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生活垃圾填埋场腐殖垃圾腐殖质表征及重金属生物有效性初步研究

吴军  
【摘要】:我国有数亿吨腐殖垃圾分布于众多的生活垃圾临时堆场和填埋场,不仅占用大量土地,而且影响周围环境,污染地下水。腐殖垃圾资源化利用是最理想的解决方案之一。腐殖质作为腐殖垃圾大规模资源化利用的物质基础,在前期利用矿化垃圾处理各种类型有机污水特别是渗滤液的研究中已经得到初步确认。本论文以腐殖垃圾腐殖质作为研究对象,通过腐殖质的分析表征,研究腐殖垃圾腐殖化进程的规律,为腐殖垃圾资源化利用技术的研发和优化提供理论支持。同时通过研究腐殖垃圾重金属在腐殖垃圾-速生意杨系统中的生物有效性,为腐殖垃圾的土地利用提供理论依据。 根据前期研究工作的成果选择封场6-10年即1994-1998年封场单元的腐殖垃圾进行研究。样品采集采用分层随机采样方法,将每个封场时间的腐殖垃圾分为两个层代表生活垃圾非随机不均匀性的特征,即春夏季垃圾以瓜果含量较高的特征为一个层和秋冬季垃圾以蛋白质食物含量较高的特征为另外一个层。每层按随机方法采集四个点位的腐殖垃圾样品。样品现场采集后立即过10mm筛,在实验室中先将样品在避光处风干,然后过2mm尼龙筛,分别制成过20目和60目的样品用作腐殖质的提取和腐殖垃圾有机碳含量、重金属总量的测定。 腐殖垃圾腐殖质的分离和提纯方法在传统方法的基础上进行改进,用0.45μm微滤膜真空抽滤的方法替代巴氏抽滤棒抽滤去除HA溶液中的粘土胶粒;用SIPI-40国产大孔吸附树脂富集替代活性炭吸附的方法提纯FA,得到灰分满足要求的HA和FA样品。 腐殖垃圾腐殖质分析表征研究包括定量分析表征,光谱分析,分子量分布分析及裂解色质联用分析几个部分。 定量分析表征包括腐殖垃圾有机碳含量、有机无机复合量及复合度、腐殖质结合态分组的测定,以及FA和HA样品元素分析和热分析研究。有机碳含量测定是腐殖垃圾腐殖质定量表征的基础,主要反映腐殖垃圾腐殖质碳的含量。采用Hach公司推荐重铬酸钾容量法(105℃消解120min)测定腐殖垃圾有机碳含量(5.64~8.49%)低于TOC仪器法测定的结果(7.72~15.33%),更接近于腐殖垃圾腐殖质碳的含量。封场时间越长的腐殖垃圾有机碳含量越高,反映腐殖质不断积累的变化规律。 有机无机复合量和复合度反映形成有机-粘粒及有机-矿质复合体的腐殖质的量。腐殖垃圾有机无机复合量随封场时间的增加而增大(2.21~3.27%),但复合度相对稳定,反映复合量增长的速度与有机碳含量增长的速度相当。腐殖垃圾的


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