重金属污染物的迁移和分布规律
重金属密度

重金属密度重金属是指密度大于5g/cm’的一类金属元素,大约有45种,主要包括锅、铬、汞、铅、铜、锌、银、锡等,但是从毒性角度考虑,一般把砷、硒和铝等也包括在内。
重金属在空气、土壤和水体中的存在对生物有机体产生严重影响,并且其在食物链中的生物富集极具危险性。
如20世纪50年代日本曾爆发的水俱病(汞污染)、骨痛病(钢污染)和哮喘(50z和重金属粉尘复合污染)等,ATMEL单片机都是重金属污染造成的危害。
在污水处理过程中,70%。
90%的重金属元素会通过吸附或沉淀转移到污泥中。
一些重金属元素主要来源于工业排放的废水(如锅、铬等),还有的重金属来源于家庭生活的管道系统,如铜、锌等。
国内有人采集了来自全国30个大中型城市污水处理厂的污泥样品,分析了其重金属含量。
其中,锌和饲在污泥中含量最高,是污泥中最主要的重金属污染物,其次是铬、锰、铁,然后是镍、铅、锡等,浓度最低的是铜。
另外,根据GBl8918—2M2《城镇污水处理厂污染物排放标准》判断出10个污水处理厂污泥样品的重金属浓度超标。
重金属在30个污水处理厂污泥中的形态分布规律是:锰、锌和镍的可交换态含量较其他金属高,因而可移动性强,生物有效性好;铜和钻主要分布在氧化态;铬、铅、砷和硒都主要分布在氧化态和残渣态;对于大部分样品,铁的残渣态含量比较高;锅的可提取形态之和占了总铜含量相当大的比例;而硒绝大部分存在于难以溶解释放的残渣态当中。
另外,重金属是否能给生态环境和入畜健康带来危害,关键是其生物有效性。
重金属生物有效性与重金属形态有密切关系。
一般而言,污泥中重金属存在的形态可分为水溶态、交换态、有机结合态、碳酸盐和硫化物结合态及残渣态等,其中前三种形态的生物有效性较高.而后两种形态的生物有效性较低。
重金属在污泥中有效态含量除与其浓度有关外,还与污泥的理化性状及重金属形态组成有关。
国内外许多研究表明,金属离子的溶解度随PH值升高而降低,金属有机配合物的稳定性随环境PH值升高而增强。
第四章 第二三节_重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制_and_4.3_土壤中农药的迁移转化

• 另一降解途径是光解.
化学与材料科学系
p-p’DDT的光解
Cl
Cl
p,p’-DDT
Cl
Cl
Cl
吸收290-310nm的紫外光
Cl Cl
H Cl Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
p,p’-DDE
p,p’-DDD
(ClC6H4)2C=O p,p’-二氯二苯基甲酮
深垂直分布递减,这是由于进入土壤的铜被表层 土壤的粘土矿物吸附,同时,表层土壤的有机质 与铜结合形成螯合物。 • 在植物各部分的积累分布:根>茎、叶>果实。
化学与材料科学系
铅-lead
• 来源:冶炼废水、废渣,汽车尾气 • 主要以Pb(OH)2、PbCO3、PbSO4存在,Ksp小 • 有效性受pH影响很大,土壤的pH增加,使铅
• 还可以通过形成跨根际的氧化还原电位梯度和 pH梯度等来抑制对重金属的吸收。
化学与材料科学系
2.重金属与植物的细胞壁结合
• 研究结果表明:细胞壁中的金属大部分以离子形 式存在或与细胞壁中的纤维素、木质素结合;
• 由于金属离子被局限的细胞壁上,而不能进入细 胞质影响细胞内的代谢活动,使植物对重金属表 现出耐性;
• 土壤背景值就是指在未受污染的情况下,天然土 壤中的金属元素的基线含量。
化学与材料科学系
重金属污染土壤的特点:
1.重金属不被土壤微生物降解,可在土壤中不 断积累,也可以为生物所富集,并通过食物链 在人体内积累,危害人体健康。 2.重金属一旦进入土壤就很难予以彻底的清除。
化学与材料科学系
重金属在土壤-植物系统的迁移
化学与材料科学系
沉积物中重金属的来源与迁移

沉积物中重金属的来源与迁移沉积物是地球表面最常见的地质物质,它们承载着丰富的信息,不仅揭示了地球演化的历史,还记录了环境变迁与人类活动的痕迹。
然而,随着人口的增加和工业的发展,沉积物中重金属的含量也逐渐升高,给生态环境和人类健康带来了巨大的威胁。
因此,探究沉积物中重金属的来源与迁移成为了一个重要的研究课题。
沉积物中重金属的来源一方面可以是自然渠道,另一方面也可能是人类活动的结果。
自然渠道的重金属来源主要包括岩石的风化和矿石的自然溶解。
岩石的风化过程中,其内部的矿物会与大气、水和生物体接触,使得其中的重金属元素逐渐释放到环境中。
此外,矿石中的重金属元素也会通过自然溶解作用溶解到水中,然后沉积在河道、湖泊和海洋底部,最终形成沉积物。
这些自然渠道的重金属来源是地球自身因地质过程形成的,通常含量相对较低。
然而,随着工业的迅速发展,人类活动越来越成为沉积物中重金属的主要来源之一。
工业生产和城市化进程中大量使用的化学品、燃料和农药等,都会含有重金属成分。
这些物质在生产过程中或者被排放到大气中,或者通过排水系统进入河道和湖泊,最终沉积在沉积物中。
特别是大气降尘和工业废气对地表沉积物的污染影响尤其明显。
通过水循环和沉积作用,这些重金属逐渐迁移到不同的环境介质中,积累到一定程度就会对生态系统和人类健康造成严重危害。
沉积物中重金属的迁移过程可通过水和生物介导。
水是重金属迁移中的重要载体,在水体和沉积物之间起着重要的媒介作用。
重金属在水中的迁移受到溶解度、氧化还原条件、pH值等因素的影响。
溶解度高的重金属元素更容易迁移,并且随着pH的变化而发生形态转化。
此外,重金属在水中也可能与悬浮颗粒结合形成胶体态,通过沉降作用落入沉积体。
而生物在沉积物中的作用主要表现在吸附和富集。
微生物和植物通过吸附重金属离子到细胞表面或根系,将其富集在生物体内。
这些生物进一步扮演着重金属迁移的角色,通过生物链的作用引发重金属在环境中的传递。
沉积物中重金属的来源与迁移是一个复杂的动态过程。
高山湖泊重金属污染的来源与分布规律分析

高山湖泊重金属污染的来源与分布规律分析高山湖泊是自然环境中的瑰宝,拥有独特而美丽的景观,然而,由于人类活动与自然因素的共同影响,一些高山湖泊正面临重金属污染的威胁。
本文将从高山湖泊重金属污染的来源和分布规律两个方面进行分析。
一、高山湖泊重金属污染的来源1. 工业排放工业活动是重金属污染的主要来源之一。
在一些位于高山地区的工业城市,许多金属加工、冶炼、制造等行业的废水和废气都会排放到周围的湖泊中。
这些废水和废气中含有高浓度的重金属物质,如铅、汞、铬等,对高山湖泊的水质造成严重破坏。
2. 农业活动农业活动也是高山湖泊重金属污染的重要来源之一。
在一些高山地区,土壤经过长期的农药和化肥施用,其中含有的铜、锌等重金属元素会随着降雨等水动力条件的变化进入湖泊中,污染水体。
3. 生活废弃物生活废弃物处理不当也是高山湖泊重金属污染的来源之一。
由于人口的不断增加以及旅游业的兴盛,高山地区的生活废弃物产生量也在不断增加。
如果这些废弃物没有经过妥善处理,其中的重金属物质就有可能进入湖泊,对水质产生负面影响。
二、高山湖泊重金属污染的分布规律1. 流域特征高山湖泊重金属污染的分布与流域特征密切相关。
在高山地区,湖泊主要依靠降水和冰雪融化水补给水量。
