富镉铅锌矿山的环境影响——以贵州都匀牛角塘矿床为例

矿床的开采和选冶,常常将其中重金属有毒元素释放到环境中,铅锌矿造成的环境污染尤为严重。贵州都匀牛角塘矿床是国内外少见的富镉锌矿床,其中镉高度富集。本文通过对通过对矿区水、土壤及植物的分析和调查,发现其中镉和锌均已远远超过国家标准,矿区周围环境已受到严重污染。研究表明矿床的表生风化作用是镉等重金属释放的主要途径之一,更重要的是矿山的采矿和选矿更加剧了其释放量,虽在目前人群中没有明显中毒现象,可能是由于矿床开采时间较短,Cd等重金属元素在人体中积累不多所致。但矿山环境污染是污染元素长期积累造成的结果,即使在矿山关闭十年、上百年甚至上千年时间内,矿山尾矿淋滤液对环境生态的影响依然存在。因此,在矿山开发过程中必须注意矿床中有用元素的综合利用和重视环境保护,防患于未然。特别是对这类富含有毒污染元素的金属矿山的开采更应如此。     

富镉铅锌矿床开采过程中水质污染特征——以贵州都匀牛角塘富镉锌矿床为例

铅锌矿的开采和选冶使含锌和镉等有害物质的尾矿暴露于地表,这些有毒元素通过自然风化淋滤作用进入地表水,进而污染矿区水体,对矿区生态环境破坏性极大。本文通过对贵州都匀牛角塘富镉锌矿区河流、选矿厂排放的污水、坑道水进行采样分析,发现矿区水体呈弱碱性,水体重金属污染并不严重,其中Cd等重金属有毒元素的含量大多没有超过生活用水国家标准和农业灌溉水国家标准。结合已有研究成果,认为碳酸岩地区碱性环境限制了镉等重金属有毒元素的活化迁移,使其就近富集在矿区土壤、植物及河流沉积物中。更重要的是由于碳酸盐岩对矿山酸性排水的中和缓冲作用,降低了矿石的风化淋滤速度,减轻了因铅锌矿开采和选冶活动导致的Zn、Cd等有毒重金属元素对矿区环境的污染,为非碳酸岩地区铅锌矿山环境污染和治理提供了一些借鉴。     

金属硫化物尾矿中镉的赋存状态、迁移富集机制及其污染防治

<正>铅锌矿山的开采将地下一定深度的矿物暴露于地表环境,致使矿物的化学组成和物理状态改变,加大了(重)金属向环境的释放通量,对人和动植物的危害显得异常突出,引发的环境污染问题尤为严重。其主要是由于铅锌矿床中伴生的镉等重金属有毒元素向环境释放,而这一过程主要是是在表生地球化学条件下发生的。重金属     

云南金顶超大型铅锌矿床岩(矿)石中镉的分布及富集特征

镉是世界上公认的13种优先考虑的污染元素(Keith and Telliard,1979)和被俗称的重金属"五毒"之一.20世纪60年代日本发生"痛痛病"中毒事件以来,镉的环境污染问题得到了普遍关注(Azcue,1999).北美、北欧和东亚均发生了因铅锌矿山的不合理开采造成的镉生态环境污染问题(Ma和van der Voet,1993;Smolders等,2003).铅锌矿床是镉富集最常见的场所(Ye和Liu,1999),而闪锌矿可构成富镉的工业矿物(Leach,1995).云南金顶铅锌矿是我国最大的铅锌矿床,长时间大规模的矿业活动导致大量镉等重金属元素从矿石中释放出来并向表生环境迁移,给当地生态环境造成了污染.本文分析了金顶矿区围岩-原生矿-氧化矿中镉的地球化学特征,讨论了镉在矿(岩)中的富集规律,为铅锌类矿山伴生元素镉的环境污染防治提供了理论依据.     

