摘要：在冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)的化學(xué)分析中，通過(guò)在明確冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)特征的基礎(chǔ)上，計(jì)算冶煉廠周邊土壤中重金屬地累積指數(shù)，模擬冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)，判斷冶煉廠周邊土壤中重金屬單因子污染等級(jí)，得出冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)的化學(xué)分析結(jié)果為：Cd重金屬在土壤中長(zhǎng)期滯留，其中活性物質(zhì)呈現(xiàn)一種固定狀態(tài)，即分子的活性降低，Cd重金屬的形態(tài)呈現(xiàn)還原狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：冶煉廠；周邊土壤；重金屬形態(tài)；化學(xué)

冶煉廠周邊土壤經(jīng)常會(huì)由于污染物的排放造成重金屬污染。重金屬污染物作為當(dāng)今污染面積廣、污染程度嚴(yán)重的土壤環(huán)境問(wèn)題，必須給予足夠的重視[1]。冶煉廠周邊土壤中所受到的重金屬污染物主要包括：銅、鋅、鎘、鉛、汞、鉻、砷以及鎳等，在冶煉廠周邊土壤中比重超過(guò)4所形成的重金屬污染[2]。由于冶煉廠周邊土壤中重金屬污染中包含對(duì)人類(lèi)健康危害極大的化學(xué)元素，也就是所謂的“五毒”，分別為：汞、鎘、砷、鉛以及鉻，這些化學(xué)元素一旦通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，會(huì)引發(fā)多種疾病，常見(jiàn)的有我國(guó)的“大脖子病”、泰國(guó)的“黑腳病”、日本的“骨痛病”以及粵北的“癌癥村”。為有效解決冶煉廠周邊土壤中重金屬污染問(wèn)題，需要采用化學(xué)的方式分析冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)，致力于通過(guò)冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)的化學(xué)分析，從而總結(jié)出冶煉廠周邊土壤中重金屬的形態(tài)特征，為冶煉廠周邊土壤中重金屬綜合治理提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

1冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)特征

在化學(xué)分析冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)前，必須明確冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)特征。冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)特征，如表1所示。根據(jù)表1所示，冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)包含：隱蔽性、長(zhǎng)期性以及表聚性等特征。隱蔽性意味著冶煉廠周邊土壤中的重金屬分布一般不宜被發(fā)現(xiàn)，需要一定的累計(jì)量，才能發(fā)現(xiàn)其危害的嚴(yán)重性；長(zhǎng)期性指的是重金屬污染物在復(fù)墾區(qū)域土壤的滯留時(shí)間長(zhǎng)，因此重金屬污染物會(huì)形成垂直分布特征，這也是冶煉廠周邊土壤中重金屬污染的一個(gè)重要特性；表聚性指的是重金屬污染物主要分布在冶煉廠周邊土壤表層，極少數(shù)的情況下會(huì)向冶煉廠周邊土壤下層移動(dòng)，這就意味著，隨土層深度的增加，冶煉廠周邊土壤中重金屬污染的含量整體呈下降分布特征?？紤]到冶煉廠周邊土壤中重金屬污染，大多數(shù)集中在冶煉廠周邊土壤下游區(qū)域。通過(guò)分析冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)特征，為冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)的化學(xué)分析奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)的化學(xué)分析

摘要：在冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)的化學(xué)分析中，通過(guò)在明確冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)特征的基礎(chǔ)上，計(jì)算冶煉廠周邊土壤中重金屬地累積指數(shù)，模擬冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)，判斷冶煉廠周邊土壤中重金屬單因子污染等級(jí)，得出冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)的化學(xué)分析結(jié)果為：Cd重金屬在土壤中長(zhǎng)期滯留，其中活性物質(zhì)呈現(xiàn)一種固定狀態(tài)，即分子的活性降低，Cd重金屬的形態(tài)呈現(xiàn)還原狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：冶煉廠；周邊土壤；重金屬形態(tài)；化學(xué)

