[發明專利]一種滲濾液及其污染水體中重金屬生物可用性的判斷方法

無效

• 申請號: 201210558932.9
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103018225A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 何小松;席北斗;李翔;許其功;潘紅衛;白順果
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術領域

本發明屬于固體廢棄物處理與資源化應用領域，具體涉及一種通過滲濾液及其污染水體中重金屬所結合有機物的結構特征分析進而間接評價重金屬生物可利用性的方法。?

背景技術

在我國，由于生活垃圾混合收集、畜禽飼料添加重金屬、部分工業廢水排入市政污水處理中心，導致有機廢棄物生活垃圾、畜禽糞便和市政污泥均含有一定量的重金屬。填埋和堆肥是有機廢棄物常用的處理方式，在填埋過程中，生活垃圾中的重金屬溶解進入滲濾液，當填埋場發生泄露時，這些含重金屬的滲濾液就會通過包氣帶土壤進入地下水，威脅著地下水飲水安全；在堆肥過程中，市政污泥和畜禽糞便產生的滲濾液較少，但生活垃圾堆肥會產生大量的滲濾液，特別是在雨季，在這個過程中，生活垃圾中的重金屬也會溶解進入堆肥滲濾液。當含重金屬的堆肥施入土壤后，在降雨或灌溉條件下，其中的重金屬會連同有機物一起淋溶進入地下水，導致地下水受到污染。堆肥滲濾液是一種高濃度有機廢水，部分研究者將其作為堆肥補水進行回流利用，卻未考慮到其中重金屬的生物可利用性和由此帶來的生態環境風險，而受填埋垃圾滲濾液及堆肥淋溶液污染的地下水，重金屬的生物可利用性評價更為重要，它直接關系著飲用水安全。?

已有的重金屬生物可利用性評價方法包括：化學分級提取，包括BCR連續提取法和Tessir連續提取法，這種方法主要通過評價弱酸或水提取的重金屬的量評價重金屬的生物可利用性，該方法適用于固體樣品，但對于液體樣品是不可行的。另外一種評價重金屬生物可利用性的技術為薄膜擴散梯度技術(Diffusive?gradients?in?thin-films?technique，DGT)，它通過模擬生物吸收進行有效態重金屬的原位采集和測量，該技術適用于水體和含水率較高的沉積物。采用DGT技術測定水體中重金屬的生物可利用性，精?度較高，但操作復雜、價格昂貴，不適合大規模測定。?

已有的研究顯示，水體中的重金屬高達80％，對于部分重金屬，甚至高達90％的是與有機物結合在一起的，有機物的組成和結構特征直接影響著重金屬的生物可利用性。因此，通過測定與重金屬結合的有機物的結構，可以間接判斷滲濾液和受滲濾液/堆肥淋溶液污染地下水中重金屬的生物有效性。滲濾液及受滲濾液污染地下水中有機物可分為兩類，一類為腐殖質物質，另一類為非腐殖質物質，腐殖質物質帶有苯環結構，其非常難以被生物利用，并在一定光照激發下能產生熒光；非腐殖質物質包括糖類、脂肪、蛋白質及一些小分子有機酸，這些物質中有一部分帶有共軛雙鍵結構或苯環結構如帶共軛雙鍵的脂肪酸和帶苯環結構的氨基酸，相對于其他小分子有機酸，也相對難以被生物利用，但相對腐殖質物質而言，其生物可利用性較強。根據文獻報道(Xi，B.D.，He，X.S.，Wei，Z.M.，Jiang，Y.H.，Li，D.，Pan，H.W.，Liu，H.L.，The?composition?and?mercury?complexation?characteristics?of?dissolved?organic?matter?in?landfill?leachates?with?different?ages.Ecotoxicology?and?Environmental?Safety，2012，86(1)：：227-232)，若滲濾液和受滲濾液污染地下水中重金屬主要結合在腐殖質上，則重金屬生物可利用性差，若重金屬結合在帶苯環類氨基酸、多肽等熒光物質上，則重金屬生物可利用性強，若重金屬主要結合在小分子有機非熒光物質上，則重金屬的生物可利用性極強。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種滲濾液及受滲濾液污染水體中重金屬生物可利用性的評價方法，通過分析滲濾液和受滲濾液污染水體中重金屬所結合有機物的種類，間接評價重金屬的生物可利用性。?

為實現上述目的，本發明提供的滲濾液及受滲濾液污染水體中重金屬生物可利用性的評價方法，其主要步驟為：?

A)采集滲濾液和/或受滲濾液污染的水樣；?

B)將所采集樣品離心，收集上清液并過濾后調至0＜DOC＜10mg/L；?

C)測定調整DOC后的濾液中的重金屬濃度，同時掃描該濾液的三維熒光光譜；?

D)將得到的三維熒光光譜數據進行平行因子分析，得樣品組分數、不同組分的相對濃度值Fmax，分析組分是屬于類蛋白組分還是類腐殖質組分；?

E)將樣品的重金屬濃度值與平行因子分析所得各組分的Fmax值進行相關性分析，得相關系數P值，根據P值大小與熒光組分類別將重金屬生物的可利用性分為極強、強、中和弱四等：?