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数字孪生 2024-09-30 20:11:25

无锡有回收旧水带的吗(无锡回收金属费用)

一、无锡如果提取报废电路板中的有回用各种金属

电子垃圾危害大

目前,电子垃圾正在成为困扰全球的收旧水带收金属费一个大问题。由于电子产品更新换代速度快,无锡电子垃圾的有回用产生速度也更快。美国是收旧水带收金属费世界上最大的电子产品生产国和电子垃圾的制造国,每年产生的无锡电子垃圾达700万吨至800万吨,而且这个数量正在变得越来越大,有回用未来几年内仅要淘汰的收旧水带收金属费旧电脑就有约3亿台。整个欧洲的无锡电子垃圾大约是600万吨。据统计,有回用德国每年要产生电子垃圾180万吨,收旧水带收金属费法国是无锡150万吨。

而在国内,有回用随着我国高新产业的收旧水带收金属费迅猛发展和人民生活水平的迅速提高,办公、生活中使用的电脑、手机、打印机等电子产品也以惊人的速度激增。据统计,1991年我国的手机用户才100万户,到2001年就超过1亿户,到2004年3月则达到2.5亿户,预计2008年将达到5亿户。以平均每部手机使用3年计算,我国每年将报废的手机就有7000万部之多,加上手机附件和电池,产生的电子垃圾在40万吨左右。电视、洗衣机、冰箱、空调、电脑五大件每年的淘汰量在2000万台以上,电子垃圾的增长速度是普通废品的3倍。

电子垃圾处理不当,对环境污染非常大。环保人士指出,废旧电子产品与一般的城市生活垃圾有很大不同,机壳塑料和电路板上含有溴化阻燃剂;显示器、显像管和印制电路板里含有以硅酸盐形式存在的铅元素;电路板上的焊料为铅锡合金;电线和包装套含有聚氯乙烯等,这些物质对人体有害。如果将废旧电子产品掩埋在土壤中不做任何处理,所含的铅就会渗透出来,对土壤造成污染。如果对这些废旧品进行焚烧,会释放出大量的有害气体,对空气造成污染。如果将它们随意丢弃到荒野或填埋,这些重金属就会流到地下水中引起污染。

汕头市贵屿镇是广东省最大的电子垃圾、废旧电器集散地。在这里,十几万来自贫困地区的民工,每年处理逾百万吨电子垃圾。由于处理手段极为原始,在危害民工身体健康的同时,也造成了非常严重的环境污染。河岸沉积物的抽样化验显示,对生物体有严重危害的重金属钡的浓度10倍于土壤污染危险临界值,锡为152倍,铬1338倍,铅为危险污染标准的212倍,而水中的污染物超过饮用水标准数千倍。

呼市废旧家电流向二手家电商

废旧家电如何能更好地处理,一直困扰着厂家、消费者及政府相关部门。据了解,呼市的废旧家电一般有这样几种处理方式:到大商场以旧换新,卖给二手家电商,卖给废品回收站。而二手家电商的货源也主要从各个大型家电商场回收,然后做维修处理。彻底报废的家电只能当做废品卖给垃圾回收站。TCL厂家前一段时间举办过一次大规模的家电以旧换新的活动,规定彻底报废的家电不在回收范围之内。他们说,收回来的电视都卖给了二手家电商。

废品回收站的韩先生也说:“基本上每天能从呼市几个大的商场回收十多台冰箱,周六、日要比平时回收得多。”还有些电子元件被南方一些人收购后,再经处理做成新品,但他们大多属于小作坊,产品质量又成了问题。

目前,《废旧家电及电子产品回收处理管理条例》�征求意见稿已提交国务院法制办公室,进入审查阶段,今年年内有望正式通过并强制实施,《条例》规定:今后家电的生产者、经销商和售后服务机构,有义务回收废旧家电,否则最高将被罚款10万元。

民族家电城的一位负责人讲:“回收肯定需要费用,但现在严重的价格大战使各家电厂家利润空间已很小。再实行回收,厂家负担更重。若回收费用由厂、商、消费者三方承担似乎更可行。”

那么,在呼市建立家电回收处理企业是否可行呢?东鸽的一位负责人认为:“这需大笔资金,不是几万几十万可以解决的,还需考察时日。”

据笔者了解,到目前为止,内蒙古还没有家电协会。

政府需要规范废旧家电市场

现在废旧家电处理面临什么样的问题?

