贵州某燃煤电厂周边环境中汞污染调查研究

根据贵州某燃煤电厂所处的地形及气象条件,采集燃煤电厂周边环境中的玉米及表层土壤样,用ASF-930型双道原子荧光光度计测量了样品中Hg元素的含量,并应用地统计学方法分析了电厂周边表层土壤中Hg含量的空间分布特性。结果表明:电厂周边玉米样中Hg含量在0.011～0.119mg/kg,平均值为0.081mg/kg;土壤样Hg含量为0.092～0.320mg/kg,平均值为0.178mg/kg,高于贵州(0.102mg/kg)、全国(0.042mg/kg)和世界(0.030mg/kg)土壤中的平均值,低于《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中的二级标准值(pH值在6.5～7.5,Hg≤0.5mg/kg);周边土壤环境中Hg含量的空间分布表现出大致的条带状分布格局,未表现出明显的汞污染特征。通过对电厂脱硫石膏、飞灰、原煤、石灰石的汞含量分析发现,ESP+WFGD烟气净化系统对燃煤烟气中的汞具有一定的脱除作用。     

磷石膏农用的环境安全风险

磷石膏是湿法磷酸生产过程中产生的工业废渣,是化学工业中排放量最大的固体废物之一。中国从20世纪50年代末开始发展磷复肥产业,但生产中排放的磷石膏废渣堆积量不断增加。为解决大量磷石膏堆存造成的环境问题,目前,磷石膏被再次利用作建筑材料,如用于生产水泥缓凝剂和制作石膏建材,以及用于充填矿坑和筑路等。自20世纪90年代也有研究尝试利用磷石膏替代天然石膏改良盐碱化土壤。然而,磷矿石中多种有害元素在湿法磷酸生产过程中残留或富集在磷石膏中,导致磷石膏中重金属、氟化物（F）及放射性元素镭（ ²²⁶Ra）等污染元素含量较高,且存在不同程度超出国家土壤环境质量标准和地下水质量标准。如磷石膏中重金属Cr、As、Cd和Hg超过《土壤环境质量-农用地土壤污染风险管控标准》（GB 15618—2018）的农用地土壤污染风险筛选值的比率为20%—67%;且检出Hg、Cd、Pb、Ni、Cr和Be浸出浓度超过《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）中IV—V类水质标准。磷石膏中氟含量已超出中国地氟病发生区土壤全氟和水溶氟临界值的比率分别为89%和100%;且检出其浸出浓度远超出地下水V类水质标准,部分已超过《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》（GB 5085.3—2007）浸出限量。按照农用地土壤污染风险筛选值（GB 15618—2018）,估算了磷石膏在不同施用量条件下带入土壤的污染物元素累积量超出农用地土壤污染风险筛选值所需要的年限,表明短期内即可能导致土壤中污染元素累积量超标,如在年投入量为22.5 t·hm ^-2条件下（如污染元素淋溶量忽略不计）,对污染元素Cd、Hg、F和 ²²⁶Ra而言,无污染土壤变为污染土壤的年限分别约为1、5、4和25年。已有田间试验显示,磷石膏农用可导致部分农产品中有害元素（如F、As、Cd、Hg、Pb和Zn等）超标。2017年国家出台的《固体废物鉴别标准 通则》（GB 34330—2017）明确规定,生产过程中产生的副产物,包括在无机化工生产过程中产生的磷石膏等属于固体废物;且以土壤改良、地块改造、地块修复和其他土地利用方式直接施用于土地的固体废物,仍然作为固体废物管理。为保证土壤健康、食品安全和环境安全,建议未经无害化处理、有害元素超标的、存在环境安全风险的工业固废磷石膏不得以土地处置方式为由直接施用于农田土壤,以免污染物进入食物链而危害人类健康。     