镉的地球化学研究现状及展望

镉是重金属有毒元素,其环境污染一直是众多学者研究的焦点。近年来研究发现,镉等分散元素并不“分散”,它在特定的条件下会富集,甚至形成独立矿床或矿体,因此有必要对镉等分散元素的地球化学行为进行重新认识和再研究。本文介绍了有关镉的分布和赋存状态的一些研究进展,总结了我国镉矿资源的分布及特点和地球化学研究现状,提出应加强镉的超常富集机制、铅锌矿床表生地球化学过程中镉的释放及其对环境的影响方面的研究。     

华南地区含硫化物金属矿山生态环境中的重金属元素地球化学迁移模型——重点对粤北大宝山铁铜多金属矿山的观察

粤北大宝山是华南金属成矿带的大型铁铜、铅、锌、钼等多金属综合性矿床,富含硫化物,位于北江支流横石河的上游分水岭,流域封闭性很好。矿山开发引起横石河下游的上坝村成为远近闻名的"癌症"村,部分村民出现"痛痛病"疑似症状。由于其特殊的地理位置和对下游引发的严重污染,该矿山成为研究湿热地区含硫化物金属矿山重金属元素生态-环境地球化学迁移的理想场所。以Zn为例,该矿山重金属元素从矿体中向生物体迁移过程经过尾砂/水反应界面、水/沉积物反应界面、土壤/间隙水溶液界面和土壤/植物界面4个重要的反应界面。其中,尾砂/水反应界面控制重金属从源头尾砂中的释放;水/沉积物反应界面控制重金属在水体中与河流沉积物的沉淀与释放的平衡;土壤/间隙水溶液界面控制土壤生物有效性;土壤/植物界面控制生物对重金属的吸收与利用。4个界面的介质间相互作用较好地刻画大宝山矿山因为开采,重金属元素从内生环境中曝露出来,然后在表生环境中释放、迁移、转化、归宿的迁移模式。上述认识对矿山重金属污染治理具有重要的指导意义。通过改变重金属迁移反应界面的条件,可以阻断矿山元素的迁移,达到污染治理的目的。     

典型岩溶区硫化物矿床——广西贵港锡基坑铅锌矿开采的生态效应

硫化物矿床开采的环境污染效应与围岩性质有密切关系,碳酸盐岩类围岩能在一定程度上中和硫化物矿床开采形成的酸性矿山废水(AMD),从而降低酸性废水及重金属的污染危害。以广西贵港锡基坑硫化物矿床为研究区,系统采集了矿石、尾矿、废水、地表水、悬浮物、底积物及地下水样品,测定了重金属含量及pH值等理化指标,研究了岩溶区硫化物矿床开采的生态效应,以期为类似碳酸盐岩地区硫化物矿床开采的环境污染与生态危害评价、矿山环境保护提供科学依据。研究取得结论如下:(1)尾矿及废水样品中Cd、Pb等重金属含量较高,对矿区地表水及地下水质量构成一定的潜在风险;(2)硫化物矿床开采过程释放的重金属元素对矿区地表水有较显著影响,由于碳酸盐岩的中和作用,流出矿区后地表水、悬浮物及底积物中重金属含量迅速降低,重金属潜在风险处于轻微等级;(3)富含Cd、Pb等重金属的矿坑酸性积水,下渗过程中与碳酸盐岩中的Ca~(2+)、CO_3~(2-)、HCO~-_3发生中和反应而沉淀,矿区地下水环境质量良好,除了尾矿库、矿坑水周边存在少量超标样品外,矿区周边村镇地下水质均未受到明显的采矿污染影响。可见,碳酸盐岩类围岩是重金属元素迁移的天然地球化学障,能有效降低硫化物矿床开采的环境污染风险。     