而降水和冰雪来自于大气中的气溶胶和降水过程中的湍流对流,它们携带着大量的微量元素,其中也包含重金属元素。
因此,降水和冰雪融化水是高山湖泊中重金属物质的主要来源之一。
2. 湖泊类型不同类型的高山湖泊对重金属污染的容忍度不同,其分布规律也存在差异。
例如,富营养化湖泊由于其较高的营养盐含量,更容易富集重金属物质。
而清澈的山区湖泊,在重金属物质经过生物吸收和沉积等作用后,其浓度较低。
3. 土壤特性土壤是高山湖泊重金属污染的重要媒介之一。
高山地区的土壤通常具有较强的固持重金属能力。
土壤中富含的有机质和矿物质能够捕捉和吸附重金属元素,减少其在水体中的迁移和扩散。
因此,土壤的特性对高山湖泊重金属污染的分布具有一定的影响。
生活垃圾填埋场地下水典型重金属污染物迁移演化规律分析

生活垃圾填埋场地下水典型重金属污染物迁移演化规律分析摘要:采用有限元数值模拟方法,对某生活垃圾填埋场典型重金属污染物迁移演化规律进行研究,结果表明:地下水中重金属污染物主要在垃圾渗滤液与地下水的交互作用下向外迁移,在垃圾渗滤液处理区内污染物浓度较高,但渗滤液进入到地下水中后,其浓度迅速降低,且随着垃圾渗滤液处理区内污染物浓度的降低,地下水中重金属污染物的迁移距离变大;填埋场内污染物迁移距离越大,其对地下水中重金属污染物的污染越严重。
关键词:生活垃圾填埋场;地下水;重金属污染物目前,我国生活垃圾的处理主要有卫生填埋、堆肥、焚烧等,其中卫生填埋是垃圾处理的主要方式,随着我国人口的增长和生活水平的提高,我国城市生活垃圾的产生量逐年增加,目前,我国生活垃圾处理方法主要有卫生填埋、堆肥和焚烧等。
其中卫生填埋是最常用的一种处理方法,在填埋作业过程中,由于操作不当等原因会产生大量渗滤液,其中重金属污染物极易进入到地下水中。
因此,了解地下水中重金属污染物的迁移演化规律具有重要意义。
本文通过对某生活垃圾填埋场进行调查,分析该填埋场地下水中重金属污染物的迁移规律及影响因素,为该填埋场的治理提供理论依据和技术支持。
1.监测分析1.1研究区概况某生活垃圾填埋场位于广西壮族自治区,场区内垃圾种类丰富,包括木屑、饮料瓶、废轮胎等,总容积为4×104m3,填埋垃圾时间长达15a。
填埋场使用的填埋垃圾主要为生活垃圾,经过破碎、压缩后由汽车运输到填埋场内。
生活垃圾由汽车运输至填埋场后,先进行人工清理,将其表面的浮土挖去后进行填埋;然后采用机械或人工进行机械碾压。
机械碾压完成后对填埋场表面进行覆盖处理,其中采用人工覆盖的方式对表面进行覆盖,覆盖材料为草皮。
由于当地降雨较多且集中,因此在该填埋场周边共设置了5个渗滤液收集池,每个渗滤液收集池设计容量为3×104m3。
同时该填埋场还建设了一条长约800m的渗滤液处理设施,主要采用厌氧生物处理工艺和MBR工艺对生活垃圾渗滤液进行处理。
中国城市污泥重金属区域分布特征及变化趋势

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重金属在水体中的存在形态及污染特征分析

重金属在水体中的存在形态及污染特征分析摘要阐述了重金属在水体中的存在形态类型及迁移性质,介绍了重金属迁移规律的研究方法,并分析了重金属在水体中的污染特征。
关键词重金属;水体;存在形态;迁移规律;污染特征1重金属在水体中的存在形态1.1存在形态的类型要分析污染物在水体中的迁移转化规律,首先就要了解污染物在水体中以何种形式存在以及各存在形态之间的关系,对重金属污染物的研究也不例外。
