彩塘电镀区底泥重金属污染与释放特征.pdf

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1、第31卷第12期环境化学Vo1．31，No．122012正l2月ENVIRONMENTALCHEMIsTRYDecember20l2彩塘电镀区底泥重金属污染与释放特征林文杰，2周晚春刘岱纯肖唐付2翁超(1．韩山师范学院，潮州，521041；2．中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室，贵阳，550002)摘要采集了彩塘不锈钢电镀区河段9个典型底泥样品，研究了底泥重金属含量及其地球化学形态以及底泥在不同pH值下的释放特征，并探索了碱石灰对底泥重金属的固定效果．研究表明，该区域底泥中Cr、cu、cd、M、Pb、zn大大超过了广东省土壤背景值，其中cu、cd、cr、Nj超过了《土壤环境质量

2、标准》(GB15618-1995)二级标准的4．4、3．7、1．6、5．3倍．底泥中的重金属迁移性的大小为Cd>Zn>Ni>Pb>Cu>Cr．重金属释放是长期持续过程，随着水体pH值降低，底泥重金属释放量逐渐升高．底泥中加入碱石灰能有效地降低重金属的生物有效性，减少底泥重金属释放．关键词电镀废水，底泥，重金属污染，形态特征，释放．电镀行业是国民经济中不可缺少的基础性行业，也是当今全球三大污染行业之一¨J．广东省潮州市潮安县彩塘镇是工业重镇，以不锈钢行业为主体，全镇的不锈钢企业900多家，形成了粤东地区的优势产业之一．该地区电镀废水以及抛光残渣大部分没有经过处理，直接排入河流，导致水体重金属严重

3、污染．由于该区域的农田主要依赖于地表水进行灌溉，长期以来，造成了该流域的土壤重金属污染严重J．尤为明显的是，电镀残渣导致底泥大量淤积，到目前为止，对该区域的河流底泥重金属分布状况及危害性未进行过系统的评价．底泥往往积累了大量的重金属，底泥不仅作为“汇”累积水体中的重金属，当条件改变时，底泥又会作为“源”将重金属再次释放到水体中，引起二次污染，底泥重金属存在长期的潜在危害性J．pH值是影响底泥重金属生物有效性和释放的关键性因子J，碱石灰是常用的碱性材料，常用于土壤重金属固定剂，当前主要研究集中在碱石灰用于酸性矿山废弃物和土壤固定J，还鲜有采用碱石灰固定电镀废水污染河流底泥重金属的研究．本研究通过

4、选择彩塘河段作为研究对象，调查底泥重金属分布及形态特征，探索底泥重金属在不同pH值的释放规律；通过调控措施改变底泥重金属形态分布特征，为进一步研究底泥重金属固定和污染控制提供参考依据．1材料与方法1．1样品采集样点设置在彩塘不锈钢电镀区河段，该河段约4km长，从河段上游向下游依次进行采样，每500In设置1个采样点，共设置9个采样点，其编号依次为s1一s9，每个样品采自底泥0—10cm表层底泥样品，样品带回实验室风干研磨过100目筛，用于重金属形态分析、重金属释放规律及固定处理实验．1．2重金属分析方法样品采用HC1一HNO一HCIO混合酸进行消解，测定cd、cr、Ni、cu、Pb、zn总量；

5、以上所有样品采用连续提取法分析样品的地球化学形态(可交换态、碳酸盐态、还原态、氧化态、残渣态)，提取过程参照文献资料-1]．样品重金属总量及形态采用电感耦合等离子体质谱(ICP．MS)测定．2012年2月2813收稿．韩山师范学院博士启动基金项目；广东省科技计划项目(201013031800008)；环境地球化学国家重点实验室开放基金(SKLEGS006)资助．}}通讯联系人，E-mail：1wjzwc@hstc．edu．cn1980环境化学31卷第1步可交换态：取2．0000g样品采用8mL1mol·LI1Mg(NO3)2(pH=7)，在25℃振荡1h，离心，过滤，滤液待测．第2步碳酸盐态：

6、上一步提取后的残渣采用8mL1tool·LI1NaAC(pH=5)，在25℃下振荡5h，离心，过滤，滤液待测．还原态：上一步的残渣加入20IllL0．04tool·L～NH2OH．HCl(溶剂为25％的HAe)，在96℃的水浴锅中煮6h，间第3步歇振荡，离心，过滤，滤液待测．氧化态：上部残渣加入3mL0．02tool·L～HNO3和5mL的30％H202(预先用浓HNO3将pH值调节为2，在85℃第4步水浴锅中煮3h，并且不断振荡，然后再加入3mL30％H202(预先用浓硝酸将pH值调节为2)，间歇振荡．冷却后，加入5mL3．2tool·L-1醋酸胺溶液(溶剂为20％的HNO3)，稀释到20m

7、L，连续搅拌30min，离心，过滤，滤液待测．第5步残渣态：上一步的残渣转移至四氟乙烯皿内，蒸干，用HN03-HCIO4一HC1消解，离心，过滤，滤液待测．1．3底泥释放与固定实验取sl、s3、s5、s7底泥样品200g，按照土：水比为1：5比率加入去离子水，采用HC1和NaOH调控pH值分别为2、3、4、5、6、7、8，各处理重复3次．静止1d后，分别离心过滤，收集滤液，4℃保存待测，按照下式计