废旧电池掩埋处理方法初探

3.3掩埋深度的确定
考虑到重金属在土壤中的扩散及植物根系能较好地吸收重金属元素，将废电池埋在15cm深处以模拟扩散的过程，同时也可减少整个模拟的时间。
3.4掩埋过程
取15节金白象5号电池等分为3组，将其拆解，把内部糊状物掏出，连同残破的锌皮外壳浸泡在水中，并以玻璃棒搅拌，静置7d。
于2005年7月15日掩埋电池。用铲子铲掉试验土地15cm以上的土壤，将电池浸泡液倒入15cm深的土壤中，并将容器用清水冲洗2次。将冲洗的液体一并倒入土中。将挖出的土壤回填入15cm的坑中，压平，使其恢复原状。（B组除外，由于B组的土质坚硬，不易挖开15cm土，于是埋于5～8cm左右，因没有植物的吸收，故可忽略深度）。
3.5土样的酸解
3.5.1实验材料
7mol/L硝酸、市售37%盐酸（分析纯）、蒸馏水、市售30%过氧化氢（分析纯）、25℃的饱和重铬酸钾溶液。
3.5.2实验过程
用2mm2的多孔筛筛土，使得到的土壤为细小颗粒。称量土样，使得土样在1.00～2.00g之间。用倾倒法将土样完全转移入两颈瓶中，将两颈瓶置于电热套中，一口插入直型冷凝管，一口插入量程为0～200℃的温度计。量取15mL硝酸，倒入两颈瓶，用电热套加热，回流45min。冷却后，加入3mL30%过氧化氢溶液、2mL蒸馏水，加热回流至不再有气泡生成，约10min（目的是使其过氧化）。冷却，加入3mL浓盐酸，加热回流10min。冷却后用蒸发皿蒸发至只剩约5mL液体（可用平行比较法确定大约体积）。过滤，洗涤沉淀，定容至100mL的容量瓶中，定容前用蒸馏水洗净，并加入1～2滴管的饱和重铬酸钾溶液以制造氧化性环境。
3.6土样采集条件
取样的时间均安排在当日的10:00～11:00之间，其中，A、B、C分组情况见3.2，下同。取土样的方法按照文献中方法：对角线法。土样采集条件及称量结果见表2。
表2土样采集条件及称量结果1)（g）

1)2005－07－15的取样是在埋入电池前完成的，为土壤中原重金属元素的本底值，作对照。2)取15cm深土样，土样在根系之上，植物约高1m。3）取5cm深土样，荒地无根系。4)2005－07－15，取15cm土样，土样在根系之上，约高1.5m；2005－07－22，取15cm土样，土样在根系之上，有一片叶子泛黄；2005－07－29、2005－08-05，取15cm土样，土样在根系之上，有一片叶子枯萎；2005－08-19，取15cm土样，土样在根系之上，有1～2片叶子枯黄。
3.7分析元素的选择
由表1可见，大多有害元素在电池内含量不高，且接近分析仪器的极限，故这些元素在土壤内的变化不太明显。然而，重金属元素是有通性的，尤其在含量较少情况下，某些性质就取决于其浓度大小。我们选择Zn作为示踪元素，因Zn和Cd、Hg同族，有相近的化学性质，是很理想的代表元素。根据表1中的数据，我们选择了3个元素(Cd、Hg、Pb）中普遍含量较高的Pb，通过测定Pb含量，来说明重金属元素在土壤中的扩散作用。
4结果与分析
4.1测试结果及数据处理（见表3)
设表2中数值为X，数据处理公式为，Z=X÷1000×100÷Z（1000表示1000mL，即浓度单位中的1；100表示100mL，即容量瓶的容积）。
表3测试结果1)

1）Z为测试值(mg/L)，Y为处理值(mg/g)。
4.2结果分析
从表3中可见，A组中的Yzn相当有规律，2005-07-22起逐步递减（除2005-07-15的Zn含量外，因该土样是在掩埋前取得的）无特例，故可确定小叶黄杨对重金属元素具有较好的吸附作用。对照A组Pb的实验结果后发现，Ypb的所有含量都在逐次递减，故基本可确定递减的趋势是不错的，结果中也不存在有疑问的数据。B组虽从2005-07-29后呈递减态，但2005-07-22数据呈现上升趋势，表明埋入后植物并无吸收，甚至重金属元素出现扩散，这种现象是由于下雨的缘故导致土壤中重金属元素充分扩散；C组数据呈现不规则变化，大部分数值和A组未开始吸收时(2005-07-22)相近。因此，可得到这样的结论：A组是具有研究价值的。
以上结果可见，未埋入电池的时候土壤中Zn的含量是处于最低的阶段，而Pb含量比较高。小叶黄杨对Zn有明显的吸收作用，同样Pb的吸收也相当显著。因此，不论从物理性质（依数性）还是化学性质（同族元素），都有理由推测，Cd、Hg也能被小叶黄杨有效吸收。
5结语
土壤对任何元素都具有一定的自我修复能力。但实验中我们发现，土壤对重金属的扩散功能即土地的自我修复功能并不尽如人意，很难快速吸附重金属元素，长此以往，污染必定扩散。
通过土壤实验发现，小叶黄杨对选择的重金属元素有着很好的吸收，推断它可能对于大部分电池中有害重金属有吸收作用。因此，可以在电池掩埋处理地区种植小叶黄杨等来吸收重金属元素，减少废电池对环境造成的污染。
（对复旦大学分析测试中心陈晓枫老师、唐浩老师在数据测试方面提供的帮助，复旦附中“根与芽”小组在社会调查方面所给予的支持，在此一并表示感谢。）