自治区环保局的负责人说:“虽然关于废旧家电的回收一直没有明确可操作的法律,但相关的部门规章却是很多的,包括发改委、环保局、信产部、商务部等。这些法规存在着不少的交叉、重叠、冲突,使得管理的效果大打折扣。”

内蒙古大学环境管理学院的一位教授认为:“目前我区的电子垃圾污染防治工作还处于起步阶段,因此大多废旧电器是和普通垃圾的处理方式一样,最终被填埋,形成严重的污染。如果采用循环的方式则又会带来另外一个问题,少数企业会借这一机会把废旧电器中的零件拆卸后再利用,制造大量的‘外新内旧’的电器,损害消费者的利益。”

中国家电协会副理事长刘福中说:“究竟对于废旧家电如何进行有效的处理,对于不同地方、不同类型的家电都是相异的。”他说,电子废物回收利用行业在世界上只有5年左右的发展历程,一切都需要进行摸索。但他个人觉得,目前最需要解决的是政府必须规范废旧家电处理市场,不能因为没有合适的方法而放任自流。国内针对如何进行这一回收工作显得有些“落后”于国外。像北京这样一个大都市,目前只有一家企业得到环保部门的许可,能够对废旧电器进行正规化的处理。

专业化处理废旧家电利润可观

据笔者了解,日本企业把废旧家电当金矿。环保专家透露,经过测算平均每吨电脑部件中含有黄金0.9公斤、铜128.7公斤、塑料270公斤、铅58.5公斤,还有少量的钯、铂等贵金属。废旧电器拆解中得到的外壳、部件等经过归类,将塑料材质的部分破碎压缩,变成细小的塑料颗粒卖到塑料制品企业作为加工原料,金属部分在进行适当的提炼后,提炼出的纯度可达到99.99%的黄金,直接在市场出售;铁、铜等则作为废品送金属冶炼厂回炉重炼。由于家电废弃物中富含各种金属,通过专业提炼设备和环保处理,每年可赚取高额利润。2003年,无锡市兴建了首家专业电子垃圾处理厂,每年可以“零污染”处理3万吨电子废弃物。今年9月,我国将在天津市动工兴建一个电子垃圾处理厂,并将于明年正式投入使用。这个处理中心将成为我国华北地区的电子垃圾处理回收基地,每年将综合利用电子废物3万吨。项目建成后,中心将对金、银、钯等贵重金属进行提取,同时可提炼出锌、铁、铜等金属,并把电路板进行粉碎后再利用。

二、什么是重金属污染物的传播特征

重金属污染物的传播特征与重金属污染源位置

摘要:文章阐明了重金属污染物来源与分布,同时对国内外土壤重金属污染治理的研究工作做了系统的综述,提出了土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法,利用环境矿物材料治理土壤重金属污染物的方法,具有成本低、效果好、无二次污染及有用金属可回收利用等优点,展现出广阔的环境矿物学研究与应用前景。并提醒人们要提高土壤质量意识,保护生态环境。

1)工业三废引起的重金属污染

近年来,由于部分矿产开发中选矿、冶炼工艺水平落后,个别矿区没有环保治理设备,废水、废气排放而带来的大量废弃物的产生未经处理直接投放环境,而其中的重金属随着自然的沉降、雨水的淋溶等途径进入土壤,进入正常循环的生态系统,造成重金属污染严重危害人们的生产生活。

2)化肥农药的过度使用

重金属元素是肥料中报道最多的污染物质,化肥中品位较差的过磷酸钙和磷矿粉中含有微量的As、Cd重金属元素(WILLIAMS C H,1973)。含铅及有机汞的农药发挥作用的同时也为土壤重金属污染埋下了祸根,造成土壤的胶质结构改变,营养流失,对农作物的产量及品质都造成极大的不良影响。目前的饲料添加剂中也常含有高含量的Cu和Zn(夏家淇,1996),这使得有机肥料中的Cu、Zn含量也明显增加并随着肥料施入农田。

3)汽车尾气的排放

以公路、铁路为中心成条带状分布的重金属污染土壤主要是由于汽车尾气的排放、汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘的沉降所引起的,污染元素中主要为Pb、Cu、Zn等元素(李波,2005)。这些物质随风飘落,进入土壤中引起重金属污染。实验证明,道路两旁土壤中重金属的污染比较严重,并随着离公路距离的由近到远,土壤的污染程度渐轻

重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。砷、硒是非金属,但是它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷,还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。

随着全球经济化的迅速发展,含重金属的污染物通过各种途径进入土壤,造成土壤严重污染。土壤重金属污染可影响农作物产量和质量的下降,并可通过食物链危害人类的健康,也可以导致大气和水环境质量的进一步恶化。因此引起世界各国的广泛重视。目前,世界各国土壤存在不同程度的重金属污染,全世界平均每年排放Hg约1.5万 t、Cu为340万 t、Pb为500万 t、Mn为1500万 t、Ni为100万 t。中国北方大城市的蔬菜基地和部分商品粮基地也存在着不同程度的重金属污染,如北京、天津、西安、沈阳、济南、长春、郑州等地;。