川产道地中药材川芎根茎对土壤重金属元素的吸收富集特征

[目的]为川芎的可持续发展及无公害栽培提供依据。[方法]以四川彭州道地中药材川芎种植区为研究区域,从地球化学角度研究川芎根茎对土壤重金属元素的吸收富集特征。[结果]研究区土壤Hg含量符合国家土壤环境质量二级标准,Pb、Cd、Cr、As元素含量符合国家土壤环境质量一级标准。川芎根茎中Cd、Hg元素含量超出GAP药用植物标准;Cd出现低背景高富集,Hg出现高背景高富集。川芎根茎中的Hg、Pb、Cr元素含量与土壤中重金属Hg、Pb、Cr元素含量相关关系显著,Cd、As元素含量与土壤中重金属Cd、As元素含量相关关系不明显。川芎根茎对土壤中重金属元素的富集能力差异显著,呈现出Cd>Hg>Pb>As>Cr的变化趋势。[结论]川芎的种植地应严格控制土壤重金属Cd、Hg、Pb元素的污染。     

广安市石垭镇土壤重金属污染状况及评价

对广安市石垭镇194份土壤样品中8种重金属元素（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn、Ni）的含量进行了测试,并将结果与土壤环境质量标准（GB15618-1995）进行对比,结果发现Cd和Hg含量在局部地区超标;采用单因子污染指数和土壤综合污染指数作为评价方法与标准,对项目区内重金属元素的污染状况进行了评价,结果显示项目区并未受到8种重金属的污染,土壤总体尚清洁。     

成都平原西缘典型水稻土壤风险元素及磷、硒来源解析与评价

为探究成都平原水稻土壤风险元素来源及其风险性,本研究以成都平原西缘某地0~20 cm的水稻土壤为研究对象,以土壤中Ni、Cr、Cu、Pb、Zn、As、Cd、Hg、P、Se这10种元素作为研究要素,借助统计学描述分析、聚类分析、主成分分析和GIS方法对10种元素的主要来源进行解析,并对其中8种重金属元素的污染风险进行评价。结果显示,研究区水稻土壤中Ni、Cr、Cu没有表现出明显的富集特征,Pb、Zn、As趋向于富集,Cd、Hg、P、Se有明显的富集现象。研究区人为活动影响较强的区域主要分布于I河至J河一带和L河沿岸地区。研究区内Cu、Cr、Ni、Se主要来源于成土母岩,Pb、As受磷石膏堆影响,Hg、P受居民生活废弃物影响,Zn、Cd受控于当地化工企业活动。研究区农耕土壤受Cd胁迫,内梅罗综合污染指数为1.20,达到轻度污染程度。     

珲春盆地农田重金属分布特征及源解析

为分析珲春盆地农田重金属污染状况及其来源,采集土壤样品分析其砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、铬(Cr)、镍(Ni)和镉(Cd)含量,开展相关分析、主成分分析等多元统计分析和富集指数分析。结果表明,珲春盆地农田中As、Hg、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd的平均含量分别为9.09、0.06、20.17、23.34、68.25、65.02、22.91、0.12 mg·kg~(-1)。按照中国土壤环境质量标准(GB 15618—1995),珲春盆地土壤重金属污染不明显,所有数值都小于Ⅱ级质量标准。按照吉林省土壤背景值评价,除Pb和Zn外,其余重金属的平均值都超过当地背景值,其中Hg较为严重,区域平均值为背景值的1.56倍。按富集指数评价,超过20%的样品Hg元素为重度污染,其他元素重度污染样品数都小于10%。研究表明:Hg具有明显的人为源特征,主要来源于电厂、居民煤炭燃烧、煤炭开采运输扬尘、农药化肥等。其他元素在区域上为自然源属性,Cu、Zn、Cd高富集区可能受工农业生产以及交通运输的影响,As受污水灌溉和农药化肥影响,Pb受交通运输车辆尾气等的影响,Cr受煤矿开采与运输以及煤炭燃烧等的影响。     