汤鸿霄提出“所谓形态,实际上包括价态、化合态、结合态和结构态4个方面,有可能表现出来不同的生物毒性和环境行为”,这里所分析的存在形态主要指重金属在水体中的结合态。
水体中重金属存在形态可分为溶解态和颗粒态,即用0.45μm滤膜过滤水样,滤水中的为溶解态(溶解于水中),原水样中未过滤的为颗粒态(包括存在于悬移质中的悬移态及存在于表层沉积物中的沉积态)。
用Tessier等[1]提出的逐级化学提取法又可将颗粒态重金属继续划分为以下5种存在形态:一是可交换态,指吸附在悬浮沉积物中的黏土、矿物、有机质或铁锰氢氧物等表面上的重金属;二是碳酸盐结合态,指结合在碳酸盐沉淀上的重金属;三是铁锰水合氧化物结合态,指水体中重金属与水合氧化铁、氧化锰生成结合的部分;四是有机硫化物和硫化物结合态,指颗粒物中的重金属以不同形式进入或包括在有机颗粒上,同有机质发生螯合或生成硫化物;五是残渣态,指重金属存在于石英、黏土、矿物等结晶矿物晶格中的部分。
1.2迁移性质不同存在形态的重金属在水体中的迁移性质不同。
溶解态重金属对人类和水生生态系统的影响最直接,是人们判断水体中重金属污染程度的常用依据之一。
颗粒态重金属组成复杂,其形态性质各不相同。
可交换态是最不稳定的,只要环境条件变化,极易溶解于水或被其他极性较强的离子交换,是影响水质的重要组成部分;碳酸盐结合态在环境变化,特别是pH值变化时最易重新释放进入水体;铁锰水合氧化物结合态在环境变化时也会部分释放;有机硫化物和硫化物结合态不易被生物吸收,利用较稳定;残渣态最稳定,在相当长的时间内不会释放到水体中。
富营养化水体沉积物重金属迁移和归趋识别

富营养化水体沉积物重金属迁移和归趋识别近年来,随着经济的快速发展和人口的持续增加,富营养化现象在许多水体中变得越来越普遍。
富营养化水体的沉积物中含有大量的有机物和养分,这些物质会导致水体中的氧气含量降低,对水生生物造成严重威胁。
同时,沉积物中的重金属也是富营养化水体中的一个重要问题,它们的存在不仅对水体生态系统产生负面影响,也可能危害到人类的健康。
因此,准确识别富营养化水体沉积物中的重金属迁移和归趋是非常重要的。
富营养化水体中的重金属主要来源于土壤和水体中的污染物排放以及降水中含有的大气沉降物。
这些重金属包括铅、汞、镉、铬等,它们具有较高的毒性和累积性,对水生生物和人类健康造成潜在威胁。
因此,了解重金属在沉积物中的迁移和归趋规律,可以为富营养化水体的治理和保护提供科学依据。
重金属的迁移通常发生在水体与沉积物之间的界面上。
水体中溶解态的重金属会与沉积物表面存在的吸附剂发生反应,并沉积到沉积物中。
这种吸附过程受多种因素影响,包括沉积物的颗粒大小、有机物的含量、pH值和温度等。
此外,水体中的溶解氧、离子强度和溶解态重金属浓度也会对重金属的吸附造成影响。
重金属在沉积物中的归趋过程通常包括悬浮沉降和重金属的再分布。
悬浮沉降是指沉积物中的颗粒因沉降速度慢而悬浮在水体中,这些颗粒通常富集了大部分重金属,当沉积物颗粒沉降到底部时,重金属也随之沉积到沉积物中。
与此同时,重金属也会在沉积物中发生再分布,主要受到沉积物颗粒大小、离子交换、有机物的作用以及物理和化学过程等影响。
准确识别富营养化水体沉积物中重金属的迁移和归趋是一个复杂的过程,需要借助现代科学技术和多种分析方法。
常用的方法包括室内实验和野外调查。
室内实验通常用于模拟水体中的重金属迁移和归趋过程,通过改变不同的实验条件来探究重金属的行为。
野外调查则通过采集水样和沉积物样品,在实地采集的样品中分析重金属的含量和分布,以了解其迁移规律。
目前,针对富营养化水体沉积物中重金属迁移和归趋的识别,一些新兴技术正在被广泛应用。