南方相对较轻,如福州、宁波、上海、武汉、成都等地。土壤重金属污染将会造成生态系统的严重破坏。从中国土壤资源状况看,到2000年底中国人均耕地仅为0.1 hm2,而且随着今后中国经济社会的发展如生态退耕、农业结构调整及自然灾害损毁等,土壤资源将进一步减少。因而如何有效地控制及治理土壤重金属的污染,改良土壤质量,将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容。

重金属污染原理

重金属,特别是汞、镉、铅、铬等具有显著和生物毒性。它们在水体中不能被微生物降解,而只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程(即迁移)。重金属污染的特点是:(1)除被悬浮物带走的外,会因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中,成为长期的次生污染源;(2)水中各种无机配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子等)和有机配位体(腐蚀质等)会与其生成络合物或螯合物,导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来;(3)重金属的价态不同,其活性与毒性不同。其形态又随pH和氧化还原条件而转化。(4)在其危害环境方面的特点是:微量浓度即可产生毒性(一般为1~10毫克/升,汞、镉为0.01~0.001毫克/升);在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如洋-甲基汞);可被生物富集,通过食物链进入人体,造成慢性路线。亲硫重金属元素(汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等)与人体组织某些酶的巯基(-SH)有特别大的亲合力,能抑制酶的活性,亲铁元素(铁、镍)可在人体的肾、脾、肝内累积,抑制精氨酶的活性。六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂,可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶,导致高铁血红蛋白,可能致癌,过量的钒和锰(亲岩元素)则能损害神经系统的机能。

本文主要从土壤中重金属污染物来源与分布、土壤中重金属污染物的现行治理方法入手,提出土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法。旨在保护环境,提高土壤的环境质量。

1土壤中重金属污染物来源与分布

土壤中重金属的来源是多途径的,首先是成土母质本身含有重金属,不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。此外,人类工农业生产活动,也造成重金属对大气、水体和土壤的污染。

1.1大气中重金属沉降

大气中的重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等。它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。大气中的大多数重金属是经自然沉降[2]和雨淋沉降进入土壤的。如瑞典中部Falun市区的铅污染[3],它主要来自于市区铜矿工业厂、硫酸厂、油漆厂、采矿和化学工业产生大量废物,由于风的输送,这些细微颗粒的铅,从工业废物堆扩散至周围地区。南京某生产铬的重工业厂[4]铬污染叠加已超过当地背景值4.4倍,污染以车间烟囱为中心,范围达1.5 km2,污染范围最大延伸下限1.38 km。俄罗斯的一个硫酸生产厂也是由工厂烟囱排放造成S、V、As的污染。公路、铁路两侧土壤中的重金属污染,主要是Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu的污染为主。它们来自于含铅汽油的燃烧,汽车轮胎磨损产生的含锌粉尘等。它们成条带状分布,以公路、铁路为轴向两侧重金属污染强度逐渐减弱;随着时间的推移,公路、铁路土壤重金属污染具有很强的叠加性。在宁—杭公路南京段两侧的土壤形成Pb、Cr、Co污染晕带,且沿公路延长方向分布,自公路向两侧污染强度减弱。在宁—连一级公路淮阴段两侧的土壤铅含量增高,向两侧含量逐渐降低,且在地表0~30 cm铅的含量较高。在法国索洛涅地区A71号高速公路[8]沿途严重污染重金属Pb、Zn、Cd,其沉降粒子浓度超过当地土壤背景值2~8倍,而公路旁重金属浓度比沉降粒子中高7~26倍。在斯洛文尼亚[9]从居波加到扎各瑞波公路两侧,铅除了分布在公路两侧以外,还受阶地地貌和盛行风的影响,高铅出现在低地,公路顺风一侧铅含量较高。经过自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染,主要以工矿烟囱、废物堆和公路为中心,向四周及两侧扩散;由城市—郊区—农区,随距城市的距离加大而降低,特别是城市的郊区污染较为严重。此外,还与城市的人口密度、城市土地利用率、机动车密度成正相关;重工业越发达,污染相对就越严重。

此外,大气汞的干湿沉降也可以引起土壤中汞的含量增高。大气汞通过干湿沉降进入土壤后,被土壤中的粘土矿物和有机物的吸附或固定,富集于土壤表层,或为植物吸收而转入土壤,造成土壤汞的浓度的升高。

1.2农药、化肥和塑料薄膜使用

施用含有铅、汞、镉、砷等的农药和不合理地施用化肥,都可以导致土壤中重金属的污染。一般过磷酸盐中含有较多的重金属Hg、Cd、As、Zn、Pb,磷肥次之,,氮肥和钾肥含量较低,但氮肥中铅含量较高,其中As和Cd污染严重。经过对上海地区菜园土地、粮棉地的研究,施肥后,Cd的含量从0.134 mg/kg升到0.316 mg/kg,Hg的含量从0.22 mg/kg升到0.39 mg/kg,Cu、Zn增长2/3。通过新西兰50 a前和现今同一地点58个土样分析,自施用磷肥后,镉从0.39 mg/kg升至0.85

mg/kg。在阿根廷由于传统无机磷肥的施入,进而导致土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的污染。

