摘要：赤泥是一种碱性工业固体废弃物，含有多种成分。采用等离子体质谱仪分析了赤泥中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Cs和Pb等8种重金属元素的含量。为查明赤泥中重金属元素的浸出情况，采用逐级化学提取的方法研究了拜耳法赤泥和烧结法赤泥中8种重金属元素的浸出情况和形态分布差异。采用等离子体质谱仪分析了逐级化学提取法各步骤所得溶液中重金属元素的浓度。实验结果表明，部分浸出步骤中溶液中重金属浓度较高，烧结法赤泥水溶态的As浓度达到17.3 μg L-1，可交换态步骤中，Cr的浓度值在2300 μg L-1以上，对水环境可能潜在危害性；重金属元素的总体溶出率差异较大，烧结法赤泥中Ni和拜耳法赤泥中Zn的总溶出量分别在60%和50%以上。
关键词：赤泥；重金属；形态分布；环境影响
赤泥是氧化铝工业过程中排放的一种工业固体废弃物。每生产1吨氧化铝大约要排放1-1.5吨的赤泥，据估算，全球每年排放赤泥约1.5亿吨[1]。由于物相组成复杂、粒径细小、排放量大、碱性和放射性高等特征，赤泥的资源化与综合利用难题，至今尚未得到有效解决。铝土矿伴生的多种有价元素，通过氧化铝工业过程转移并富集在赤泥中，因此赤泥也视为重要的“二次资源”。大量的赤泥主要采用露天堆放，其维护处置成本约占氧化铝产品产值的5%[2]，既占用土地，又浪费资源。与此同时，堆存的赤泥还带来了严重的环境污染与生态破坏问题，如，2010年匈牙利的Ajkai铝厂发生赤泥坝决堤，100万立方米的赤泥外泄，流入周边的7座村庄，造成10人死亡，多人受伤[3]，随后赤泥流入多瑙河，引发欧洲多国恐慌[4]。赤泥中有毒有害元素同样来源于原矿铝土矿，其中有些重金属元素含量较高，对堆场周边的土壤、水系等造成一定的潜在危害。
逐级提取法(Sequential extraction procedure)是地球科学与环境科学用于研究元素形态的重要手段[5]，并广泛应用于土壤、沉积物、固体废物、大气颗粒物中元素分配、迁移、转化研究以及生物有效性和毒性评价等领域[6]。本文采用等离子体质谱微量元素分析法、逐级提取法等手段，对贵州地区典型赤泥中重金属元素含量和结合形态进行研究，讨论了赤泥中重金属元素的溶出特征，评估了赤泥对环境的潜在危害性。
作者：杨永琼，张耀，李晓燕