淮南新庄孜矿煤矸石充填复垦土壤中镉的迁移特征

镉（Cd）是严重危害人类健康的一种重金属元素,具有较强的生物毒性。为了保证矿区充填复垦土地种植农作物的生态安全,以淮南新庄孜矿煤矸石充填复垦治理区为对象,对其土壤和煤矸石中镉元素的含量进行了跟踪分析研究,结果表明,煤矸石充填复垦区土壤中垂直方向上各层镉元素含量均高于淮南市土壤背景值和中国土壤背景值,其中靠近填充物——煤矸石的土壤镉含量超标率最高,从土壤中镉元素的水平和垂直空间分布来看,复垦充填物——煤矸石因受淋溶作用造成的重金属元素的排放和迁移直接或间接污染了复垦土壤的生态环境,其中镉元素已经出现富集,甚至达到了污染水平。      

青藏高原典型金属矿山河流重金属污染对比

为研究青藏高原金属矿山勘探、开采、闭坑阶段不同开发阶段河流重金属污染的严重程度,通过野外调查,室内测试分析,对比5个金属矿山河流重金属元素含量、污染指数沿程变化,得出以下结果:(1)勘探阶段和闭坑后河流水质污染较小,开采阶段矿业活动对河水水质污染较大。(2)As、Pb、Cd、Cu和Zn五种元素是金属矿山的特征污染物。开采矿区中德尔尼铜矿区、下柳沟铅锌矿、甲玛矿区河流均有重金属元素污染,微碱性环境中德尔尼铜矿区,主要污染物为As,单项污染指数为0～10.6;下柳沟铅锌矿Pb、Cd、Cu和Zn元素单项污染指数分别为0.2～2.1、0～55、0.4～24、0.3～1550;偏酸性环境中甲玛矿区的特征污染物主要为Cu、Cd。其中Cu、Cd单项污染指数为0～4174、0～4;勘探矿区大场金矿、闭坑矿区罗布莎铬铁矿区河流未出现污染元素。(3)青藏高原5处典型的高海拔山地矿山河流由于稀释作用重金属流经2km后达到安全水平,研究结果可为青藏高原矿山开采中河流水环境保护提供参考依据。     

德兴铜矿床地质环境模型初探

德兴铜矿位于赣东北地区，该矿床自开发以来，为国家和地方作出了巨大贡献。在矿山环境方面，总体上是矿山环境较好的矿区，但局部仍存在一定的问题。本文建立了包含影响潜在环境效应的地质因素、开采前的环境特征和开采过程中的环境特征三方面内容的矿床地质环境模型。据原生铜矿石、氧化矿石、淋滤矿石和次生硫化物矿石的有关元素含量，计算出开采前由矿床向环境输出了2．1万吨Cu、7．6万吨S和941吨Mo。主要金属硫化物黄铁矿由地下被带至地表经氧化和水解反应后产生酸、Fe^3 及释放出的As、Cd、Cu等重金属元素污染了环境。黄铜矿在人工堆浸后，排放水中的Cu^2 及其它重金属元素也对环境造成了污染。矿山开采低品位矿石堆浸产生的集液池之外排水为大坞河之污染源，该源头每年至少输出Cu 202吨、Zn 22．04吨、Cd 307kg。30年间铜矿开采过程中大坞河流域河床沉积物中有2．58吨Pb、3．1吨Zn、351．2吨Cu和11．5吨Mo，均为河水污染所致。     

AMD灌溉稻田土壤剖面中硫酸根的吸附解吸机理

<正>随着工业化发展对于各种金属需求的增加,矿产资源的过渡开采以及不合理开采引起了矿区及周边严重的环境污染问题,其中酸性矿山废水(AMD)是矿山开发和利用过程中产生的普遍而严重的环境问题[1-4]。AMD灌溉导致重金属进入到矿区农田中,造成整个矿区的生态环境遭受严重破坏[2,7],对人类健康造成危害。前人重点研究AMD中重金属的环境影响以及对人体等危害,但是对于重要的伴生元素硫的研究较少。特别是在硫化物矿区中,AMD灌溉稻田中硫酸根作为最重要的阴离子之一。硫酸根的迁移转化对于土壤     