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垃圾焚烧中重金属污染物的迁移和分布规律摘要:城市生活垃圾成分复杂,并且焚烧过程中会产生重金属的二次污染,是城市垃圾处理中最难解决的问题。
对此,从垃圾重金属的来源,重金属在垃圾焚烧过程中的迁移和转变特性,以及重金属在焚烧过程中迁移分布的影响因素等方面进行研究。
研究认为,重金属在焚烧炉中的最终分布除了受本身特性(蒸发压力和沸点)影响外,还与原生垃圾组成以及焚烧环境有关。
关键词:垃圾焚烧;重金属;污染物迁移;污染物分布规律随着经济发展和城市化进程的加快,城市生活垃圾对环境造成的污染已经成为全球瞩目的问题。
与填埋、堆肥等其它垃圾处理方法相比较,焚烧法垃圾处理技术具有如下优点:(1)大幅减少垃圾体积和重量;(2)处理速度快、储存期短;(3)回收能量用于供热、发电;(4)就地燃烧无需长距离运输;(5)通过合理组织燃烧及尾气处理实现清洁燃烧等[1]。
焚烧法垃圾处理技术已成为我国部分城市处理生活垃圾的首选技术。
由于原生垃圾中含有不等量的各类金属废弃物如各种金属制品、电池等,其中所含的重金属(如汞、铅、镉、铬、铜、锌、锰等)在焚烧过程中将发生迁移和转化,富集于直径小于1μm的飞灰颗粒中。
由于常规的颗粒捕集设备对小颗粒飞灰捕集效率很低,这些富集了有毒重金属的细小颗粒将被排放到大气中,最终被人类呼吸。
焚烧炉底灰、除尘设备飞灰、炉壁残留灰以及洗涤塔所产生的污水中也都可能含有重金属,由于重金属的渗滤特性,其中的重金属也会进入环境而造成二次污染。
随着人民生活水平的提高,人们越来越重视生态环境的改善,从垃圾焚烧工业兴起至今,许多国家相继对焚烧炉烟气中重金属等的排放作了严格的限制,且要求越来越严格。
表1为现今国内外垃圾焚烧烟气排放重金属控制标准。
表1各国生活垃圾焚烧重金属污染物排放标准[3~5]mg/m3(标准状态)Floyd Hasselriis[6,7]等人在对典型垃圾组分中重金属含量测定后指出,即便是去除了明显易生成重金属污染的垃圾源,焚烧后仍将有大量有毒重金属存在;另一方面,Vogger[8]等人指出垃圾焚烧中各种重金属的释放不仅与高温焚烧过程有关,还与烟气中非金属成分有关。
含有重金属的垃圾在进入垃圾焚烧炉后,重金属在焚烧过程中将发生迁移和转化,且其最终在焚烧炉各区域的分布比例与垃圾给料中重金属含量关系不大[9]。
本文研究了垃圾焚烧过程中重金属污染物来源及其迁移、转变特性和迁移分布的影响因素。
该研究对于发展适合我国国情的垃圾清洁焚烧技术、低污染控制技术,有效地控制垃圾焚烧重金属污染物的排放有重要意义。
1重金属的来源现阶段通常认为垃圾焚烧过程中产生的重金属汞大都来自于电池(如汞锌电池和碱性电池)、电器(如荧光灯管)、温度计、报纸和杂志等;重金属铅则大都来自塑料、颜料、橡胶等;重金属镉的来源通常认为来自家用电器、塑料、防锈金属、半导体以及颜料等;而重金属铬的来源大都来自于报纸、彩色胶卷、纺织品、杂草等[6,10~13]。
2重金属迁移和转变特性211重金属的迁移固体废弃物可以分为可燃垃圾和不可燃垃圾两部分。
对于不可燃垃圾,尤其是金属块,除了焚烧前被预分选外,大多随床料进入底渣,或由于焚烧炉中出现的过量空气、湍流、真空等原因出现在烟气中,形成飞灰颗粒[14];对于可燃垃圾,其中所含的重金属有两种依存形式:一种是以矿物质的形式与有机物混合,另一种是有机物质以金属颗粒为核心组成有机化合物。
然而无论重金属在原生垃圾中以何种形态存在,其中所含的重金属将以各种形式释放出来。
