典型锑矿区地下水中锑污染年际变化特征和成因分析

湘中锡矿山锑矿区重金属污染问题突出,近年来矿区大力实施废渣综合整治和生态修复工程,但地下水污染修复成效未知。通过2013—2022年连续10 a采集的锡矿山锑矿区地下水样品,运用水化学分析、离子相关性分析、地统计学等方法,对地下水化学特征、锑污染年际变化特征、锑污染来源和途径进行了系统研究。结果显示：(1)锡矿山锑矿区地下水水化学类型主要为HCO₃·SO₄—Ca型,地下水水化学组分的形成过程受固废淋滤和盐岩溶解控制;(2)矿区泥盆系上统佘田桥组、锡矿山组以及矿区外围下石炭统3个灰岩裂隙含水层受到不同程度的锑污染,尤其是佘田桥组含水层,锑质量浓度均值达7.139 mg/L,受辉锑矿氧化影响显著,而锡矿山组、下石炭统含水层锑的来源主要受尾渣、废石等固体废弃物淋滤控制;(3)10年间佘田桥组地下水锑质量浓度均值差异较大,2013—2015年,锑质量浓度均值为13.31 mg/L,逐年下降,2016—2018年锑质量浓度均值为7.28 mg/L,逐年略升,2019—2022年锑质量浓度均值为6.06 mg/L,整体呈下降趋势。分析表明矿区生态环境逐步...     

湖南锡矿山锑矿区农用土壤锑、砷及汞的污染状况初探

通过实地采样调查和对样品进行实验室分析,研究了湖南锡矿山锑矿区采矿区、冶炼区和尾矿区附近农用土壤的锑、砷及汞的污染状况。结果表明这3个区域8个采样点的农用土壤均受到这3种重金属元素较高浓度的污染,土壤中锑、砷及汞的浓度分别为:141.92～8733.26、14.95～363.19和0.16～5.68 mg/kg,均远高于湖南土壤中这3种元素的背景值。锑与砷的平均浓度是荷兰土壤中锑、砷最大允许含量的695和2.3倍,而锑矿区农用土壤中汞的平均含量与荷兰土壤中汞最大允许含量2.2 mg/kg接近。在3个研究区域中,冶炼区的土壤中这3种元素的浓度均为最高,采矿区和尾矿区的依次减少。通过用地累积指数法评估锑矿区农用土壤中上述3种重金属污染程度发现,锑矿的开采和冶炼是矿区农用土壤受到重金属严重污染的根本原因,其中锑对土壤重金属污染的贡献最大。     

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。      

资江河口区农田土壤重金属污染评价及来源分析

资江是洞庭湖的第二大支流,其中上游锑(Sb)矿采矿冶炼工业发达,给资江下游及洞庭湖区带来了严重的重金属污染风险。以资江河口区为研究区,采集了132个农田土壤样品及7个资江水样,综合采用多种污染评价方法、空间分析、多元统计分析方法对研究区重金属进行了污染评价及来源分析。结果表明,研究区农田土壤重金属平均质量分数表现为ZnCrNiPbCuAsSbCd,旱田土壤重金属平均质量分数除Pb外均高于水田。Sb、As、Cd为主要污染元素,Sb达到了中等污染和中等生态风险的程度,总体处于轻微-中等生态风险程度。资江水体Sb质量浓度较高,平均为10.51μg/L。Sb主要来源于中上游的锑矿工业,受高锑质量浓度地表水灌溉、垃圾填埋场以及燃煤等人为活动的控制;Cd主要来源于农药化肥、生活垃圾和城镇废水等人为活动;Cr主要来源于成土母质,而Cu、Zn、As、Ni、Pb受成土母质和人为活动的双重控制。     

重庆市南川区南部岩溶地下水水文地球化学特征

以重庆市南川区南部地区岩溶地下水为研究对象,通过野外调查和取样测试分析,对研究区内149件地下水样品进行水化学常规分析和微量重金属元素分析,结果表明:研究区内地下水化学类型以HCO3-Ca·Mg、HCO3-Ca和HCO3-SO4-Ca型为主。地下水中主要阴阳离子HCO3-、SO42-、Ca2+和Mg2+浓度均表现出与含水岩组相对应的关系,即碳酸盐岩类岩溶水＞碳酸盐岩夹碎屑岩水＞碎屑岩水。地下水中Mg2+ /Ca2+摩尔比值表明研究区内绝大部分地下水径流过程中以方解石和白云石的共同溶解为主。地下水中微量重金属元素含量整体偏低,绝大部分水质都在Ⅲ类水标准以内,只有极个别点受到污染导致部分重金属组分偏高      

