大宝山尾矿重金属风化淋滤实验研究

广东大宝山尾矿造成的重金属污染严重影响了矿区的生态环境。对矿区不同采样点的尾矿进行了风化淋滤实验,结果表明,淋滤液的pH值很低(2.5~4.8)并随着淋滤的进行继续降低;淋滤液的电导率不断升高;淋滤液中的SO42-浓度有波动,但变化不大。淋滤液中有次生矿物沉淀生成,吸附了部分重金属离子。经过30d的淋滤,重金属Mn的淋滤率最大且可迁移性最强,Pb的淋滤率最小且沉积性最强;拦泥坝泥浆释放的重金属总量最大。     

广西合山煤矸石重金属的淋溶实验及环境效应

准确掌握煤矸石中重金属元素的溶出特征与释放规律对评价与防治煤矸石对土壤与地下水环境污染具有重要意义。笔者选取广西合山市里兰矿区的大型煤矸石堆(GD06)为研究对象,通过对煤矸石静态浸泡和动态淋滤的实验研究,揭示煤矸石中8种典型的有害重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn在不同pH值、不同环境温度、与降水的不同作用方式下的溶出特征与释放规律。结果表明,煤矸石在静态浸泡过程中除未检出Mn外,其他7种重金属元素的溶出浓度随浸泡时间的延长而增加,表现出前期的快速释放和后期的慢速释放规律;而浸泡温度升高后,部分重金属元素如Cr、Cu、Pb在浸泡后期的释放速率呈增加趋势。动态淋滤过程中8种重金属元素表现出间歇性快速释放规律,且溶出浓度大于静态浸泡方式,对环境的影响更显著。pH值和温度是煤矸石静态浸泡重金属元素溶出特征的重要影响因素,重金属元素的溶出浓度随温度升高而增加,随pH值减小表现出不同的溶出特征与释放规律。Zn、Ni、Cd和As在静态浸泡和动态淋滤实验中的释放量和释放率较大,是煤矸石淋滤液中最易污染土壤和地下水的重金属元素。     

煤矸石堆放对水环境的影响——以山东省一些煤矸石堆为例

采集山东省一些煤矿煤矸石及其堆放区水体的样品进行研究 ,可知煤矸石中硫 (主要赋存在黄铁矿中 )的质量分数为 0 2 8%～ 2 9% ,是重要的水质污染源。大量的Si,Al,Fe ,Ca ,Mg等常量元素及含量较高的As,Pb ,Cr,Mn等微量元素都能对水体产生污染 ;煤矸石堆放区水体的pH值为 4 43～7 93,总硬度高 ,SO2 -4 浓度高 (平均为 12 0 1 0 2mg/L ,最高为 2 6 37 6 9mg/L ,超标 10倍多 ) ,微量有毒、有害组分 (Be ,V ,Mn ,Sr ,Mo ,Ni,F等 )均存在超标或浓度过高现象。对风化的与新鲜的煤矸石分别进行浸泡和淋滤实验发现 :黄铁矿的氧化导致了煤矸石堆放区相邻水体的SO2 -4 ,Fe ,Al的浓度增大 ,黄铁矿氧化生成的酸及其与钙镁盐岩的反应致使pH值变化范围大 ,水体的硬度升高 ;煤矸石风化生成的大量酸使淋滤液pH值降低 ,在酸的作用下水中Ca2 + 和Mg2 + 的浓度增大并维持在一定的水平 ,风化使煤矸石中的黄铁矿发生氧化并以可溶性Fe和硫酸盐形式迁移至淋滤液中 ,煤矸石中赋含的多种多环芳烃能迁移到附近的水体中 ,对环境造成大量的有机物污染 ,这一污染应引起有关方面的高度重视。     

