研究报告

  • 李卫华,王琰,吴寅凯,于倩雯,孙英杰,卞荣星,王华伟,王亚楠,张鹏菲,郑智博.间歇-阶段性酸雨入侵对填埋稳定化飞灰中重金属浸出行为影响[J].环境科学学报,2022,42(10):411-419

  • 间歇-阶段性酸雨入侵对填埋稳定化飞灰中重金属浸出行为影响
  • Effect of intermittent periodic acid rain invasion on heavy metal leaching behavior in landfill stabilized fly ash
  • 基金项目:国家自然科学基金(No. 52000111, 51978350, 51908304);山东省博士后创新项目(No. 202103026)
  • 作者
  • 单位
  • 李卫华
  • 青岛理工大学,环境与市政工程学院,青岛市固体废物污染控制与资源化工程研究中心,青岛 266520
  • 王琰
  • 青岛理工大学,环境与市政工程学院,青岛市固体废物污染控制与资源化工程研究中心,青岛 266520
  • 吴寅凯
  • 青岛理工大学,环境与市政工程学院,青岛市固体废物污染控制与资源化工程研究中心,青岛 266520
  • 于倩雯
  • 青岛理工大学,环境与市政工程学院,青岛市固体废物污染控制与资源化工程研究中心,青岛 266520
  • 孙英杰
  • 青岛理工大学,环境与市政工程学院,青岛市固体废物污染控制与资源化工程研究中心,青岛 266520
  • 卞荣星
  • 青岛理工大学,环境与市政工程学院,青岛市固体废物污染控制与资源化工程研究中心,青岛 266520
  • 王华伟
  • 青岛理工大学,环境与市政工程学院,青岛市固体废物污染控制与资源化工程研究中心,青岛 266520
  • 王亚楠
  • 青岛理工大学,环境与市政工程学院,青岛市固体废物污染控制与资源化工程研究中心,青岛 266520
  • 张鹏菲
  • 青岛理工大学,环境与市政工程学院,青岛市固体废物污染控制与资源化工程研究中心,青岛 266520
  • 郑智博
  • 青岛理工大学,环境与市政工程学院,青岛市固体废物污染控制与资源化工程研究中心,青岛 266520
  • 摘要:以间歇-分阶段进水方式进行了模拟酸雨柱式动态淋溶实验.结果表明,间歇-阶段性酸雨入侵会影响填埋飞灰中Pb、Zn、Cu、Cr和Ni的浸出行为;尤其间歇停滞期后的初期酸雨入侵会增加多数重金属的再浸出水平,且该部分重金属的释放主要源于前阶段酸雨侵蚀过程中所形成的非稳定性(弱酸态)重金属.各酸雨侵蚀阶段,部分重金属(如Pb-Zn)的浸出行为具有相关性,这与各重金属在飞灰基质内的赋存形态、矿物相稳定性及酸性侵蚀程度等有关.各阶段酸雨入侵会相继溶出飞灰中的可溶性(NaCl、KCl等)、难溶性氯盐(CaClOH)以及微溶性钙盐(CaSO4),并增加CaCO3和Ca-Al-Si-O等矿物的峰强.各阶段酸雨入侵会使初始飞灰表面的团簇状结构逐渐被酸性(H+)侵蚀作用破坏,并暴露出大量棒状或条形状CaCO3晶体,且随着酸雨入侵次数的增加,CaCO3也将逐渐被侵蚀破坏.本研究为非连续酸性降雨条件下填埋稳定化飞灰的重金属浸出行为评价及风险管控提供了科学依据.
  • Abstract:The acid rain simulation was carried out by column dynamic leaching test with intermittent-periodic water inflow. The results show that the intermittent-periodic acid rain invasion affects the leaching behavior of Pb, Zn, Cu, Cr, and Ni in the landfill fly ash. Especially after the intermittent stagnation period, the initial acid rain invasion increases the re-leaching level of most heavy metals, and their release is mainly from the unstable (acid soluble form) heavy metals formed during anterior acid rain erosion. In each stage of acid rain erosion, the leaching behavior of some heavy metals (such as Pb-Zn) is correlated, which is related to the forms of heavy metals in fly ash matrix, the stability of mineral phases, and the degree of acid erosion, etc. The soluble (NaCl, KCl, etc.) and insoluble chloride salts (CaClOH) and slightly soluble calcium salts (CaSO4) are successively dissolved from fly ash, and CaCO3 and Ca-Al-Si-O increased accordingly. The acid rain invasion at each stage gradually destroys the cluster structure on the initial fly ash surface by acid erosion (H+), and exposes a large number of rod-shaped or strip-shaped CaCO3 crystals. With the prolonged acid rain invasion, CaCO3 will also be gradually eroded and destroyed. This study provides a scientific basis for the evaluation of heavy metal leaching behavior and risk control of landfill stabilized fly ash under non-continuous acid rainfall condition.

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