1721-1734.
Mishra D P, Das S K. 2010. A study of physico-chemical and mineralogical properties of Talcher coal fly ash for stowing in underground coal mines [J]. Materials Characterization, 61(11): 1252-1259.
Wang J, Liu G J, Liu Y, et al. 2016. Mobilization of substance around stackable fly ash and the environmental characteristics of groundwater: with particular reference to five elements: B, Ba, Pb, Sb and Zn [J]. Fuel, 174: 126–132.
Ward C R, French D H, Jankowski J. 2004. Comparative evaluation of leachability test methods and element mobility for selected Australian fly-ash samples [C]// CSIRO Energy Technology, Lucas Heights. Proceedings of Twenty-first Annual International Pittsburgh Coal Conference: Coal— energy and the environment. Pittsburgh: Pittsburgh Coal Conference.
Zhang Q, Liu G J, Peng S C, et al. 2016. Leaching of arsenic, chromium, and copper from coal fly ash treated soil [J]. Analytical Letters, 49(13): 2146–2156.
稿件与作者信息
张佳圆
ZHANG Jiayuan
吴文涛
WU Wentao
魏勇
WEI Yong
刘桂建
LIU Guijian
刘桂建,E-mail: lgj@ustc.edu.cn
安徽省自然科学基金(1708085QE110)
Natural Science Foundation of Anhui Province (1708085QE110)
出版历史
出版时间: 2019年3月8日 (版本4
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地球环境学报
Journal of Earth Environment