基于土柱淋滤实验的煤矸石饱和状态下溶质释放过程研究

针对煤矸石山在降水淋滤作用下对矿区周边地下水造成污染的严重问题,用实验模拟法对包头石拐区一废弃煤矿进行饱和状态下煤矸石的淋滤实验研究。结果表明:煤矸石中Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、NO₃-、SO₄2-、Cl-的淋滤过程都遵循浓度先升高再降低到稳定值的基本规律,只是NO₃-、SO₄2-、Cl-的淋出速率明显大于重金属的淋出速率,Ca和Mg、SO₄2-和Cl-、Pb和Cr、Cd有相似的淋出机制;重金属最强淋出率从大到小的顺序是Mg>Cd>Ca>Cu>Zn>Cr>Fe>Pb;Hg和As等含量甚微,均未检出。      

山东南四湖流域矿山开采沉陷对减缓湖泊淤积退化有积极意义

山东南四湖（南阳湖、独山湖、昭阳湖、微山湖四个湖泊的总称）流域东部，已经形成了兖州、济宁、枣腾等煤炭开采区。煤炭开采是南四湖流域环境地质问题中的重要影响因素。煤矿开采后的土地塌陷，不仅改变了矿区地形地貌，也改变了地表水与地下水的相互作用方式，加速了地下水的污染。矿区煤矸石堆放及煤炭运输过程中粉尘污染也极大地恶化了南四湖流域的空气质量。煤层伴生的有害元素的迁移也对矿区土壤和地表、地下水造成一定程度污染。     

河北邯邢铁矿区矿山环境生态地球化学评价

在河北邯邢西石门及周边铁矿区系统地采集了各类生态环境地球化学样品,包括土壤(n=242)、玉米(n=110)、地表水(n=37)、地下水(n=31)和水系沉积物(n=81)。通过对矿区各样品元素含量特征和元素富集程度的研究,利用区域地球化学基准值和地质累积指数定量评价了矿山污染扰动程度。研究表明,矿区土壤、玉米、地表水、地下水、水系沉积物中相对富集较高的与成矿作用有关的元素及主要的伴生元素,部分重金属元素超标,土壤和水系沉积物中Se、As、Cd、Cu、As、Cd、Cu、Co元素超标,玉米中F、Cr、Cd元素接近食品卫生限值,地表水和地下水部分指标浓度接近三类水质限值。研究表明,造成污染的主要来源是铁矿尾矿沙和煤矸石中的硫化物发生氧化作用,导致重金属淋滤转移,另一来源是燃煤降尘的积聚。     

煤矸石的淋溶、浸泡对水环境的污染研究——以兖济滕矿区塌陷区充填的煤矸石为例

通过对兖济滕矿区长期充填煤矸石的塌陷区内地表水、浅层地下水中有害微量元素的分析，研究了淋溶、浸泡两种长期行为对煤矸石中有害微量元素析出的作用机理，认为煤矸石被用来充填塌陷区是可行的，但潜在的危害还是值得进一步的研究和引起重视。     

近中性溶液条件下富镉铅锌矿矿石的风化淋滤实验研究

在近中性溶液条件下对富镉锌矿石进行了风化淋滤实验研究,发现淋滤液中产生大量以石膏为主要成分的沉淀物.淋滤液呈碱性,淋滤出来的Zn、Cd以水溶态和沉淀态形式存在,而以后者为主.淋滤50天后,黄铁矿闪锌矿石中Zn、Cd的淋滤率为0.03％和0.01％,而半氧化闪锌矿石Zn、Cd的淋滤率则高得多,分别0.10％和0.60％.     

