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1、富含Cd、Pb植物焚烧处理方法的探讨邢前国1, 2，潘伟斌1*1. 华南理工大学环境科学与工程学院，广东 广州 510640；2. 中国科学院南海海洋研究所，广东 广州 510301摘要：植物修复技术在重金属污染土壤修复领域有着良好的应用前景，而焚烧被认为是针对收获植物的一种有效后处理手段。采用富含Cd、Pb的野生植物铁芒萁（Dicranopteris pedata），在450、650、850 不同温度下进行了焚烧模拟试验，对焚烧过程中的灰分、Cd及Pb残留量的变化情况进行了探讨。结果表明，铁芒萁的灰分残留量可以降到10%以下，Cd、Pb在灰化过程中均有很大损失，直接利用底灰来进行Cd、Pb的
2、冶炼回收不可行，烟气中的Cd、Pb可能产生二次污染，应采取措施加以防治。关键词：植物修复；后处理；焚烧；镉；铅中图分类号：X71 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2004）04-0585-03表1 植物样品灰化过程中灰分、Cd及Pb的成分变化测定项目温度/灰化时间1 h3 h5 h7 hw(灰分)/%450 14.1013.4214.0213.4865010.0311.0610.6610.638509.939.869.889.27w(Cd)/(mgkg-1)45021.2120.4120.4821.5065020.7520.2117.9513.778502.482.102.090
3、.04w(Pb)/(mgkg-1)450150.0148.0151.2145.2650150.6141.0141.4140.185039.830.313.18.8随着近代工业的发展，由于污水灌溉、大气沉降及尾矿堆放等人为因素带来的土壤重金属污染问题正日益凸现出来，并危及人类健康1。传统的重金属污染土壤的修复技术存在很多缺陷，近年来发展起来的一种植物修复技术（Phytoremediation）在该领域显示出良好的应用前景1,2。然而，对重金属污染土壤进行植物修复所得的生物质（Bio-mass）同样存在着一个后处理（Post-harvest processing）问题，如采用焚烧发电、压缩填埋、堆
4、肥等1。C.W.N. Anderson等人提出了一种植物采矿（Phytomining）的模型：种植超积累植物-收割、焚烧-冶炼，希望对生物矿（Bio-ore）中的镍、金、镉等金属进行回收，并利用焚烧时产生的热能，通过经济性分析，他们认为在低品位矿、尾矿等传统采矿方式经济性不够的区域运用该技术有着良好的前景2。目前国内外对垃圾焚烧的飞灰中的重金属污染研究的较多，普遍认为，挥发性重金属如汞、镉、铅等形成的二次污染是一个重要问题36。但植物修复所得的生物质与城市垃圾的成份相差甚远，植物中的Cd、Pb在焚烧过程中的变化会是怎样呢？焚烧对其回收有什么影响呢？我国的Cd、Pb污染相当严重，采用植物修复有着
5、很大的市场，但对相应的后处理技术的研究未见报道。本研究直接取材富含Cd、Pb的野生植物，进行焚烧模拟试验，对此过程中可能产生的二次污染和重金属损失等问题进行探讨。1 实验器材与方法1.1 主要仪器设备植物粉碎机（FZ102，上海悦丰仪器仪表有限公司），箱式电炉（SX2-4-10，上海圣欣科学仪器有限公司），火焰原子吸收分光光度计（WFX-1C，北京瑞利分析仪器公司）。1.2 实验方法1.2.1 样品预处理采集植物样品，先用自来水冲洗干净，再用去离子水冲洗两遍；先在90 杀青30 min，然后在70 下恒温干燥至恒质量；用植物碎样机将样品粉碎、过2 mm筛，装入塑料瓶密封备用。1.2.2 实验方
6、法实验材料采用富含Cd、Pb的植物铁芒萁（Dicranopteris pedata）。该样品采集于广东省韶关铅锌矿区，经混合酸V(HNO3)V(HClO4)=41 湿法消解后测定，其中Cd、Pb的质量分数（干物）分别为30.70、490.90 mg/kg。取2 g左右该样品（质量分数记为w1），放入坩埚，先在电炉上灼烧至无烟，再转移至箱式电炉，升温模拟焚烧，在450 、650 、850 下分别灰化1 h、3 h、5 h、7 h (见表)，各做3个重复，将处理后的样品称质量、计算灰分残留量w2；残留灰分再经硝酸消化溶解后，用火焰原子吸收法测定灰分中Cd、Pb的质量分数w3。测定结果见表1，其中残