农用塑料薄膜生产应用的热稳定剂中含有Cd、Pb,在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可以造成土壤重金属的污染。

1.3污水灌溉

污水灌溉一般指使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。城市污水包括生活污水、商业污水和工业废水。由于城市工业化的迅速发展,大量的工业废水涌入河道,使城市污水中含有的许多重金属离子,随着污水灌溉而进入土壤。在分布上,往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重,远离污染源头和城市工业区,土壤几乎不污染[17]。近年来污水灌溉已成为农业灌溉用水的重要组成部分,中国自60年代至今,污灌面积迅速扩大,以北方旱作地区污灌最为普遍,约占全国污灌面积的90%以上。南方地区的污灌面积仅占6%,其余在西北和青藏[18]。污灌导致土壤重金属Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Pb等含量的增加。淮阳污灌区自污灌以来,金属Hg、Cd、Cr、Pb、As等就逐渐增高,1995~1997年已超过警戒级。太原污灌区的重金属Pb、Cd、Cr含量远远超过其当地背景值,且积累量逐年增高。

1.4污泥施肥

污泥中含有大量的有机质和氮、磷、钾等营养元素,但同时污泥中也含有大量的重金属,随着大量的市政污泥进入农田,使农田中的重金属的含量在不断增高。污泥施肥可导致土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb含量的增加,且污泥施用越多,污染就越严重,Cd、、Cu、Zn引起水稻、蔬菜的污染;Cd、Hg可引起小麦、玉米的污染;污泥增加,青菜中的Cd、Cu、Zn、Ni、Pb也增加]。Anthony研究表明,用城市污水、污泥改良土壤,重金属Hg、Cd、Pb等的含量也明显增加。

1.5含重金属废弃物堆积

含重金属废弃物种类繁多,不同种类其危害方式和污染程度都不一样。污染的范围一般以废弃堆为中心向四周扩散。通过对武汉市垃圾堆放场[23]、杭州某铬渣堆存区、城市生活垃圾场[25]及车辆废弃场[26]附近土壤中的重金属污染的研究,这些区域的重金属Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、As、Sb、V、Co、Mn的含量高于当地土壤背景值,重金属在土壤中的含量和形态分布特征受其垃圾中释放率的影响,且随距离的加大重金属的含量而降低。由于废弃物种类不同,各重金属污染程度也不尽相同,如铬渣堆存区的Cd、Hg、Pb为重度污染,Zn为中度污染,Cr、Cu为轻度污染。

1.6金属矿山酸性废水污染

金属矿山的开采、冶炼、重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆放等,可以被酸溶出含重金属离子的矿山酸性废水,随着矿山排水和降雨使之带入水环境(如河流等)或直接进入土壤,都可以间接或直接地造成土壤重金属污染。1989年我国有色冶金工业向环境中排放重金属Hg为56 t,Cd为88 t,As为173 t,Pb为226 t。矿山酸性废水重金属污染的范围一般在矿山的周围或河流的下游,在河流中不同河段的重金属污染往往受污染源(矿山)控制,河流同一污染源的下段自上游到下游,由于金属元素迁移能力减弱和水体自净化能力的适度恢复,金属化学污染强度逐渐降低。江西乐安江沽口—中洲由于遭受德兴铜矿的污染,水体及土壤中的重金属Cu、Pb、Zn、Cr含量增高,至鄱阳湖段重金属含量逐渐降低。美国科罗拉多州罗拉多流域受采矿的影响,重金属元素Cd、Zn、Pb、As的浓度,以污染源为最高,之后随着与污染源距离延长而逐渐降低。莱安河[30]重金属污染,来自一个大型铜矿,导致重金属浓度远远超过当地背景值。流域重金属污染随季节变化而异,枯水期重金属的含量明显高于丰水期。河流流速减缓可以导致该流段重金属含量增加。

同一区域土壤中重金属污染物的来源途径可以是单一的,也可以是多途径的。胡永定通过研究徐州荆马河区域土壤重金属污染的成因中指出:Cr、Cu、Zn、Pb是由垃圾施用引起的,As是由农灌引起的,Cd是由农灌和垃圾施用引起的,Hg是各种途径都具备。王文祥通过对山东省耕地重金属元素污染状况的研究说明,工业快速发展地区铅高于农业环境,铅与距公路远近有关。乡镇企业技术、设备落后,原材料利用率低,造成其周边土壤重金属污染相当严重。据贵州1986年的统计,全省乡镇排放汞14.7万kg,土壤中有的地方达56.64 mg/kg,超过未污染土壤的84.5倍。要引起高度重视。

