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广场砖中重金属的释放量和释放机制
来源: | 发布时间:2018/12/7 17:42:34 | 浏览次数:

    利用固体废物生产广场砖,是固定有害物质,实现资源化循环利用的有效途径。但是,在长期使用的过程中,其中的重金属很可能释放到自然环境中,影响环境和人体健康。因此,研究广场砖中重金属的释放量和释放机制,对广场砖进行环境安全评价,是十分必要的。
    本文通过室内模拟锻烧实验生产广场砖,模拟烧制的广场砖经质量指标符合相应的广场砖质量标准。通过广场砖中重金属的释放特性研究,广场砖使用场景分析,结合我国酸雨区环境参数,确定并模拟了广场砖路面场景。在此基础上,研究了模拟场景下广场砖中重金属的释放规律,选择和建立释放模型。结果表明:
    广场砖中重金属的浸出量与其中重金属的含量有关,重金属含量为0.8%时释放量最大,含量为0.05%时释放量最小。浸提液的酸碱性是影响广场砖中重金属浸出的重要参数,在实验研究的pH范围内,不同重金属的浸出规律不同。Cr和As的释放受pH影响较小,而Ni和Cd的浸出量随pH的增大而降低,Pb的浸出量在强酸和强碱条件下均较大,当pH在5.59-9.86的范围内浸出量很低。浸出方式对重金属的释放量也有一定的影响,Cr, Ni, Cd和Pb的连续浸出释放量均大于间歇浸出释放量,As在两种浸出方式下释放量差别不大。导致这种现象的原因,一是间歇储存期降低了广场砖孔隙水与浸取液之间的浓度梯度,使得连续浸取条件有利于广场砖中重金属的释放;二是间歇储存过程中发生的碳酸化作用改变了广场砖矿物相。
    模拟广场砖路面下实验参数:浸取液的pH值为3.2的(HN03/H2S04=1:2,质量比),液固比为20L/kg;模拟实验浸取方式为连续浸取。
    模拟浸出实验结果表明,Cr, Ni, As积累释放量达到平衡的时间为16天,Pb为4天,而Cd的积累释放量一直有上升的趋势;Cr, Ni, As的释放机理主要为扩散控制,Cd为溶解作用,Pb为表面冲刷作用。
    通过对实验数据进行拟合,发现应用二级动力学方程能很好的描述Cr, Ni和As的释放规律,应用抛物线方程能更好的描述Cd的释放规律,应用双常数方程能更准确的描述Pb的释放过程。

 
 
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