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光伏企业氟氯元素的物料平衡及其在周边环境介质中的残留分析

李薛君  
【摘要】:从多晶硅料生产到太阳能电池组装的光伏产业链中,会产生大量的氟氯离子污染物,因现有技术尚无法对其进行有效地回收处理而通过废水、废气和固体废物排放进入大气、水体、土壤及植物等环境介质中。以不同形式进入到土壤、水体和生物体内的氟氯元素类似于重金属,不能被降解而在环境介质中累积,具有污染的隐蔽性、滞后性、不可逆性和长期性等特点。因此,对光伏企业氟氯元素的物料平衡及其在周边环境介质中的残留进行分析,研究氟氯元素在各相中的残留特征和变化规律,为今后推进光伏企业氟氯化合物污染的生态毒性诊断与修复提供理论依据,有利于区域生态环境的保护和光伏产业的可持续发展,具有重要的环境学意义。 本研究通过调查分析光伏企业氟氯元素的来源和使用量,结合工艺对氟氯元素进行物料衡算,并采用野外点面结合的调查技术,合理布点,在光伏企业周边采集了5个水样、10个土样和6个植物样,利用离子色谱测定了氟氯离子的残留浓度。 结果表明:水样中氟氯离子都有检出,残留最高浓度分别为10.2mg/L和13866.9mg/L,氟离子污染物以袁水沙陂3#排污口残留量最大,而氯离子污染物以袁惠渠3#排污口残留量为最大,袁河氟氯离子残留量均为最小,两类污染物在袁水、袁惠渠中都有很高的残留,这可能是由于光伏排放的废水中所含的高浓度的氟氯元素导致的。袁河是居民生活用水水源的主要河流,水质得到了有效控制和处理,所以其氟氯离子的浓度都很低,符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准要求。 土壤氟含量最高的是第四层(15~20cm),说明土壤的表层氟会往下淋洗,氟含量有自表层向心土层逐渐迁移集中的趋势;氯含量最高的是第二层(5~10cm),说明氯离子的迁移活性比氟离子弱,致使氯不易流失而在上层土壤中累积。20%的土样氟含量在5.7~11.4mg/kg之间,属于轻度污染;90%的土样氯含量在l0.0mg/kg以上,属于高氯量。 不同植物对氟的吸收作用有明显差异,野菠菜(Atriplex hortensis)狗尾巴草(Setaria viridis)水蜈蚣(Kyllinga brevifolia)铁线蕨(Adiantum capillus-veneris)金线蕨(Antenoron filiforme)野菊花(Flos chrysanthemi),野菠菜氟含量为422.7mg/kg,野菊花氟含量为6.0mg/kg,样品中只有叶片上有氟残留,主要污染来源是含氟废气的排放;植物氯含量总体表现出茎叶根的一般趋势,说明植物的茎部对氯离子的吸收和积累能力较强。


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