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关键词：
沉积物,磷,形态分布,南四湖,微山湖区
发表时间：
2012-08-08 17:39:49
废旧阴极射线管_CRT_显示器玻壳进入土壤后铅的释放及转化
李岩岩 | -> | 1148| 2| 0.221069MB |铅,CRT显示器玻壳,释放,土壤,连续分级提取,形态
摘要: 通过室内模拟试验, 采用土壤连续提取法, 探究废旧CRT 显示器玻壳进入土壤环境后铅的释放及迁移转化过程. 结果表明, 土壤原始Pb 总含量为281 4 mgPkg; 按1B20 的玻壳P土壤质量比加入玻壳后土壤中Pb 总含量为8 63414 mgPkg, 其中, 溶解态和可交换态Pb( EXC- Pb) 的含量为0120~ 0198 mgPkg, 与碳酸盐结合的Pb( CARB- Pb) 为201 1~ 10316 mgPkg, 与铁锰氧化物结合的Pb( RO- Pb) 为2617~ 541 3 mgPkg. 上述3 种形态Pb 的总和为4816~ 1551 2 mgPkg. 在EXC 提取步骤中, 直接从玻璃颗粒表面溶解
的Pb 含量为( 01038 ? 01 025) mgPkg; 而在CARB 和RO 提取步骤中, 直接从玻璃颗粒表面溶解的Pb 含量为( 7155 ? 3113) mgPkg.因此, CRT 显示器玻壳进入土壤后, 玻壳中的Pb 释放并主要与土壤中CARB 和RO 矿物结合. 加酸处理使土壤原位测定的pH值从81 0~ 813 降低到71 1~ 715, 但对土壤中Pb 的形态没有产生显著影响. 废旧CRT 玻壳颗粒中的Pb 向CARB、RO、EXC 形态释放速率分别为211 1Pt、318Pt、0115Pt mg#( kg#d) - 1 ( t 为处理时间, 单位为d) . 当土壤pH 或Eh 值降低时, 与CARB 或RO 结合的Pb 可能转变为溶解与可交换态. 因此, CRT 玻壳颗粒进入土壤后Pb 的释放会导致潜在的环境风险.
的Pb 含量为( 01038 ? 01 025) mgPkg; 而在CARB 和RO 提取步骤中, 直接从玻璃颗粒表面溶解的Pb 含量为( 7155 ? 3113) mgPkg.因此, CRT 显示器玻壳进入土壤后, 玻壳中的Pb 释放并主要与土壤中CARB 和RO 矿物结合. 加酸处理使土壤原位测定的pH值从81 0~ 813 降低到71 1~ 715, 但对土壤中Pb 的形态没有产生显著影响. 废旧CRT 玻壳颗粒中的Pb 向CARB、RO、EXC 形态释放速率分别为211 1Pt、318Pt、0115Pt mg#( kg#d) - 1 ( t 为处理时间, 单位为d) . 当土壤pH 或Eh 值降低时, 与CARB 或RO 结合的Pb 可能转变为溶解与可交换态. 因此, CRT 玻壳颗粒进入土壤后Pb 的释放会导致潜在的环境风险.
作为电视机、计算机、示波器等电子电器设备的核心显示部件, CRT( cathode ray tube) 显示器得到广泛应用[ 1] . 随着平板电视( FPD) 和液晶显示器( LCD)的迅速普及, 大量CRT 显示器开始进入报废阶段,成为电子废弃物中的重要部分. 据估算目前每年约有500 万台电脑、上千万部手机被淘汰[ 2] . CRT 显示器中含有多种有毒有害物质, 特别是CRT 玻壳中含有较高的铅[ 3] , 一台17 英寸彩色显示器的铅含量为1163 kg, 其中锥玻璃的铅含量占总量的77%[ 4] .由于缺乏社会化的回收体系和渠道, 导致大量电子废弃物未能得到分类回收和集中处理, 家庭式的手工作坊成为废旧家电回收处理的主要方式[ 2, 5] . 其通常采用焚烧、破碎、浓酸浸泡等十分简单、原始的手段提取贵重金属, 对于难以回收利用的废渣等往往随意堆放或随处抛弃[ 1] , 不仅造成铅资源的浪费,而且对周围环境产生污染.
国内外对废旧CRT 显示器玻壳中铅环境风险的研究主要集中在铅的溶液浸出毒性. Townsend
等[ 6] 按照美国环保局毒性浸出程序( toxicity characteristic leaching procedure, TCLP) 对一些类型CRT 显示器进行了铅浸出实验, 表明大部分彩色CRT 玻壳中铅的浸出浓度超过了5 mgPL ( 美国环保局标准) . 李金惠等[ 1] 采用了我国的浸出方法) ) ) 水平振荡法( GB 508612-1997) 对彩色CRT 和黑白CRT玻壳样品进行了铅浸出实验, 探讨了粒径和浸取液pH 值对铅元素浸出的影响. 少数研究探讨了无铅焊料合金中重金属浸出行为、垃圾渗滤液对土壤铅溶出影响和铅酸电池系统铅流分析[ 7~ 9] . 一般来说, 毒性浸出实验只是模拟了垃圾填埋场中最有利于废旧物中有毒物质向外迁移的环境[ 10] , 并不能反映CRT玻壳进入土壤环境后Pb 的释放及迁移转化.
国内外对废旧CRT 显示器玻壳中铅环境风险的研究主要集中在铅的溶液浸出毒性. Townsend
等[ 6] 按照美国环保局毒性浸出程序( toxicity characteristic leaching procedure, TCLP) 对一些类型CRT 显示器进行了铅浸出实验, 表明大部分彩色CRT 玻壳中铅的浸出浓度超过了5 mgPL ( 美国环保局标准) . 李金惠等[ 1] 采用了我国的浸出方法) ) ) 水平振荡法( GB 508612-1997) 对彩色CRT 和黑白CRT玻壳样品进行了铅浸出实验, 探讨了粒径和浸取液pH 值对铅元素浸出的影响. 少数研究探讨了无铅焊料合金中重金属浸出行为、垃圾渗滤液对土壤铅溶出影响和铅酸电池系统铅流分析[ 7~ 9] . 一般来说, 毒性浸出实验只是模拟了垃圾填埋场中最有利于废旧物中有毒物质向外迁移的环境[ 10] , 并不能反映CRT玻壳进入土壤环境后Pb 的释放及迁移转化.
另一方面, 土壤中重金属的生物毒性不仅与其总含量有关, 更大程度上取决于其形态分布. 不同的形态产生不同的环境效应, 直接影响重金属的毒性、迁移及在自然界的循环[ 11, 12] . 本研究通过室内模拟实验, 采用土壤连续提取法探究废旧CRT 显示器玻壳进入土壤环境后Pb 的释放和迁移转化, 以期为处置废旧CRT 玻壳提供理论依据.
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