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随着矿产资源的开采以及人们对生活环境要求的提高,冶炼废渣对环境的污染问题日益受到人们的关注,其中冶炼废渣中重金属元素对环境的危害作用最大。本文以铅锌矿冶炼废渣为研究对象,对采集的样品依据不同的研究方法进行分类配制。借助实验室的微波消解仪和原子荧光光谱仪等分析手段对样品中的重金属元素进行了全量分析,浸出毒性分析和形态分析,并通过设计电动去除实验,对渣样中的各种重金属元素达到了一定的去除比例,为人们在铅锌冶炼废渣的污染治理上提供理论基础和技术支持。主要的研究内容有:通过全量分析可知,冶炼废渣中所测得的五种重金属元素的含量都很高,As为13510mg/kg,Pb为1228.05 mg/kg,而Zn甚至高达64820 mg/kg。这种废渣一旦在自然条件下释放,将会对周围环境造成严重的危害。在浸出毒性实验中,模拟场景为工业固体废物进行不恰当填埋处置或贮存,并受酸雨影响条件下,有害物质溶出下渗,造成对地下水的污染。依据模拟的污染场景,结合实验上的可操作性,H2S04/HNO3质量配比为2:1,液固比为10:1,pH为3.20±0.05,对样品的浸出毒性做出定量的分析,认为渣样无浸出毒性危险。对渣样进行形态分析,发现不同采样点样品中重金属元素Zn、Pb、Cd和As的形态分布具有一定的差异性。取各种元素的形态的比例平均值,发现重金属元素Zn的形态主要以残渣态和可氧化态为主,二者占总比例的89.71%。Pb元素的形态分布为可氧化态和可还原态为主,二者比例为59.92%。Cd元素的形态分布以残渣态为主和可氧化态为主,二者比例达88.98%。而As元素的形态则以残渣态为主,所占比例高达99.56%。通过对渣样的潜在生态风险进行分析,认为由于Zn和Pb本身具有较高的相对含量,这两种元素的生态危害性最大,其次是Cd,而As则对环境几乎无潜在危害。按照美国环保局推荐的健康危害评价计算方法,计算出每种重金属三种暴露途径的每日剂量,进而计算出总非致癌危害指数为8.72E+07,总致癌危害指数为2.82E-15。总非致癌危害指数远远大于1,总致癌危害指数远远小于10E-6 ,因此可认为该废渣存在非致癌风险,不存在致癌风险。通过本课题的形态分析实验后,发现传统的计算方法存在缺陷,真正对人体健康产生直接影响和潜在影响的重金属是小于重金属总量对人体健康影响的。具体的数量关系可由重金属各种形态占总量的多少来确定。通过设计实验,选择30v直流电压,去除时间为152h。对样品进行电动去除。通过分析去除过程中的电流,电压和电导率的变化规律,发现:(1)电流由小变大,反应进行到第6h时,电流达到最高后开始缓慢下降,最后趋于平稳,稳定电流约为10mA。(2)每个反应区域的电压变化均不相同,1#、2#区域从实验开始一直到实验结束,均呈现缓慢下降趋势。3#区域则基本处于平稳状态。4#、5#反应区域均在实验开始后30h小时达到电压最低点,然后电压开始出现有规律的升高,5#电压甚至高达9.38v。(3)实验初期,随着电解反应的进行,导电性能大大提高,电导率迅速增大。在18h 54h的这段时间内,导电性能最好,电流较大,去除效果最好。对去除实验的去除效率进行计算,得出结论:Zn为29.51%, Cu为22.97%, Pb为20.93%, Cd为12.87%。