大寨海绵田土壤重金属污染评价

为全面了解大寨海绵田土壤重金属污染状况,对该区土壤Zn、Cr、Cu、Ni、Pb、As、Cd、Hg含量进行了检测,并分别以山西土壤环境背景值和国家土壤环境质量的二级标准为参照,选用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤进行污染评估。结果表明:大寨海绵田土壤中8种重金属的平均值和最大值均没有超过国家土壤环境质量的二级标准,但As、Hg、Ni、Pb元素超过了山西土壤环境质量标准;以山西土壤环境背景值为参照,研究区土壤受到As、Hg、Pb的轻度污染,Cu、Ni、Zn、Cd的污染指数也在警戒线上。各重金属潜在生态危害系数表现为Hg﹥Cd﹥As﹥Pb﹥Ni﹥Cu﹥Zn﹥Cr。土壤环境总体存在轻度危害风险。相关分析结果表明,Cr、Ni、Zn、Cu、Cd和As可能是同源或伴生关系,Hg与其他重金属元素不相关。大寨海绵田中污染较重的重金属元素与农业施肥、旅游交通、建筑施工、日常生活和生产活动密切相关。     

聊城市土壤微量元素含量及空间分布特征研究

结合GPS采用网格法,将山东省聊城市耕地按8 km×8 km网格分为136个样点,调查了As、Cd、Co、Cr、Cu、F、Hg、Mn、Ni、Pb、Se、V、Zn 13种微量元素的含量,利用微量元素浓度等值线分析各元素的空间分析特征.研究结果表明:聊城市土壤中Cu、Hg污染明显,As、Co、Cr、F、Ni、V、Zn等元素轻微污染,Cd、Mn、Pb、Se等元素未受污染;Cr、Cu、Hg、V、Zn等元素存在富集现象,但不同县城的富集程度明显不同.     

汾河临汾段污灌区土壤重金属污染评价

为全面了解汾河临汾段污灌区土壤重金属污染状况,对该区土壤 Zn、Cu、Ni、Pb、Cd、Cr、Hg、As含量进行检测,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染进行评价。结果表明,汾河临汾段污灌区土壤Zn、Cu、Pb、Cd、Hg、As 平均含量均超过了山西省土壤背景值;各重金属平均含量均未超过国家土壤环境质量标准二级标准值,仅 Ni、Pb、As 分别有5％、37％、1％的采样点超过了国家土壤环境质量标准二级标准值,但所有样点均未超过国家土壤环境质量标准三级标准值。汾河临汾段污灌区土壤各重金属地累积指数表现为 Hg＞Cd＞Pb＞Cu＞Zn＞As＞Ni＞Cr,各重金属潜在生态危害系数表现为 Hg＞Cd＞Pb＞As＞Cu＞Ni＞Cr＞Zn,土壤环境总体处于无至中－强度污染水平,存在强度危害风险。污染较严重的重金属元素不仅受灌溉水质影响,还与灌溉次数、农业施肥、交通运输、工矿企业生产、日常生活和生产活动密切相关。     

贵州省艾纳香种植基地土壤重金属污染现状评价

[目的]对贵州省罗甸县艾纳香种植基地土壤中5种重金属（Pb、Cd、Hg、As、Cu）污染现状进行评价。[方法]选用《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）二级标准和黔南州土壤重金属背景值作为土壤评价标准,采用综合污染指数法与尼梅罗综合指数法进行污染现状评价。[结果]贵州省艾纳香种植基地土壤重金属含量水平差异较大,变异系数为13.70%~65.79%,均达国家土壤环境质量标准（二级） 综合污染指数与尼梅罗综合指数结果表明,调查区域内土壤未被污染。但结合艾纳香对土壤中重金属的吸收富集特征发现,土壤中重金属Pb、Cu、Cd对艾纳香均存在污染。[结论]土壤重金属污染的评价仅用总量进行分析是不够的,植物种类及土壤中重金属形态的变化也应考虑在内。     