冶煉廠周邊土壤經(jīng)常會(huì)由于污染物的排放造成重金屬污染。重金屬污染物作為當(dāng)今污染面積廣、污染程度嚴(yán)重的土壤環(huán)境問(wèn)題，必須給予足夠的重視[1]。冶煉廠周邊土壤中所受到的重金屬污染物主要包括：銅、鋅、鎘、鉛、汞、鉻、砷以及鎳等，在冶煉廠周邊土壤中比重超過(guò)4所形成的重金屬污染[2]。由于冶煉廠周邊土壤中重金屬污染中包含對(duì)人類(lèi)健康危害極大的化學(xué)元素，也就是所謂的“五毒”，分別為：汞、鎘、砷、鉛以及鉻，這些化學(xué)元素一旦通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，會(huì)引發(fā)多種疾病，常見(jiàn)的有我國(guó)的“大脖子病”、泰國(guó)的“黑腳病”、日本的“骨痛病”以及粵北的“癌癥村”。為有效解決冶煉廠周邊土壤中重金屬污染問(wèn)題，需要采用化學(xué)的方式分析冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)，致力于通過(guò)冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)的化學(xué)分析，從而總結(jié)出冶煉廠周邊土壤中重金屬的形態(tài)特征，為冶煉廠周邊土壤中重金屬綜合治理提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

1冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)特征

在化學(xué)分析冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)前，必須明確冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)特征。冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)特征，如表1所示。根據(jù)表1所示，冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)包含：隱蔽性、長(zhǎng)期性以及表聚性等特征。隱蔽性意味著冶煉廠周邊土壤中的重金屬分布一般不宜被發(fā)現(xiàn)，需要一定的累計(jì)量，才能發(fā)現(xiàn)其危害的嚴(yán)重性；長(zhǎng)期性指的是重金屬污染物在復(fù)墾區(qū)域土壤的滯留時(shí)間長(zhǎng)，因此重金屬污染物會(huì)形成垂直分布特征，這也是冶煉廠周邊土壤中重金屬污染的一個(gè)重要特性；表聚性指的是重金屬污染物主要分布在冶煉廠周邊土壤表層，極少數(shù)的情況下會(huì)向冶煉廠周邊土壤下層移動(dòng)，這就意味著，隨土層深度的增加，冶煉廠周邊土壤中重金屬污染的含量整體呈下降分布特征?？紤]到冶煉廠周邊土壤中重金屬污染，大多數(shù)集中在冶煉廠周邊土壤下游區(qū)域。通過(guò)分析冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)特征，為冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)的化學(xué)分析奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2冶煉廠周邊土壤中重金屬形態(tài)的化學(xué)分析

本文著重探析鉛冶煉行業(yè)發(fā)展中產(chǎn)生重金屬污染問(wèn)題的原因，對(duì)國(guó)家鉛冶煉行業(yè)的產(chǎn)能、生產(chǎn)技術(shù)等情況進(jìn)行綜述，闡釋鉛冶煉行業(yè)發(fā)展中重點(diǎn)防控的重金屬污染問(wèn)題、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)過(guò)程、三廢治理、政策和環(huán)境管理等諸多有效措施，對(duì)重金屬污染問(wèn)題防控技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)行展望，希望能夠?yàn)閲?guó)家工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供一些幫助。在鉛冶煉生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生很多廢水、固體廢物以及廢氣，其中包含很多重金屬污染物，比如鉛、汞、鋅、砷以及鎘等。很多重金屬的毒性具有持久性，其無(wú)法在自然界當(dāng)中被降解，只能是進(jìn)行遷移轉(zhuǎn)化，很多重金屬在生物富集之后會(huì)基于食物鏈而進(jìn)入人體當(dāng)中，對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。金屬鉛會(huì)對(duì)機(jī)體的骨髓造血系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及消化系統(tǒng)等產(chǎn)生不良影響，鉛污染環(huán)境也是致使兒童出現(xiàn)鉛中毒的關(guān)鍵性因素。前些年國(guó)內(nèi)多地出現(xiàn)涉鉛企業(yè)的重金屬污染事件，這要求國(guó)家需要高度重視鉛重金屬污染問(wèn)題的防治、管控工作。實(shí)際上，出現(xiàn)鉛污染事件的主要污染源就是鉛冶煉企業(yè)以及鉛酸蓄電池的生產(chǎn)回收企業(yè)，特別是廢舊鉛酸蓄電池非法處置屢禁不止，其表明我國(guó)在鉛冶煉行業(yè)重金屬污染問(wèn)題防治、管控方面存在漏洞，強(qiáng)化提升環(huán)境保護(hù)水平，對(duì)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的重金屬問(wèn)題進(jìn)行有效解決，能夠?yàn)殂U冶煉行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一、鉛冶煉行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