由于焚烧炉内温度较高且存在着Cl2、SO2、O2等气体成分,重金属将经历以下过程[15,16]:(1)金属的蒸发(挥发态的化合物);(2)化学反应;(3)颗粒的夹带和扬析;(4)金属蒸气的冷凝,颗粒凝聚;(5)蒸气和颗粒的炉壁沉降;(6)烟气净化(颗粒捕集等)。
一般认为重金属在焚烧产物中通常以氧化态、硫化态、氯化态及元素态等4种形态存在。
垃圾在焚烧处理后,其中所含的重金属最终将分布在焚烧炉的底渣、飞灰、烟气及炉壁积灰中。
不同的重金属在其中的分布比例是不相同的,重金属Hg主要以气态形式出现在烟气中,Pb、Cd以气固两相的形式出现,且多认为Cd大部分出现在飞灰中,Pb大部分在飞灰和底渣中,尤以底渣居多,而Cu主要为固相且多分布在底渣中[7,8,10,14]。
Cahill和Newland[17]通过观察,发现在飞灰产物中的重金属以化合物的形式吸附在飞灰表面,其沸点或升华温度低于1823K(1550℃),在比较金属4种形态化合物的基础上得出了影响金属元素在灰颗粒内部(如底灰)或灰表面(飞灰)存在的关键因素是金属的沸点。
Klein等人根据金属在飞灰表面富集程度将焚烧过程中出现的重金属元素分成4类:(来源:互联网)(1)Al、Ba、Be、Ca、Co、Fe、K、Mg、Mn、Si、Sr和Ti等,这些元素因为具有很高的沸点,因而在燃烧区域不挥发,它们构成灰的基体,较多地存在于底灰中,而很少沉降在飞灰的表面。
(2)As,Cd,Cu,Ga,Pb,Zn和Se等,这些元素在燃烧过程中挥发,停留在底灰中的可能性小。
当燃烧烟气冷凝时,这些金属的化合物富集在飞灰颗粒上,且随着飞灰颗粒尺寸减小,富集浓度增加。
(3)Hg、Cl和Br等,在整个过程中都停留在气相,这些元素经历了挥发而没有被冷凝。
(4)其它具有上述2种或3种分类性质的元素。
表2为几种不同重金属及其化合物的熔点和沸点。
沸点代表了金属的一个特性,给金属分布的划分提供了一个很好的依据,然而也有例外,如Fe、Al虽然沸点低,但不经历蒸发—冷凝过程,大部分出现在底灰中,形成灰颗粒的基体,而Ag则根本没有挥发化合物,却冷凝聚合在飞灰的表面。
表2几种不同重金属及其化合物的熔点和沸点℃①┄表示溶点未知;②在98MPa压力下;③数据显示格式分别为熔点/ 沸点2.2重金属的转变特性垃圾焚烧过程所释放出的重金属,除了发生迁移、经历一系列演变外,本身的种类也在发生变化,最终将影响到净化效率。
Miguel A. Fernandez[20]等人通过研究后发现,金属在燃烧过程中以何种形态出现,取决于其化合物的热力学稳定性。
如果氧化态的热力学稳定性大于氯化态,元素则被机械迁移并构成飞灰颗粒的基体,使其呈现碱性;当两者稳定性相差不多时,金属经历挥发—冷凝和机械迁移两种机理过程;当氯化态的热力学稳定性大于氧化态时,重金属氯化物主要经历挥发—冷凝过程,沉降在飞灰颗粒表面,从而形成具有高度可溶性的化合物。
同时,他们还指出飞灰中该金属的比例与焚烧炉膛和静电除尘间氯化态的蒸发压力有关。
表3列出了焚烧炉中几种金属在通常情形下的种类。
表3几种常见金属在焚烧炉中的主要形态在此以汞为例,写出重金属在焚烧炉中以及随后的烟气内可能发生的反应:重金属在焚烧炉中常以多种形态出现,金属及其化合物的特性决定了垃圾中的重金属在一定条件下于焚烧炉中的转变和经历的演变过程。
现阶段的研究给出了在一定条件下金属及其化合物的主要形式[25]。
(1)汞(Hg) 由于其具有很高的蒸发压力,在温度超过100℃时就完全挥发,至大约600℃时为HgCl2(g),高于700℃时大部分以元素形式存在Hg(O),在更高的温度下有HgO(g),通常认为Hg在气相中以二价形式存在,其范围可在<10%至≤90%间变化。