近中性溶液条件下富镉铅锌矿矿石的风化淋滤实验研究

在近中性溶液条件下对富镉锌矿石进行了风化淋滤实验研究，发现淋滤液中产生大量以石膏为主要成分的沉淀物。淋滤液呈碱性，淋滤出来的Zn、Cd以水溶态和沉淀态形式存在，而以后者为主。淋滤50天后，黄铁矿闪锌矿石中Zn、Cd的淋滤率为0．03％和0．01％，而半氧化闪锌矿石Zn、Cd的淋滤率则高得多，分别0．10％和0．60％。     

陕北矿区煤矸石淋滤试验研究

露天堆积的煤矸石遭雨淋滤后易污染环境。以陕北矿区煤矸石为研究对象,利用自主研制淋滤仪器,模拟降雨工况,尝试不同降雨强度及矸石粒径条件下淋滤试验,结果表明:淋滤液电导率随时间表现为“快降—缓降—趋稳波动”3个阶段,Cr浓度随时间表现为“快降—缓降（或趋稳波动）”2个阶段;降雨强度增大68%时,大、小粒径组的电导率平均值分别降低18.9%、24.6%,Cr浓度平均值分别降低18.8%、22.0%;平均粒径增大50%时,大、小雨强组的电导率平均值分别降低4.0%、10.7%,Cr浓度平均值分别增大34.5%、29.2%。主要结论:矸石可溶元素释放呈指数衰减规律,雨强对可溶元素整体淋出水平更为敏感;Cr淋出过程与其他可溶物相似,遵循淋出浓度分段降低逐渐趋稳的规律,粒径对Cr淋出水平更为敏感;矸石风化面较新鲜面更早达到Cr释放峰值,导致淋滤后期浓度波动;可溶元素的整体释放水平决定于试样总表面积,但Cr主要由矸石风化表面淋出。      

大面积采动矿区水环境灾害特征及防治措施

矿山采动前后,相应伴生水系调整和水体污染,产生水环境灾害。以阜新新邱矿区为研究对象,在对环境地质情况调查分析基础上,主要从水资源流失、废旧地下采场和露天矿坑积水、矿区地表和地下水质污染等方面探讨了矿区水环境灾害的形成及特征。大面积的开采,造成矿区水资源流失严重,矿山停采后,地下水位逐渐恢复;废旧地下采场和露天矿坑形成的积水,在入渗过程中,通过运移累积、吸附转化、溶解解析和离子交换等水岩作用对地下水产生污染;矿区矿井抽排水和河流水质污染物不同程度超标。针对矿山水环境灾害,建议采用矿山地质环境治理、修建防排水及净水设施、水环境监测等手段进行防治,以使矿区环境得到根本改善。     

淮南矿区的环境地质问题

概述了淮南矿区采矿引起的负环境效应,如采矿塌陷、地面沉降、矿坑排水疏于引起的岩溶土洞渴陷、地下水枯竭、矿井水和煤矸石对环境的污染等。论述了其现状和发展趋势,并用生态学和可持续发展理论分析了煤炭开采与地质环境的互馈作用,提出对煤矸石进行卫生填埋,综合治理的可能性。      

固体废弃物的生态环境效应分析——以兖济滕矿区煤矸石为例

兖济滕矿区煤矸石长期露天堆放,既造成大量土地资源浪费,又造成矿区水体、土壤、大气等环境污染,是不容忽视的环境污染源地。从矿区煤矸石的化学成份和矿物成份分析可以看出,煤矸石的化学成份以SiO2为主,其次为Al2O3;矿物成份以高岭石为主,其次为石英。选用大量测试数据对煤矸石中有害微量元素对水环境、土壤环境的污染效应进行了研究,认为：煤矸石在酸性条件下淋溶析出的重金属的含量均超过了生活饮用水标准;碱性条件下,除Cu、Zn、As外,其余的也超过了地面水环境质量V类水的标准：煤矸石回填区的As、Cu、Pb、Zn四种重金属对矿区水环境影响不明显;填矸石的汇水区以及矸石山附近的水井水化学类型已由重碳酸型转变为硫酸型,部分区域已经受到了SO4^2-、总硬度、固形物的污染;矿区煤矸石堆放对附近土壤的影响并不显著,但某些有毒有害的重金属元素远远大于背景值,植物在土壤中对其吸收与积累可能形成潜在危害性。最后指出了降低煤矸石污染、提高煤矸石的综合利用才是解决矿区固体废弃物生态环境效应的主要途径。     