在國(guó)際市場(chǎng)當(dāng)中，我國(guó)的精鉛產(chǎn)量及消費(fèi)量多年以來(lái)都居于首位，其中河南、安徽、湖南、云南是主要的精鉛產(chǎn)地，這些省份所產(chǎn)出的精鉛產(chǎn)量在全國(guó)產(chǎn)量中占比非常高，河南省屬于是我國(guó)精鉛產(chǎn)量的第一大省，約占全國(guó)產(chǎn)量的三分之一。生產(chǎn)鉛的技術(shù)方式主要是火法，火法煉鉛包含傳統(tǒng)形式的煉鉛法與直接煉鉛法。近些年，因?yàn)閲?guó)家產(chǎn)業(yè)技術(shù)相關(guān)政策的變化以及環(huán)境保護(hù)相關(guān)要求的改變，鉛冶煉行業(yè)的技術(shù)也達(dá)成了快速優(yōu)化與升級(jí)。傳統(tǒng)形式的燒結(jié)機(jī)-鼓風(fēng)爐煉鉛技術(shù)，因?yàn)椴环蠂?guó)家環(huán)境保護(hù)、節(jié)能降耗相關(guān)要求，國(guó)家早已經(jīng)把其納入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的淘汰類(lèi)工藝裝備當(dāng)中。在對(duì)落后產(chǎn)能進(jìn)行淘汰的同時(shí)，直接煉鉛技術(shù)獲得了有序發(fā)展，很多新建鉛冶煉工廠都使用了這項(xiàng)技術(shù)工藝。當(dāng)前已經(jīng)達(dá)成工業(yè)化發(fā)展的直接煉鉛法包含：Kaldo技術(shù)、QSL技術(shù)、水口山技術(shù)（SKS）、富氧底吹（或側(cè)吹）直接還原技術(shù)以及基夫賽特技術(shù)等，上述煉鉛技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，強(qiáng)化提升了國(guó)家鉛冶煉技術(shù)方面的裝備水平，更能夠有效降低鉛冶煉所產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題。粗鉛精煉過(guò)程當(dāng)中一般有兩種方式，即火法與電解法，國(guó)外很多工廠所使用的都是火法精煉，但是我國(guó)與日本等國(guó)家所使用的是電解精煉技術(shù)。電解精煉技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，產(chǎn)品的品質(zhì)更為穩(wěn)定，且中間物料的產(chǎn)出量比較少，同時(shí)產(chǎn)生的元素易于進(jìn)行回收，非常適合對(duì)高鉍粗鉛進(jìn)行煉制處理。

二、防治、管控鉛冶煉重金屬污染問(wèn)題的有效措施

1.防控重金屬污染問(wèn)題的重點(diǎn)