7、留灰分及残留Cd、Pb量的计算方式如下：灰分（%）= w2100/w1；w(Cd, Pb)= w31000/w12 结果与分析2.1 灰化过程中灰分的变化图1中，在450 时，残留灰分为13.4%14%；在650 时，残留灰分约是原生物量的10.6%11%；在850 时，灰分残留量均低于10%。这一现象对植物修复产物减量有重要意义，但从650 上升到850 ，灰分残留量的变化无显著意义（双侧t检验, P=0.094）。总体看来，在各温度下，当灰化时间大于1 h时，灰分随时间变化不够明显；灰分残留量对温度比较敏感，随着温度的升高，灰分随之变少，且减少的幅度随温度的升高而变小。2.2 灰化过程中d
8、的变化图2中，450下的Cd残留量最高，且随时间无明显变化，在20.4121.50 mg/kg之间，但同湿法消化测定结果30.70 mg/kg相比，还是有明显的差异；在650 时，随着时间的延长，Cd残留量由20.75 mg/kg降至13.77 mg/kg；而在850 灰化时，Cd残留量明显较450 、650 时低，且随着时间的延长而降低，但降低的速率较650 时低，其中一个重要原因是Cd残留量本身已很低。由此可见，在650 左右，铁芒萁中的Cd已明显开始挥发，并且焚烧时间对挥发有很大影响。Cd在650 时挥发明显，这与采用干法消化测定Cd及测灰分时要求温度不能高于600 这一原则相符(参考国
9、标GB/T 5009.151996，GB/T 5009.41985)。2.3 灰化过程中Pb的变化图3中，通过本法测定的Pb残留量在160 mg/kg以下，同湿法消化测定结果490.90 mg/kg相差甚远。在450 和650 时，Pb在灰分中的残留量随时间变化都不明显，且两种温度条件对Pb的残留量的影响也无明显差异（双侧t检验，P=0.055）；但在850 时，Pb随时间变长而损失较大，在7 h内，Pb的质量分数从39.8 mg/kg 降至8.8 mg/kg，下降速率很快。并且，从图3可以知道，在650850 的升温过程中，Pb已经有很大的损失，说明Pb在650 以上挥发比较明显。3 结论与
10、建议（1）实验结果表明，用干法消化和湿法消化进行Cd、Pb的质量分数测定时，结果相差较大。干法消化的测定结果偏低，随着灰化温度的升高，测定值随之减小。在本实验当中，干法消化采用的是坩埚，而湿法消化用的是三角瓶，器材可能对测定结果也有影响。故，运用不同的消解方法，测定结果相差较大，这可能造成对污染程度的错误评估。（2）采用焚烧方法可以将生物质的质量减至原来的10%以下，并且体积也可以大幅缩小，便于进一步处理；但随着温度的升高(650 时)与停留时间的延长，Cd、Pb的损失十分明显，焚烧后它们在底灰中的残留很少，可从底灰中回收的量很小。富含Cd、Pb的植物在焚烧过程中存在着烟气的二次污染问题，严建
11、华等6对垃圾焚烧有着类似的研究结果。C.W.N. Anderson等人2提出的模型需要进行改进才能适合富含Cd、Pb植物的焚烧处理，即难以直接从底灰中回收植物体所积累的大部分Cd、Pb。而温度低于800 时，又容易产生二恶英7，显然，这里存在着一个矛盾。如果采用生物质气化7,8的方法进行能源回收的同时，通过高温让Cd和Pb挥发出来，再通过冷凝等方法进行Cd、Pb的回收，这也许是一种值得研究的替代方法。致谢：感谢张太平博士在植物鉴定方面所做的工作，以及田英姿老师等在样品分析与测试方面所给予的帮助！参考文献：1 邢前国, 潘伟斌, 张太平. 重金属污染土壤的植物修复技术J. 生态科学, 2003,
12、 22(3): 275-279.2 ANDERSON C W N, BROOKS R R, CHIARUCCI A, et al. Phytomining for nickel, thallium and goldJ. Journal of Geochemical Exploration, 1999, 67(1-3): 407-415.3 VEEKEN A, HAMELERS B. Sources of Cd, Cu, Pb and Zn in biowasteJ. The Science of the Total Environment, 2002, 300(1-3): 87-98.（下转第