川南古叙矿区某矿水质特征及对岩溶发育的影响

川南古叙矿区某矿在基建过程中多次揭露大型导水陷落柱或溶洞,导致突水事故。该矿煤系地层底板为茅口组灰岩,岩溶发育,富水性强,为煤层的直接充水含水层。依据地表水和地下水的水质特征,结合连通试验,分析了矿区地表水和地下水的补给关系,并讨论了地下水水质的成因及其对茅口组灰岩岩溶发育的影响。结果表明,地表水水质为含可溶性固体少的HCO3-Ca型水,呈中性—弱碱性;地下水水质以含可溶性固体少的SO4·HCO3-Ca型水为主,呈酸性—中性,次为含可溶性固体少的SO4-Ca型水。地表水与地下水相互补给,呈酸性的地下水水质源于硫铁矿层的溶解和氧化,对茅口组灰岩岩溶发育有强烈的促进作用。此结果对防治矿井水害具有一定的指导意义。     

德阳市城市规划区地下水化学特征分析

根据39个丰水期地下水的水化学分析结果,对德阳市城市规划区内地下水水化学特征及空间分布进行了研究。研究表明:(1)沿地下水渗流途径,TDS以及Mg2+、Na+、SO42-浓度呈上升趋势;而Ca2+浓度却呈下降趋势。(2)地下水化学类型具有较明显的分带性,在渗流途径的上游,水化学类型以HCO3-Ca型水和HCO3-Ca+Mg型水为主;在径流途径的下游或排泄区域,水化学类型以HCO3+SO4-Ca+Mg型水和HCO3+SO4-Na+Ca型水为主。(3)区内铁锰污染比较明显,部分地区总铁和锰的含量达到Ⅳ类地下水标准,铁锰超标主要是受原生地质环境的影响;总硬度超标明显,39件水样中12件达到Ⅳ类地下水标准。     

凯里市鱼洞河矿区矿井水水化学特征及污染地下水途径

近年来对贵州省凯里市鱼洞河流域矿区地下水质监测表明该区地下水污染严重。以该区矿井水为研究对象,根据采集的14件矿井水样品试验数据,采用Piper三线图,对矿井水基本化学特征进行分析。对典型矿山矿井水补、径、排位置取样试验研究分析矿井水污染地下水途径。结果表明:研究区矿井水pH值变化范围为2.65~6.74,其中KJ02、KJ04为中性水,KJ13为弱酸性水,其余均为强酸性水;阳离子主要为钙离子,阴离子主要为硫酸根,水化学类型主要为SO_(4)-Ca型水;采空区内水解、溶解矿层中的Fe^(2+)、Fe^(3+)、Al^(3+)、SO_(4)^(2-)等离子,致使地下水体污染;污染地下水途径有采空区水体自身受污染、矿井水污染顶板含水层水体、矿井水污染底板含水层水体。     

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。     

贵州省稻田土壤重金属分布特征

为揭示贵州省稻田土壤重金属的超标状况和空间分布特征,采集了92个稻田土壤样品,用ICP-MS测定了样品的重金属含量,并运用单因子污染指数法、富集因子法和空间分析法对数据进行了分析处理。结果表明,贵州省稻田土壤的As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Sb和Zn平均含量分别为(19.7±17.1)、(0.577±0.690)、(91.1±38.6)、(40.5±32.8)、(37.1±20.3)、(35.5±32.0)、(3.59±8.81)和(135±128) mg/kg;89.1%的点位重金属超标,67.4%的点位为轻微(超标1～2倍)和轻度(超标2～3倍)超标;Ni、As、Cd主要由地质高背景成因导致;在成矿区和成矿带上,出现源于人为活动的重金属超标,在一些点位和区域达到了中度超标(超标3～5倍)至重度(超标大于5倍)超标。     