根據(jù)相關(guān)工作者的調(diào)查結(jié)果，在國(guó)家明令要求淘汰出局的燒結(jié)-鼓風(fēng)爐技術(shù)煙氣以外，ISP技術(shù)的燒結(jié)機(jī)的環(huán)境中會(huì)集煙、精餾煙氣以及熔煉煙氣，SKS技術(shù)的鼓風(fēng)爐的實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)產(chǎn)生環(huán)境集煙以及鼓風(fēng)爐煙氣，直接煉鉛技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，氧氣底吹熔爐的煙氣中包含大量重金屬，其排污系數(shù)占比較大，都屬于鉛冶煉過(guò)程中防控重金屬?gòu)U棄的主要工序。冶煉煙氣制酸煙氣凈化屬于是重點(diǎn)管控廢水的工序。固廢當(dāng)中所包含的重金屬主要有砷濾餅、污水處理渣以及脫硫渣等。通常情況下，基于相關(guān)的針對(duì)性統(tǒng)計(jì)能夠獲悉，在鉛冶煉行業(yè)所產(chǎn)生的重金屬污染物當(dāng)中，83%左右的鉛都裹挾在煙塵當(dāng)中，而97%砷與95%鎘則存在于廢渣當(dāng)中，很多重金屬富集于煙塵、廢渣當(dāng)中。

本文著重探析鉛冶煉行業(yè)發(fā)展中產(chǎn)生重金屬污染問(wèn)題的原因，對(duì)國(guó)家鉛冶煉行業(yè)的產(chǎn)能、生產(chǎn)技術(shù)等情況進(jìn)行綜述，闡釋鉛冶煉行業(yè)發(fā)展中重點(diǎn)防控的重金屬污染問(wèn)題、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)過(guò)程、三廢治理、政策和環(huán)境管理等諸多有效措施，對(duì)重金屬污染問(wèn)題防控技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)行展望，希望能夠?yàn)閲?guó)家工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供一些幫助。在鉛冶煉生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生很多廢水、固體廢物以及廢氣，其中包含很多重金屬污染物，比如鉛、汞、鋅、砷以及鎘等。很多重金屬的毒性具有持久性，其無(wú)法在自然界當(dāng)中被降解，只能是進(jìn)行遷移轉(zhuǎn)化，很多重金屬在生物富集之后會(huì)基于食物鏈而進(jìn)入人體當(dāng)中，對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。金屬鉛會(huì)對(duì)機(jī)體的骨髓造血系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及消化系統(tǒng)等產(chǎn)生不良影響，鉛污染環(huán)境也是致使兒童出現(xiàn)鉛中毒的關(guān)鍵性因素。前些年國(guó)內(nèi)多地出現(xiàn)涉鉛企業(yè)的重金屬污染事件，這要求國(guó)家需要高度重視鉛重金屬污染問(wèn)題的防治、管控工作。實(shí)際上，出現(xiàn)鉛污染事件的主要污染源就是鉛冶煉企業(yè)以及鉛酸蓄電池的生產(chǎn)回收企業(yè)，特別是廢舊鉛酸蓄電池非法處置屢禁不止，其表明我國(guó)在鉛冶煉行業(yè)重金屬污染問(wèn)題防治、管控方面存在漏洞，強(qiáng)化提升環(huán)境保護(hù)水平，對(duì)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的重金屬問(wèn)題進(jìn)行有效解決，能夠?yàn)殂U冶煉行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一、鉛冶煉行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