13、600页）我的大学爱情观1、什么是大学爱情：大学是一个相对宽松，时间自由，自己支配的环境，也正因为这样，培植爱情之花最肥沃的土地。大学生恋爱一直是大学校园的热门话题，恋爱和学业也就自然成为了大学生在校期间面对的两个主要问题。恋爱关系处理得好、正确，健康，可以成为学习和事业的催化剂，使人学习努力、成绩上升；恋爱关系处理的不当，不健康，可能分散精力、浪费时间、情绪波动、成绩下降。因此，大学生的恋爱观必须树立在健康之上，并且树立正确的恋爱观是十分有必要的。因此我从下面几方面谈谈自己的对大学爱情观。2、什么是健康的爱情：1) 尊重对方，不显示对爱情的占有欲，不把爱情放第一位，不痴情过分；2) 理解对方
14、，互相关心，互相支持，互相鼓励，并以对方的幸福为自己的满足; 3) 是彼此独立的前提下结合；3、什么是不健康的爱情：1)盲目的约会，忽视了学业;2)过于痴情，一味地要求对方表露爱的情怀，这种爱情常有病态的夸张;3)缺乏体贴怜爱之心，只表现自己强烈的占有欲;4)偏重于外表的追求;4、大学生处理两人的在爱情观需要三思：1. 不影响学习：大学恋爱可以说是一种必要的经历，学习是大学的基本和主要任务，这两者之间有错综复杂的关系，有的学生因为爱情，过分的忽视了学习，把感情放在第一位；学习的时候就认真的去学，不要去想爱情中的事，谈恋爱的时候用心去谈，也可以交流下学习，互相鼓励，共同进步。2. 有足够的精力：
15、大学生活，说忙也会很忙，但说轻松也是相对会轻松的！大学生恋爱必须合理安排自身的精力，忙于学习的同时不能因为感情的事情分心，不能在学习期间，放弃学习而去谈感情，把握合理的精力，分配好学习和感情。3、 有合理的时间；大学时间可以分为学习和生活时间，合理把握好学习时间和生活时间的“度”很重要；学习的时候，不能分配学习时间去安排两人的在一起的事情，应该以学习为第一；生活时间，两人可以相互谈谈恋爱，用心去谈，也可以交流下学习，互相鼓励，共同进步。5、大学生对爱情需要认识与理解，主要涉及到以下几个方面：（一） 明确学生的主要任务“放弃时间的人，时间也会放弃他。”大学时代是吸纳知识、增长才干的时期。作为当代
16、大学生，要认识到现在的任务是学习学习做人、学习知识、学习为人民服务的本领。在校大学生要集中精力，投入到学习和社会实践中，而不是因把过多的精力、时间用于谈情说爱浪费宝贵的青春年华。因此，明确自己的目标，规划自己的学习道路，合理分配好学习和恋爱的地位。（二） 树林正确的恋爱观提倡志同道合、有默契、相互喜欢的爱情：在恋人的选择上最重要的条件应该是志同道合，思想品德、事业理想和生活情趣等大体一致。摆正爱情与学习、事业的关系：大学生应该把学习、事业放在首位，摆正爱情与学习、事业的关系，不能把宝贵的大学时间，锻炼自身的时间都用于谈情说有爱而放松了学习。 相互理解、相互信任，是一份责任和奉献。爱情是奉献而不
17、时索取，是拥有而不是占有。身边的人与事时刻为我们敲响警钟，不再让悲剧重演。生命只有一次，不会重来，大学生一定要树立正确的爱情观。（三） 发展健康的恋爱行为 在当今大学校园，情侣成双入对已司空见惯。抑制大学生恋爱是不实际的，大学生一定要发展健康的恋爱行为。与恋人多谈谈学习与工作，把恋爱行为限制在社会规范内，不致越轨，要使爱情沿着健康的道路发展。正如马克思所说：“在我看来，真正的爱情是表现在恋人对他的偶像采取含蓄、谦恭甚至羞涩的态度，而绝不是表现在随意流露热情和过早的亲昵。”（四） 爱情不是一件跟风的事儿。很多大学生的爱情实际上是跟风的结果，是看到别人有了爱情，看到别人幸福的样子（注意，只是看上去
18、很美），产生了羊群心理，也就花了大把的时间和精力去寻找爱情（五） 距离才是保持爱情之花常开不败的法宝。爱情到底需要花多少时间，这是一个很大的问题。有的大学生爱情失败，不是因为男女双方在一起的时间太少，而是因为他们在一起的时间太多。相反，很多大学生恋爱成功，不是因为男女双方在一起的时间太少，而是因为他们准确地把握了在一起的时间的多少程度。（六） 爱情不是自我封闭的二人世界。很多人过分的活在两人世界，对身边的同学，身边好友渐渐的失去联系，失去了对话，生活中只有彼此两人；班级活动也不参加，社外活动也不参加，每天除了对方还是对方，这样不利于大学生健康发展，不仅影响学习，影响了自身交际和合作能力。总结：男女之间面对恋爱，首先要摆正好自己的心态，树立自尊、自爱、自强、自重应有的品格，千万不要盲目地追求爱，也不宜过急追求爱，要分清自己的条件是否成熟。要树立正确的恋爱观，明确大学的目的，以学习为第一；规划好大学计划，在不影响学习的条件下，要对恋爱认真，专一，相互鼓励，相互学习，共同进步；认真对待恋爱观，做健康的恋爱；总之，我们大学生要树立正确的恋爱观念，让大学的爱情成为青春记忆里最美的风景，而不是终身的遗憾！