广东怀集高凤矿区地球化学特征

对高凤矿区地球化学特征研究表明,高凤矿区金矿床有以下分布规律:1金矿床元素基本组合为Au、As、Pb、Zn、Co,伴生元素为Ag、Bi、Mo、Cu、Sb等,w(Co)/w(Ni)值可作为寻找隐伏含矿带的依据。2高凤矿区两个矿床的微量元素相关组合关系不同,高凤金矿床是以石英脉型矿化为主,微量元素相关组合为Au、As、Bi、Cu、Sb、(Co、Ni);邓屋金矿床是以石英复脉网脉型矿化为主,微量元素相关组合为Au、As、Pb、Zn、Cu、(Co、Ni)。3利用格里戈良法得出高凤矿区垂直分带特征为:矿前晕Pb-Zn-Ag—矿中晕As-Au-Cu-Ni—矿尾晕Bi-Mo-Co。这些地球化学特征为矿区深部和周边地区找矿提供了依据。     

大同盆地砷、氟中毒地方病生态地球化学研究

山西大同盆地属干冷荒漠景观条件的半封闭型断陷盆地。区内有害元素的聚集导致氟中毒等多种地方病肆虐,20世纪90年代因开发和饮用深层地下水爆发了水砷中毒病。经地球化学调查发现:地下潜水高含F,超标1.3～12倍;深层承压地下水富As,砷含量超标2～20倍。砷中毒发病率与饮水中As3+/∑As比值呈正相关关系。盆地周边分布多层富含As和F的地层和火成岩体,处于富As、F的区域地球化学省内。由于大同盆地的不均匀沉降,在其边缘部分形成深凹陷带,含砷下渗地下水经有机碳质层的还原作用,使砷还原为三价,提高了地下水的毒性并滞留聚集。探讨了F、As富集和中毒的机理和生态地球化学危害评价,提出了治理和外围调查预测建议。     

非传统锑同位素测试技术的初步研究

<正>锑(Sb)在自然界广泛存在,是一个潜在的毒物和致癌性类金属元素,其化学特征与砷(As)相似。偏远地区湖沼沉积和极地冰芯测试结果表明,其污染的时间和铅基本相似,说明锑也是一个长距离传输的全球性污染物。因此,被USEPA和欧盟巴塞尔公约列为全球优先控制污染物之一。USEPA     

锡多金属矿尾矿库地下水污染特征与评价

采用标准指数法和内梅罗综合指数法评价某锡多金属矿尾矿库周边深层、浅层地下水质量状况,研究地下水污染特征,为同类尾矿库地下水污染防治及矿区环境综合整治提供科学依据。研究结果表明:尾矿及选矿废水下渗等导致锡多金属矿尾矿库下游浅层地下水受到污染,尚未污染下游深层地下水。尾矿库上、下游同一位置深层地下水水质优于浅层地下水水质。地下水水平迁移能力强于垂向迁移,下层浅层地下水铅、砷超标应引起重视,应在尾矿库四周进行防渗处理,遏制尾矿库下游浅层地下水水质进一步恶化。     

贵阳市岩溶地下水水质变化特征浅析

为了解长时间尺度岩溶地下水的水质变化特征,本文以贵阳市中心城区为例,选取1984年和2014年48组原位取样点的丰季水质数据,并结合地下水赋存环境和城市发展特征进行对比分析。结果显示:研究区地下水水质较好,整体有恶化的趋势;1984年仅有9处地下水水质超标,多数超标点为原生背景成因,2014年有14处水质超标,多数超标点为人类活动引起;地下水化学类型在30年间变化较大,近一半取样点地下水由HCO3型变成HCO3·SO4型水,研究区地下水硫酸盐化明显;新老城区地下水水质逐步好转,城乡结合部地带则是地下水污染的高发区,农业区因人类活动强度较低,地下水水质变化相对平缓。建议在岩溶城市的地下水资源开发和地下水环境保护工作中,应综合考虑不同区域的岩溶水文地质条件和人类活动特征,有的放矢的开展评价监测管理。针对工作区地下水硫酸盐化现象开展研究,并对城乡结合部开展综合整治,加强对农业区地下水环境的综合保护,以遏制区内地下水污染趋势,预防地下水污染事件的发生。      