内蒙古某矿矿井水重金属污染特征及来源分析

确定矿井水中重金属污染程度及主要来源,对矿井水的再利用及矿区生态环境保护具有重要的理论意义。以内蒙古某矿区为研究对象,采集地表水、第四系潜水、承压水及矿井水水样49组,检测水体中Zn、Pb、Fe、Mn、As、Cu、Cd、Cr、Hg、Se 10种重金属浓度,分析矿井水中重金属污染特征及超标情况,利用HPI模型定量评价重金属污染程度,并综合数理统计、不同类型水样重金属浓度箱形图及煤/顶板重金属浸出试验,分析矿井水重金属主要来源。结果表明:内蒙古某矿矿井水中Zn、Pb、Fe、Mn、As 5种重金属浓度值超标,其中Fe和Zn的超标率高达100%;7个矿井水样中6个矿井水的HPI值大于临界值100,矿井水重金属污染程度较高;矿井水中的Pb、As主要来源于采煤及运输机械油类物质泄漏,Mn主要来源于Ⅲ含地下水,Fe、Zn主要来源于Ⅲ含地下水及煤层中含Fe、Zn矿物的溶滤。该结论将为矿井水中重金属污染防治提供基础与依据。      

宿州矿区浅层地下水污染评价及源解析

宿州矿区由于长期煤炭开采,不仅形成了浅层地下水降落漏斗,而且造成了不同程度的地下水污染,其污染现状及主要形成原因尚不清楚。为此,本文利用研究区水土污染调查获取的21个地下水样品的 {\mathrm{NO}}_3^{-}等13项污染指标开展地下水污染源解析工作。在采用改进内梅罗综合污染指数法对研究区浅层地下水环境质量进行评价的基础上,利用因子分析和反距离权重插值方法对研究区浅层地下水进行污染源及空间分布特征解析。研究结果表明:(1)研究区浅层地下水受到了重度污染,以Ⅳ类水为主,污染较严重的指标为 {\mathrm{NO}}_3^{-}、Mn、Fe和F^-。(2)研究区浅层地下水主要包括4个污染源:原生地质环境(F1),其高值区分布在桃园煤矿及其周边;矿坑排水和矸石山淋溶作用下形成的矿业废水(F2),其在桃园和钱营孜煤矿及其周边地区污染较为严重,其余矿区也存在一定程度的矿业废水污染;由生活垃圾、人畜排泄物造成的农村污水(F3),其污染地区主要为朱仙庄和芦岭煤矿一带; 由化肥施用引起的农业污染(F4), 其高值区集中在朱仙庄煤矿及其周边区域。地下水水质的主要影响因素是浅层地下水原生地质环境和矿业废水,其中约有51.040%的污染来源于原生地质环境及煤矿矿业污染的混合污染,约有11.841%的污染来自煤矿矿业废水,其余污染主要来源于农村生活和生产污水以及农业面源污染。(3)研究区浅层地下水主要污染区域为桃园和钱营孜煤矿一带,祁南和祁东煤矿污染相对较轻,朱仙庄和芦岭煤矿水质较好。(4)建议对矿区地下水主要污染源及污染途径进行综合防治:加强矿坑排水口的污水达标排放监管力度;煤矿企业采用生产建筑材料等方法提高矸石的综合利用率;进一步加强与矿区污水、垃圾填埋处理等相关的基础设施建设。     