总的来说:工业化程度越高的地区污染越严重,市区高于远郊和农村,地表高于地下,污染区污染时间越长重金属积累就越多,以大气传播媒介土壤重金属污染土壤的具有很强的叠加性,熟化程度越高重金属含量越高。

2土壤中重金属污染物现行治理方法

关于土壤重金属污染物的研究,国外始于20世纪60~70年代,如澳大利亚、美国、德国等国家对土壤重金属较深入,尤其澳大利亚。我国在1983年对主要类型的土壤环境容量作过初步研究,如提出研究土壤重金属的生态效应、临界含量地带性分异规律和分区等。

当前,世界各国很重视对重金属污染治理方法研究,并开展广泛的研究工作。总的来说,目前大致有以下四种治理措施:

2.1工程治理方法

工程治理是指用物理或物理化学的原理来治理土壤重金属污染。主要有:客土是在污染的土壤上加入未污染的新土;换土是将以污染的土壤移去,换上未污染的新土;翻土是将污染的表土翻至下层;去表土是将污染的表土移去等。如日本富士县神通川流域的痛痛病发源地,就是由于长期食用含镉的稻米而引发的,他们通过研究,去表土15 cm,并压实心土,在连续淹水的条件下,稻米中镉的含量小于0.4 mg/kg;去表土后再客土20 cm,间歇灌溉稻米中镉的含量也不超标,客土超过30 cm,其效果更佳。此外淋洗法是用淋洗液来淋洗污染的土壤;热处理法是将污染土壤加热,使土壤中的挥发性污染物(Hg)挥发并收集起来进行回收或处理;电解法是使土壤中重金属在电解、电迁移、电渗和电泳等的作用下在阳极或阴极被移走。

以上措施具有效果彻底、稳定等优点,但实施复杂、治理费用高和易引起土壤肥力降低等缺点。

2.2生物治理方法

生物治理是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染。主要有:动物治理是利用土壤中的某些低等动物蚯蚓、鼠类等吸收土壤中的重金属;微生物治理是利用土壤中的某些微生物等对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用,降低土壤中重金属的毒性如Citrobacter sp产生的酶能使U、Pb、Cd形成难溶磷酸盐;原核生物(细菌、放线菌)比真核生物(真菌)对重金属更敏感,格兰氏阳性菌可吸收Cd、Cu、Ni、Pb等。植物治理是利用某些植物能忍耐和超量积累某种重金属的特性来清除土壤中的重金属;重金属的植物吸收、淋溶和无效态数量将只依赖于它们的有效态的多少,重金属溶液浓度和它们的土壤的有效态之间关系遵循Freundlich吸附方程[41];超积累植物可吸收积累大量的重金属,目前已发现400多种,超积累植物积累Cr、Co、Ni、Cu、Pb的含量一般在0.1%以上,积累Mn、Zn含量一般在1%以上;印度芥菜(Brassica juncea)可吸收Zn、Cd、Cu、Pb等,在Cu为250 mg/kg,Pb为500 mg/kg、Zn为500 mg/kg条件下能生长,在Cd为200 mg/kg出现黄化现象[42];印度芥菜(Brassica juncea)可对Cr6+、Cd、Ni、Zn、Cu富集分别为58,52,31,17和7倍;高杆牧草(Agropyron elongatum)能吸收Cu等;英国的高山莹属类等,可吸收高浓度的Cu、Co、Mn、Pb、Se、Cd、Zn等。

生物治理措施的优点是实施较简便、投资较少和对环境破坏小,缺点是治理效果不显著。

2.3化学治理方法

化学治理就是向污染土壤投入改良剂、抑制剂,增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量,改变pH、Eh和电导等理化性质,使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低重金属的生物有效性。其中沉淀法是指土壤溶液中金属阳离子在介质发生改变(pH值、OH-、SO42-等)时,形成金属沉淀物而降低土壤重金属的污染;如向土壤中投放钢渣,它在土壤中易被氧化成铁的氧化物,对Cd、Ni、Zn的离子有吸附和共沉淀作用,从而使金属固定。在沈阳张士污灌区进行的大面积石灰改良实验表明,每公顷施石灰1500~1875 kg籽实含镉量下降50%[18]。有机质法是指有机质中的腐殖酸能络合重金属离子生成难溶的络合物,而减轻土壤重金属的污染;吸附法是指重金属离子能被膨润土、沸石、粘土矿物等吸附固定,从而降低土壤重金属的污染。