基于模糊综合评价法的煤矿水质现状评价

通过对榆神府区矿井水样进行测试、分析,选取总硬度、氟化物、氯化物、硫酸盐、硝酸盐、锌、砷、汞、锰、六价铬、矿化度11项因子作为评价因子,依据《地下水质量标准》(GB/T14848-93),运用模糊综合评判法对研究区水质进行了合理评价。研究结果表明:榆阳区矿井水水质较好,说明煤矿开采对地下水水质影响不大,神府矿区矿井水水质较差,为矿区矿井水的污染治理和综合利用提供了依据。     

平谷盆地地下水化学特征及成因分析

北京市平谷区是北京地区应急水源地之一,因此探清平谷的地下水化学特征十分重要.以平谷盆地地下水数据资料为依据,通过水化学分析方法研究平谷区水化学特征,离子的时空变化特征以及分析离子浓度出现异常的原因.结果表明,平谷地区地下水化学类型主要为HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg型水,在工业以及农业发展的地区地下水化学类型变化...     

都柳江上游沿岸喀斯特地区土壤重金属污染特征及风险评价

采集都柳江上游沿岸喀斯特地区62个土壤样品,利用地累积指数法、潜在生态风险指数法、克里金插值方法综合研究Sb、Cd、As、Cr和Pb五种重金属元素累积污染特征和潜在生态风险。结果表明,研究区土壤中Sb和Cd元素平均含量分别超过贵州省土壤环境背景值4.085倍和1.876倍。空间分布上,Sb元素严重污染面积占研究区总面积37.87%,主要受区内赋矿层位望城坡组、尧梭组和鸡窝寨组的影响。而Cd元素轻度累积污染面积为59.76%,其与碳酸盐岩分布密切相关。研究区土壤重金属污染潜在生态风险属于低风险等级,但是Cd和Sb元素单项污染潜在生态风险概率较大,Cd污染最高概率风险地层主要是石牛栏组和邦寨组,而Sb污染最高概率风险地层为邦寨组、鸡窝寨组和独山组。因此,研究区应重点防控石牛栏组、邦寨组、鸡窝寨组和独山组土壤Cd与Sb污染的潜在生态风险。      

黔西某煤层气开发区块产出水有毒有害元素污染特征及其环境效应

由于含煤地层不同程度地富集氟、砷、镉、铬、汞和锑等多种有毒有害元素,煤层气开发过程中的大量产出水会对表生生态环境构成严重威胁.对贵州西部某煤层气开发区块产出水的水化学特征进行了系统研究,结果表明:与地下水质量标准（GB/T 14848-2017）Ⅲ类水质相比,研究区煤层气产出水中Ba和Hg严重超标,平均含量分别达到10 621.6 μg/L和16.5 μg/L.较强的硫酸盐还原作用导致地层水中硫酸盐被耗尽,含Ba碳酸盐矿物的溶解进而造成产出水表现出明显的Ba异常.Hg主要来源于含煤地层中的硫化物,而硫化物和碳酸盐矿物的溶解是Cr、Mo、Cd和Sb四种元素的主要来源;较高浓度的Mo与离子交换反应有关,并可能以铁锰氧化物和氢氧化物、硫代钼酸盐和钼的金属硫化物等形式存在;Al的氢氧化物吸附态是产出水中Cr、Mo、Mn、Cd、Sb、Cd、Cu、Pb和Ba的主要赋存形态;Ni主要来源于煤有机质的矿化.水质评价结果显示,研究区煤层气产出水的污染状况极为严重;其中,Hg在SH9煤层气井中超标27倍,而Ba在SH8煤层气井中超标23倍.      

卡林型金矿床中的自然砷

自然坤是金－砷－（锑）型金矿床的标型矿物，自然砷呈细粒状集合体和微细脉状产出，细粒状集合体产出的自然砷，其As、Au含量较高；微细脉状产出的自然砷，其Sb、S含量较高。本文根据成矿实验和矿物组合特征，讨论了含自然砷的金矿床的成矿温度和成矿过程的fo2、fs2的变化。