招远金矿区水体中硫同位素特征及其对污染来源的指示

稳定同位素因其指纹效应已成为分析矿区污染来源的重要技术手段。文章以招远金矿区为例,应用硫同位素联合水化学分析、聚类分析及氢氧同位素分析招远金矿区水污染特征和成因。通过分析可知,矿区内地表水和地下水主要接受大气降水补给,水力联系密切。水化学类型以SO₄—Ca和SO₄—Na型为主,阴离子以SO₄2-为主,地表水和地下水的NO₃-和Cl-在空间上变异性较大。地表水硫酸盐含量普遍偏高,硫酸盐污染较为严重,高值区出现在玲珑金矿、金翅岭金矿和张星镇附近;而地下水高值区都出现在玲珑金矿附近,且SO₄2-浓度沿着径流方向逐渐降低。地表水中硫酸盐δ34S值介于1.8‰~9.8‰,地下水中硫酸盐δ34S值介于2.7‰~9.6‰,地表水和地下水硫酸盐含量受玲珑金矿硫化、玲珑花岗岩和胶东岩群影响明显。在地下水径流途中,有地表水入渗污染地下水的现象。另外,工业废水的排放也是硫酸盐含量升高的主要原因。研究表明:硫同位素在金矿区硫酸盐污染的来源和特征方面有很好的指示作用,是评价矿山开采对地下水污染的有效工具。     

煤矸石回填地基的环境效应研究

为了弄清楚煤矸石回填地基对复垦区的环境效应,以开滦矿区吕家坨复垦新村为例,介绍了地基回填煤矸石工艺,分析了煤矸石化学成分及其含量;采用室内淋溶实验,对pH、总硬度（CaCO3）、F^-、SO4^2-、Pb、Cd和Cr^6＋浓度等地下水环境质量指标进行分析,探讨了煤矸石回填地基对水环境的影响;讨论了煤矸石回填地基对大气质量的影响;参照《城市放射性废物管理办法》规定,评价了回填地基煤矸石的放射性对人体健康的危害。结果表明：通过现场振动压实试验确定了回填地基分层充填、分层振动压实参数及碾压趟数,确定按照煤矸石与土体积之比5：2进行回填,若回填一层厚500mm煤矸石,则要回填一层厚200mm粉煤灰或土,地表覆土厚度确定为0．5m;煤矸石中SiO2和Al2O3含量较高,属基性岩类,同时煤矸石含有炭、铝和CaO等物质,易发生水解和风化等现象;地基分层回填压实的复垦工艺减少了煤矸石中有害物质的释放量,降低了污染物的迁移速度,不会对水环境造成污染;地基回填煤矸石也显著减少粉尘和有害气体的排放量,降低对大气的污染;研究区煤矸石不属于放射性废物,不会影响人体健康,可作为建筑材料使用。     

黔西南Au-As-Hg-Tl矿化区毒害金属元素的水地球化学

研究了黔西南典型Ａｕ－Ａｓ－Ｈｇ－Ｔｌ矿化区内毒害金属元素在采矿活动和自然状态影响下的水地球化学特征及其环境效应。结果表明,已开采的Ｈｇ－Ｔｌ矿区地下水和地表水中均有很高的毒害金属元素,煤采区地下水中亦表现出类似的特征,而Ｈｇ－Ｔｌ矿区外围地下水中金属元素保持在较低的水平。Ｈｇ－Ｔｌ矿区地素水中Ａｓ和Ｔｌ的分布模式表明,其含量的变化受矿区地下水排泄和尾矿淋滤作用的控制。在尚未开采的金矿区,浅层地下     

地浸采铀矿山地下水污染碱性中和清洗法治理研究

地浸采矿方法可引起地下水环境的严重污染，文章对地下水污染过程及治理机理进行了阐明，针对地浸铀矿山的污染特点，提出了碱性中和清洗治理方法的设想，并对碱性中和清洗法治理地浸铀矿山的地下水环境污染的方法及治理效果进行了实验研究，采用水文地球化学模式PHREEQC1．6来模拟计算中和清洗液的最佳pH值，提出了对现场清洗治理具有重要意义的一个重要指标——清洗比，实验结果表明，碱性中和清洗法对治理地浸矿山的地下水污染治理效果明显．为我国地浸矿山地下水污染治理工作的开展进行了探索性研究。