脱硫石膏改良碱化土壤对土壤重金属环境的影响

脱硫石膏中的主要成分硫酸钙能与碱性土壤中的交换性Na+进行反应以改良碱性土壤。采集了10个燃煤火力发电厂的脱硫石膏样品进行测试分析,结果表明不同电厂脱硫石膏的硫酸钙含量和砷、汞、铅、铬、镉重金属元素含量存在差异,其硫酸钙含量在51.8~89%之间,重金属含量基本低于适用于耕地的国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)。利用这些脱硫石膏改良碱化土壤并种植油葵,连续五年监测土壤中的重金属含量,结果表明利用脱硫石膏改良碱化土壤不影响重金属的含量,为今后脱硫石膏改良盐碱地的大面积示范推广提供了安全可靠的依据。     

天津市烟气脱硫石膏综合利用的管理研究

本文首先通过分析烟气脱硫石膏的产生、特性,介绍了脱硫石膏的资源化技术。其次,在介绍天津市各种主要工业固体废弃物特别是烟气脱硫石膏综合利用现状的基础之上,提出了对于天津市关于脱硫石膏综合利用的几点建议。     

Environmental Risks for Application of Phosphogysum in Agricultural Soils in China

Phosphogypsum (PG) is an industrial by-product gypsum obtained from wet process production of phosphoric acid, and it is one of the largest solid waste emissions in the chemical industry. With the development of phosphate and compound fertilizer industry at the late 1950s, the PG waste residue discharged from the production process had continuously increased in China. To solve the environmental problems caused by massive PG stockpiling, at present, PG was mainly used as for building materials, such as cement retarder, and gypsum-building materials, as well as for filling mine pits and road construction. Some researches have also tried to use PG instead of natural gypsum for saline-alkali land amendment in agriculture since 1990s. However, several harmful elements in phosphate rock were preserved or enriched in PG in the process of wet process phosphoric acid production, resulting in high concentration of hazardous pollutants, including heavy metals, fluoride (F), and radioactive element radium ( ²²⁶Ra) in PG, and to some extent, even far beyond the limits of national standards for soil environmental quality and for groundwater quality. For example, the concentrations of heavy metals Cr, As, Cd and Hg in PG exceed the limits (about 20%-67%) of Soil Environmental Quality Risk Control Standard for Soil Contamination of Agricultural Land (GB 15618-2018); and the leachable concentrations of Hg, Cd, Pb, Ni, Cr and Be in PG exceeded the limits (IV-V) of Standards for Groundwater Quality (GB/T 14848-2017). The concentrations of total F and water-soluble F in PG exceeded the critical values of total and soluble F (about 89% and 100%, respectively) in soils of endemic fluorosis-affected areas in China, and the leachable concentration of F in PG exceeded the limit (V) of Standards for Groundwater Quality, and some exceeded the limit of Identification Standards for Hazardous Wastes Identification for Extraction Toxicity (GB 5085.3-2007). According to the concentration of pollutants in PG, as compared with the limits of Soil Environmental Quality Risk Control Standard (GB 15618-2018), the long-term impacts of PG application (if PG input was at rate of 22.5 t·hm ^-2·a ^-1, and with no leaching) on the accumulations of pollutants in the soil could be estimated. For instance, the accumulation of Cd, Hg, F and ²²⁶Ra from un-contaminated to contaminated soils would need 1, 5, 4 and 25 years, respectively. Some field experiments have shown that PG could lead to the risk of excessive pollutants (such as F, As, Cd, Hg, Pb and Zn) enriched in some agricultural products. In 2017, the Identification Standards for Solid Wastes General Rules (GB 34330-2017) was issued in China, which stipulated clearly that those by-products produced in the production process, including PG produced in the inorganic chemical production process, were solid wastes; and those directly used for soil amendment, land reconstruction, land restoration and other land use methods by solid waste disposal were still managed as solid wastes. In order to ensure soil health, food safety, and environmental quality, it was suggested that those industrial waste like PG without any harmless treatment of pollutants, and with harmful elements far beyond the limit standard should not be allowed to directly use as for soil remediation or conditioning in the farmlands by solid waste disposal methods, to prevent hazardous pollutants from entering food chain and harming to human health.     