在國(guó)際市場(chǎng)當(dāng)中，我國(guó)的精鉛產(chǎn)量及消費(fèi)量多年以來(lái)都居于首位，其中河南、安徽、湖南、云南是主要的精鉛產(chǎn)地，這些省份所產(chǎn)出的精鉛產(chǎn)量在全國(guó)產(chǎn)量中占比非常高，河南省屬于是我國(guó)精鉛產(chǎn)量的第一大省，約占全國(guó)產(chǎn)量的三分之一。生產(chǎn)鉛的技術(shù)方式主要是火法，火法煉鉛包含傳統(tǒng)形式的煉鉛法與直接煉鉛法。近些年，因?yàn)閲?guó)家產(chǎn)業(yè)技術(shù)相關(guān)政策的變化以及環(huán)境保護(hù)相關(guān)要求的改變，鉛冶煉行業(yè)的技術(shù)也達(dá)成了快速優(yōu)化與升級(jí)。傳統(tǒng)形式的燒結(jié)機(jī)-鼓風(fēng)爐煉鉛技術(shù)，因?yàn)椴环蠂?guó)家環(huán)境保護(hù)、節(jié)能降耗相關(guān)要求，國(guó)家早已經(jīng)把其納入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的淘汰類(lèi)工藝裝備當(dāng)中。在對(duì)落后產(chǎn)能進(jìn)行淘汰的同時(shí)，直接煉鉛技術(shù)獲得了有序發(fā)展，很多新建鉛冶煉工廠都使用了這項(xiàng)技術(shù)工藝。當(dāng)前已經(jīng)達(dá)成工業(yè)化發(fā)展的直接煉鉛法包含：Kaldo技術(shù)、QSL技術(shù)、水口山技術(shù)（SKS）、富氧底吹（或側(cè)吹）直接還原技術(shù)以及基夫賽特技術(shù)等，上述煉鉛技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，強(qiáng)化提升了國(guó)家鉛冶煉技術(shù)方面的裝備水平，更能夠有效降低鉛冶煉所產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題。粗鉛精煉過(guò)程當(dāng)中一般有兩種方式，即火法與電解法，國(guó)外很多工廠所使用的都是火法精煉，但是我國(guó)與日本等國(guó)家所使用的是電解精煉技術(shù)。電解精煉技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，產(chǎn)品的品質(zhì)更為穩(wěn)定，且中間物料的產(chǎn)出量比較少，同時(shí)產(chǎn)生的元素易于進(jìn)行回收，非常適合對(duì)高鉍粗鉛進(jìn)行煉制處理。

二、防治、管控鉛冶煉重金屬污染問(wèn)題的有效措施

1.防控重金屬污染問(wèn)題的重點(diǎn)

根據(jù)相關(guān)工作者的調(diào)查結(jié)果，在國(guó)家明令要求淘汰出局的燒結(jié)-鼓風(fēng)爐技術(shù)煙氣以外，ISP技術(shù)的燒結(jié)機(jī)的環(huán)境中會(huì)集煙、精餾煙氣以及熔煉煙氣，SKS技術(shù)的鼓風(fēng)爐的實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)產(chǎn)生環(huán)境集煙以及鼓風(fēng)爐煙氣，直接煉鉛技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，氧氣底吹熔爐的煙氣中包含大量重金屬，其排污系數(shù)占比較大，都屬于鉛冶煉過(guò)程中防控重金屬?gòu)U棄的主要工序。冶煉煙氣制酸煙氣凈化屬于是重點(diǎn)管控廢水的工序。固廢當(dāng)中所包含的重金屬主要有砷濾餅、污水處理渣以及脫硫渣等。通常情況下，基于相關(guān)的針對(duì)性統(tǒng)計(jì)能夠獲悉，在鉛冶煉行業(yè)所產(chǎn)生的重金屬污染物當(dāng)中，83%左右的鉛都裹挾在煙塵當(dāng)中，而97%砷與95%鎘則存在于廢渣當(dāng)中，很多重金屬富集于煙塵、廢渣當(dāng)中。

本文作者：李田玲作者單位：金昌市環(huán)境監(jiān)測(cè)站

實(shí)驗(yàn)部分

1儀器及分析方法

分析儀器分別為:PE－AAnalyst原子吸收分光光度計(jì)，砷化氫發(fā)生裝置。砷采用二乙氨基二硫代甲酸銀光度法，鎳、銅、鉛、鎘采用原子吸收分光光度法。

2數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量控制

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用均值型污染指數(shù)法，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用清潔對(duì)照點(diǎn)監(jiān)測(cè)值進(jìn)行評(píng)價(jià)。質(zhì)量控制是保證監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠的必要措施。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，根據(jù)質(zhì)控程序?qū)λ脙x器參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)室分析采用帶國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品和加標(biāo)回收措施進(jìn)行準(zhǔn)確度控制。結(jié)果表明，曲線(xiàn)斜率b、截距a和相關(guān)系數(shù)r均在規(guī)定的范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)樣品和加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)均符合要求。