(2)铅(Pd) 铅的氧化态和氯化态都具有挥发性,300℃时Pb开始以PbCl2挥发,430℃挥发完全,超过800℃时,以PbO(g)为主,同时随着PbCl2(g)缓慢分解,有少量PbCl(g)存在,在200℃到400℃时,有少量PbCl4(g)存在,温度超过1000℃时存在气态元素Pb(g)。
(3)镉(Cd) 当温度超过300℃,Cd逐渐转为Cd2CL2(g),400℃时挥发完全,超过1000℃,元素Cd(g)是气相的主要成分。
(4)镍(Ni) 常温下NiCl2稳定存在,温度超过250℃时转为NiO,在更高的温度范围内有少量的NiCl2(g)、Ni(OH)2(g)以及NiCl(g)出现。
(5)铜(Cu)在200℃以内CuCl2稳定存在,而在100℃~700℃之间CuO稳定存在,高温下,700℃~900℃之间以Cu3Cl3为主,高于900℃,以CuCl为主。
(6)锌(Zn) 在所有挥发种类当中,锌的含量最多。
常温下为ZnCl2(s),温度在280℃左右时转为ZnO(s),同时ZnCl2(g)开始形成,但数量随温度的增加缓慢,到800℃时大约有20%的Zn呈挥发态。
(7)砷(As) 低于500℃时,砷以冷凝状态As2O5形态存在,在500℃~1000℃之间以As4O6形态挥发,超过1000℃时,以AsO为主,气态AsCl3在500℃左右少量出现。
3重金属迁移分布的影响因素重金属在焚烧炉中的最终分布除了与单个金属的特性有关外,还与垃圾组成[7,26,27~30]及运行环境等有关[16,21,31~33]。
垃圾的组成是指垃圾中所含重金属的物理或化学构成形式、重金属在可燃垃圾和不可燃垃圾中的含量和比例、垃圾中含氯量(有机氯或无机氯盐)、垃圾中的水分等等。
原生垃圾的复杂、多样以及可变性,给有关研究带来很大困难。
过去的二十多年来,国内外很多学者在垃圾的组成对重金属迁移分布影响方面进行了大量的研究和分析,得出了很多结论,其中不乏有相悖的,但综合起来较为一致的有下列观点:(来源:互联网)(1)其它参数不变时考虑热值的情况。
相对于低热值的组分,高热值的组分焚烧后,气相颗粒中尤其是重金属Cu的含量几乎增加了2倍,其原因多认为是焚烧炉中高热值垃圾的焚烧加速了重金属的蒸发速率,相应加速了其后在颗粒上的冷凝。
(2)焚烧中氯的存在对重金属分布和迁移有显著影响。
研究表明,金属氯化态的蒸发压力通常都高于氧化态,当垃圾给料中无机氯(氯盐)或有机氯(塑料、车胎、纸张)含量较多时,燃烧过程中就有氯的存在,一定条件下它与重金属反应生成粒径小、沸点低的氯化物,加剧了重金属向烟气和飞灰中散布。
分析认为氯的参与延迟了金属化合物凝结过程,并且降低了露点温度。
(3)垃圾中水分或含钠量的变化对燃烧系统中氯及重金属种类产生影响:1)增加垃圾中的水分(恒定焚烧温度950℃)或者增加垃圾中含钠成分,都将减少飞灰中含铅量,使铅由氯化态转为氧化态。
2)维持恒定的空气流,提高垃圾给料中水分(也即降低燃烧温度),将使飞灰中金属含量增加,金属由氧化态转向氯化态。
3)镉和汞不受垃圾中水分和含钠量多少的影响,镉在到达饱和温度时完全冷凝到飞灰中,而汞则以气态排出烟囱。
4)对于金属铬(Cr),由于其多为液体或固体形式,水分的变化对它影响甚微;因为铬与钠有很高的亲和力,可形成Na2CrO4,所以含钠量的变化对其影响很大。
(4)运行环境的影响因素很多,通常是指焚烧炉型、焚烧温度、焚烧区域空气分配、烟气成分及氛围、烟气滞留时间、净化手段及捕集效率等等。