Fertility and biochemical activity in sodic soils 17 years after reclamation with flue gas desulfurization gypsum

Previous studies have mainly focused on changes in soil physical and chemical properties to evaluate the reclamation of sodic soils using flue gas desulfurization (FGD) gypsum. However, information on the effects of this reclamation method on microbial-based indicators of soil quality is limited, particularly after many years of FGD gypsum application. This study aimed to investigate the long-term effects of FGD gypsum on soil organic carbon (SOC), nutrients, microbial biomass and enzyme activity. Data were collected from soils of three exchangeable sodium percentage (ESP) classes (i.e., low-, middle- and high-ESP classes of 6.1–20, 20–30 and 30–78.4%, respectively) 17 years after FGD gypsum treatment in Inner Mongolia, China. Averaged across the three ESP classes, FGD gypsum application increased the SOC contents at the 0–20 and 20–40-cm soil depths by 18 and 35%, respectively, and increased available potassium at the 0–20-cm soil depth by 51% compared with the no-gypsum controls. The microbial biomass carbon and microbial biomass nitrogen contents at the 20–40-cm soil depth increased by 69 and 194%, respectively, under FGD gypsum. Except in the high-ESP class, urease activities in the 0–40 cm soil profile were significantly higher in the FGD gypsum treatments than in the controls. A significant increase in alkaline phosphatase activity was concentrated in the 20–40 cm soil layer; few classes showed significant increases in catalase and invertase activities in the 0–20 cm soil layer. Pearson correlation analysis showed that increases in soil fertility and biological activity could be attributed to reductions in electrical conductivity, pH and ESP caused by FGD gypsum application. These results confirm that FGD gypsum application is a viable strategy for reclaiming sodic soils due to its positive effects on soil fertility and biochemistry and that it may contribute to soil ecosystem sustainability.     

烟气脱硫石膏农业资源化利用研究进展

简述燃煤电厂烟气脱硫石膏的生产过程、性质和工业应用情况,在此基础上,着重阐述烟气脱硫石膏对酸性和碱性土壤的改良研究现状,并展望脱硫石膏农业资源化利用研究的前景。     

脱硫石膏对植物和土壤的影响

煤炭燃烧产生二氧化碳、氧化硫、氧化氮和各种副产物,包括粉煤灰,燃煤烟气,沉淀物等。脱硫石膏是以钙基物质作为吸收剂,将SO2以硫酸钙的形式固定下来,最终生成的一种烟气脱硫副产物。脱硫石膏因其含有丰富的必需元素,尤其硼和硫元素含量丰富,影响着植物体的生长和土壤的物理化学性质,使得脱硫石膏在农业上的应用得到了广泛发展。笔者简要概述了脱硫石膏的性质,及其对环境的影响,尤其现阶段脱硫石膏在盐碱地改良中的应用。大量的田间试验表明脱硫石膏在农业生产中是有效而且安全的土壤改良剂,但是缺乏和过量施用脱硫石膏引起的生物学过程和相互作用还有待研究。     

鸡西、鹤岗典型煤矿区土壤环境质量评价

以黑龙江省鸡西矿区和鹤岗矿区为研究区,对矿区土壤中11种重金属(Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、Se、V、Mn)和两类有机污染物(PAHs、PCBs)的质量分数进行了测定、分析,根据土壤环境质量标准(修订案)和工业场地标准,采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数法分别进行了评价.结果表明:两个矿区土壤各...     

施用烟气石膏和灌溉对土壤盐分和油葵产量的影响

本研究通过田间试验探讨不同灌水量、不同烟气石膏用量对土壤盐分和油葵产量的影响。结果表明：烟气石膏施用量为10 t·hm-2 时,土壤脱盐效果最好,较高的灌水量处理上层土壤脱盐率较高。当灌水量为3 900 m3·hm-2、烟气石膏施用量为10 t·hm-2时,土壤耕层盐分最低,油葵出苗率和产量最高。