化学治理措施优点是治理效果和费用都适中,缺点是容易再度活化。

2.4农业治理方法

农业治理是因地制宜的改变一些耕作管理制度来减轻重金属的危害,在污染土壤上种植不进入食物链的植物。主要有:控制土壤水分是指通过控制土壤水分来调节其氧化还原电位(Eh),达到降低重金属污染的目的;选择化肥是指在不影响土壤供肥的情况下,选择最能降低土壤重金属污染的化肥;增施有机肥是指有机肥能够固定土壤中多种重金属以降低土壤重金属污染的措施;选择农作物品种是指选择抗污染的植物和不要在重金属污染的土壤上种植进入食物链的植物;如在含镉100 mg/kg的土壤上改种苎麻,五年后,土壤镉含镉平均降低27.6%;因地制宜地种植玉米、水稻、大豆、小麦等,水稻根系吸收重金属的含量占整个作物吸收量的58%~99%,玉米茎叶吸收重金属的含量占整个作物吸收量的20%~40%,玉米籽实吸收量最少,重金属在作物体内分配规律是根>茎叶>籽实。土壤重金属污染也是导致生态系统破坏的重要因素。合理的利用农业生态系统工程措施,也可以保持土壤的肥力,改良和防治土壤重金属污染,提高土壤质量,并能与自然生态循环和系统协调运作。如可以在污染区公路两侧尽可能种树、种花、种草或经济作物(如蓖麻),种植草皮或观赏树木,移栽繁殖,不但可以美化环境,还可以净化土壤;蓖麻可用作肥皂的原料。也可以进行农业改良,即在污染区繁育种子(水稻、玉米),之后在非污染区种植;或种植非食用作物(高梁、玉米),收获后从秸秆提取酒精,残渣压制纤维板,并提取糠醛,或将残渣制作沼气作能源。

农业治理措施的优点是易操作、费用较低,缺点是周期长、效果不显著。

3土壤中天然矿物治理重金属污染物新方法

土壤的主要矿物组成除粘土矿物外,还存在大量的天然铁锰铝氧化物及氢氧化物、硅氧化物、碳酸盐、有机质硫化物等天然矿物。在国内外关于土壤重金属污染物防治途径研究中,人们一直强调土壤自身的净化能力,但土壤自净化能力离不开土壤中矿物种对重金属的吸附与解吸作用、固定与释放作用,土壤中具体矿物的净化能力才真正体现土壤自身的净化能力和容纳能力。土壤中有毒有害元素含量的高低,并不是直接判定土壤环境质量优劣乃至土壤生态效应的唯一标志,关键问题是要揭示这些重金属在土壤中与各种无机物之间具有怎样的环境平衡关系。在国内外为寻求地下水和土壤有机污染的修复方法而直接对土壤中多种粘土矿物进行改性研究,即利用有机表面活性剂去置换天然粘土矿物中存在着的大量可交换的无机阳离子,以形成有机粘土矿物,可有效截住或固定有机污染物,阻止地下水的进一步污染,限制有机污染物在土壤环境中迁移扩散。但特别需要指出的是,在粘土矿物改性过程中,其中的固定态重金属也一并被置换出来,导致土壤系统中业已建立环境平衡被打破,使得土壤环境中解吸释放态重金属污染物总量大大增加。至此,土壤中重金属污染物既来源于土壤中活动态的重金属,又来源于改性粘土矿物时被置换释放出来的重金属。以本实验室正在开展研究的环境矿物材料—天然铁锰铝氧化物及氢氧化物为例,其中磁铁矿、赤铁矿、针铁矿、软锰矿、硬锰矿与铝土矿等也正在成为国际上关于天然矿物净化污染方法研究方面的重点对象之一。我们认为天然铁锰铝氧化物及氢氧化物的表面具有明显的化学吸附性特征,锰氧化物与氢氧化物还具有较完善的孔道特征,尤其是Fe、Mn为自然界中少数的但属于常见的变价元素,其氧化物和氢氧化物化合物往往可表现出一定的氧化还原作用。所以说天然铁锰铝氧化物及氢氧化物具有潜在的净化重金属污染物的功能,能成为土壤环境中吸附固定态重金属污染物的有效物质。

综上所述,国内外对土壤重金属污染现状与治理,取得了一定的成绩,也存在一些理论上和技术上的问题,如土壤中重金属与土壤中矿物之间的吸附与解吸、固定与释放的平衡关系的研究,土壤中重金属形态特征、转化与迁移规律的系统研究,土壤中二次污染物的及时处理等。

土壤重金属污染首先应从源头抓起,控制污染源,土壤重金属的污染已经达到相当严重的程度,要充分认识土壤重金属污染的长期性、隐匿性、不可逆性以及不能完全被分解或消逝的特点。土壤质量问题是经济可持续发展和社会全面进步的战略问题,它直接影响土壤质别、水质状况、作物生长、农业产量、农产品品质等,并通过食物链对人体健康造成危害。对工业生产中排放的污染物尚未得到较彻底控制,尤其在农业生产中大量而盲目使用化学肥料和农药的今天,江河湖海、地下水及陆地中无机和有机污染物积累总量与日俱增,使土地环境质量变得极其脆弱。一旦土壤对这些污染物尤其是重金属的消纳容量达到饱和,这些污染物对耕地生产能力的潜在毁灭性破坏便有可能一触即发,有人已形象地称之为农业生产中的“定时炸弹”。从这个意义上来讲,土地管理与保护工作不仅是对耕地总量的监管,还应该加强对耕地质量的保护与改善。对土壤质量的保护便是对耕地生产能力的保护,更是提高土地利用效率的强有力措施之一。对于我国这样一个人口众多的农业大国,开展国土质量调查评价,对土壤重金属污染物进行试验研究,开发耕地污染的治理方法和技术,显得更为必要和迫切。

三、把垃圾回收利用的优点和缺点各是什么

一、国内垃圾处理现状

城市垃圾产量主要与地理条件、城市人口、经济发展水平、居民收入、居民消费水平和城市燃气气化率有关。一些大城市虽然居民收入大幅度提高,燃气普及率提高,但人均垃圾产量却仍在1.13~1.36公斤/人•日之间徘徊,其原因是除厨余物外其它废弃物的增多。

城市垃圾有各种各样的来源,由于各省市的经济发展状况、人口密度、燃料结构等方面的差异,城市生活垃圾的成分也各不相同。

从1983年到1987年,全国24个大型城市垃圾成分的统计结果显示,动植物等有机物占24.65%,炉灰、砖瓦等无机物占69.84%,纸类、金属、塑料、玻璃等废品占5.51%。近10年来,由于大城市民用燃料气化率、集中供热率的提高,人民生活水平的提高,居民生活垃圾成分发生了明显的变化,表现在:厨余类有机物在垃圾中含量较大,利用潜力增加,但需要分类收集,垃圾中灰土含量下降,其中有机成分约占总量的60%,无机物的含量约占40%。

但是,我国绝大多数的中小城市仍以煤炭或洗煤副产品煤泥作为工业与民用燃料。因此,从全国水平看,中小城市无机物仍然占城市生活垃圾总量的50%~70%。

目前,我国城市生活垃圾最主要的处理方式仍然是填埋,约占全国垃圾处理量的70%以上;其次是高温堆肥,约占20%以上;采用焚烧法处理城市生活垃圾的数量还很少。近年来,我国进行了大量的城市生活垃圾处理研究,并陆续兴建了一批大、中型的城市垃圾处理设施,城市垃圾处理率得到迅速的提高。如日处理量达2000吨的北京阿苏卫卫生填埋场、深圳下坪填埋场、上海安亭、无锡及常州堆肥厂、深圳焚烧发电厂以及杭州天子岭垃圾卫生填埋场等。

但是,由于资金原因,国内仍然有许多城市采用集中堆放或简易填埋方式处置城市垃圾。并且在填埋时,由于没有很好的压实机械,这些填埋场未达使用年限就填满封场。沿海的许多城市垃圾填埋很难找到合适的场地。另有许多城市因为缺乏资金,无法按标准要求建造填埋场或焚烧设施。有些城市或地区,虽然一次性的建设投资解决了,但长期运行的费用也难以维持,因而也很难达到无害化处理的目标。

可堆腐的有机垃圾是我国城市垃圾中的主要成分之一。将垃圾中的可堆腐有机物进行堆肥处理是提高垃圾再生利用水平的主要途径。通过垃圾的堆肥处理,可显著提高垃圾资源化水平。促使垃圾堆肥处理发展的重要因素是实行垃圾分类收集。例如,厨余垃圾、园林修剪物、果品蔬菜加工残渣、养殖场、屠宰场废弃物等,单独分类收集后用于堆肥,既简化堆肥工艺,降低堆肥成本,又可提高堆肥质量,为打开堆肥市场开创有利条件。

目前,在城市垃圾堆肥方面已经建成堆肥场约20处(1999年统计),主要采用机械化堆肥和简易高温堆肥技术。由于堆肥技术设施较为落后,生产的堆肥产品质量不高、肥效较低,使堆肥产品销路不畅,最终导致堆肥场因堆肥产品的积压而停产。

在焚烧方面,我国发展较慢,目前只有少数经济水平较高的城市引进国外设备或部分引进国外设备建设了一些垃圾焚烧厂,并开发了一些小型焚烧炉,但同国外引进的大型炉排炉相比,技术上仍有差距。

二、常用城市生活垃圾处理方法

(一)、卫生填埋法(Landfill)

卫生填埋法是国内外应用广泛的垃圾处理方法,此方法处理量大,方便易行,但填埋场占用大量的土地资源,不发达国家和发展中国家由于经济落后,大多采用简易填埋法,其产生的垃圾渗滤液对地下水和地表水造成严重的二次污染。卫生填埋是指能对填埋场气体和渗滤液进行控制的填埋方式,卫生填埋与简易填埋的根本区别主要在于卫生填埋过程中采取了底、侧层防渗与废气收集处理,垃圾表层覆盖压实作业等措施,从而避免了目前采用的简易填埋方式下产生的二次污染。在我国卫生填埋是垃圾处理必不可少的最终处理手段,也是现阶段我国垃圾处理的主要方式。

垃圾卫生填埋处理的优点有:技术成熟,运行管理简单,处理量大,灵活性强,适用范围广,投资及运行费用较低。

缺点有:选址较困难、减容效果差、占地面积大、对周围环境会有一定影响。

卫生填埋方法适用于选址容易、生活垃圾混装的城市。

(二)、垃圾焚烧(Incineration)

焚烧法是将垃圾中的可燃成分在高温(800℃~1000℃)条件下经过燃烧反应,可燃成分充分氧化,最终成为无害稳定的灰渣。焚烧法一般可使垃圾大幅度减容,大大减少了占地并能回收热能用于生活取暖和发电。焚烧是目前世界上—些经济发达国家广泛采用的一种城市生活垃圾处理技术。

焚烧处理的优点有:

1、垃圾焚烧处理后,垃圾中的病原休被彻底消灭,燃烧过程中产生的有毒有害气体和烟尘经处理达标后排放,无害化程度高;

2、经过焚烧,垃圾中的可燃成分被高温分解后一般可减容80%~90%,减容效果好,可节约大量填埋场占地,经分选后的垃圾焚烧效果更好;

3、垃圾被作为能源来利用,垃圾焚烧所产生的高温烟气,其热能被转变为蒸汽,用来供热及发电,还可回收铁磁性金属等资源,可以充分实现垃圾处理的资源化;

4、垃圾焚烧厂占地面积小,尾气经净化处理后污染较小,可以靠近市区建厂。既节约用地又缩短了垃圾的运输距离,对于经济发达的城市,可因地制宜,发展以焚烧、减容为主的综合处理。

5、焚烧处理可全天候操作,不易受天气影响;

焚烧处理的缺点有:

1、焚烧法投资大,占用资金周期长。

2、焚烧对垃圾的热值有一定要求,一般不能低于5000kJ/kg,限制了它的应用范围。

3、焚烧过程中产生的“二恶英”问题,必须有很大的资金投入才能进行有效处理。

由此可见,焚烧处理方法适用于卫生填埋场地缺乏、生活垃圾热值高、经济条件较发达的城市。

(三)、堆肥与垃圾再生利用(Reuse and Recycling)

堆肥是使垃圾中的有机质在微生物的作用下进行生物化学反应,最后形成腐殖质,可作肥料或土壤改良剂。堆肥包括好氧发酵和厌氧发酵两种方式。一般常用好氧发酵工艺,周期短、无害化效果好。

堆肥法依靠自然界中广泛存在的细菌、放线菌、真菌等微生物,人为地、可控制地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。通过堆肥化我们可以把有机物转化为有机肥料,这种有机肥料作为最终产物不仅稳定,而且不危害环境。

堆肥法的优点有:投资较低,技术简单、有机物分解后可作为肥料再利用从而达到资源的循环利用,垃圾减量明显。

堆肥法的缺点有:对垃圾分类要求高、有氧分解过程中产生的臭味会污染环境,堆肥成本过高或质量不佳影响堆肥产品销售。

堆肥法适用于卫生填埋场地缺乏,城市生活垃圾垃圾分类系统较完善且生活垃圾中可生物降解的有机物含量大于40%的城市。

三、生活垃圾的处理、处置设施

(一)、卫生填埋处置

生活垃圾卫生填埋是一种将垃圾填入经过防渗、导排等处理后的谷地、平地或地坑内,经压实覆土后使其发生物理、化学、生物等变化,分解有机质,达到无害化目的的一种处理方式,也是一种最终处理方式。其生产工艺主要分为三大部分:

填埋作业——库区倾倒、摊平、压实、覆土等;

渗沥液处理——库区渗沥液引排、预处理、处理;

填埋气处理——库区填埋气导引、排放。

(二)、焚烧处理

经过高温燃烧,使可燃物氧化分解,转变为惰性残渣,高温可以灭菌消毒,热能可以回收利用。焚烧是实现无害化、减量化、资源化的最好途径。

焚烧场的生产系统由以下组成:前段处理系统——垃圾准备及预处理,垃圾焚烧系统,烟气处理系统、灰渣处理系统,废水处理系统及助燃空气系统和自动控制系统。

焚烧厂的炉渣可作为建筑材料混合料,否则需进行卫生填埋。烟道灰因含有危毒物质,应做固化处理后再进行卫生填埋。

(三)、堆肥处理

利用微生物在适宜条件下可提高活性的特性,将垃圾中的有机物质进行分解,使之转化为稳定的腐殖质的有机肥料。

参考资料:智能化选矿