铅锌矿尾砂重金属污染物对不同土地利用类型土壤性质影响的典范对应分析

广西阳朔思的村铅锌矿尾矿砂坝坍塌造成了大面积农田污染,已往报道多集中在金属矿山开采过程中产生的废液及大量固体废弃物堆砌而造成的环境污染,较少关注因尾矿砂坝坍塌所造成的这种土壤重金属特殊污染模式。本文运用典范对应分析(CCA)研究铅锌矿尾砂坝坍塌对不同土地利用类型(玉米地、柑橘园、水稻田)造成的重金属(铅、锌、铜、镉)污染以及对土壤理化性质(有机碳、碱解氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量、碳氮比、pH值)的影响。CCA分析结果表明,研究区污染以铅、锌、镉为主,铜次之,其中锌和镉的空间分布格局受土地利用类型的影响更明显,并且镉对水稻田产生的环境风险最高。此外,在土壤中尾矿砂分布不均的前提下,土地利用类型是造成土壤重金属污染空间分布不同的重要驱动力,受土壤质地和矿砂性质的影响,重金属污染引起的酸化效应在供试土壤中不明显,使得CCA图中pH值所代表的点远离重金属箭头连线;阳离子交换量距重金属连线较近,受重金属影响明显并随重金属污染的加剧而减小;碱解氮、速效磷、速效钾等速效养分受重金属污染的影响并不显著,但与施肥配比和农业管理密切相关;有机碳与重金属箭头连线分布象限相同且包裹于其中,与重金属质量分数呈正相关关系,相较于玉米地和柑橘园,水稻田中有机碳积累量更大,达到18.14 g/kg,可能因稻田中微生物的碳源代谢利用能力明显降低,土壤中有机碳的矿化分解受阻,导致水稻土中有机碳的积累。此外,尾矿砂作为土壤重金属的持续性释放源,尽管对土壤的基本理化性质尤其是速效养分的影响并不明显,但能够通过影响土壤微生物群落间接影响土壤碳循环。     

岩溶铅锌矿区土壤重金属污染特征

以DX、DW铅锌矿区土壤为研究对象,利用原子吸收光谱法（AA800）、原子荧光光谱法（AF-640）测定土壤中铅、铬、镉、铜、锌、镍、汞和砷等重金属的含量,利用单因子污染指数法、N.L.Nemerow综合污染指数法对比分析土壤中重金属的污染特征,采用PCC统计学方法分析矿区土壤中重金属之间的相关性。结果表明:两矿区土壤中除Cu、Cr外,其余重金属均已对土壤造成单一或复合污染,其中Cd污染最为严重,对综合污染贡献最大。DX、DW矿区土壤重金属的Nemerow指数分别为27.61、63.54,均达到极强污染水平,且DW矿区污染较为严重。DX矿区,除Ni外,Pb、Cr等7种重金属元素之间存相关性;DW矿区,除Cr外,Pb、Ni等7种重金属元素之间存相关性,这可能与二矿区均属多金属伴生、共生矿床有关;土壤中各重金属总含量与pH值没有显著的相关性。研究结果将为合理制定矿区土壤污染的修复和治理措施提供依据。      

南京栖霞山铅锌矿区铅同位素示踪

南京栖霞山铅锌矿已开采50余年,环境问题日益突出。为了了解污染来源和污染传播方式,采集了该地水、土、植物、大气沉降、燃油灰尘、矿石、人血和生物等多种样品进行重金属元素含量和铅同位素示踪分析。结果表明矿区重金属污染严重,且污染随着靠近矿区而逐渐加重,重金属元素Pb、As、Cd、Cu、Zn之间相关性明显,初步反映了污染与矿山有关;同位素分析显示,矿区大气沉降样品、大部分植物样品、部分土壤和部分生物样品铅同位素组成与矿石铅同位素组成相似,证实了污染源为矿山。另外,大气沉降与植物样品铅含量高且它们的铅同位素组成相当,反映了大气沉降是污染传播方式之一。     

广西大厂地区河流中Sb、As的环境地球化学特征

矿山开采、选冶等活动将大量废弃物排放至环境中,尤以矿山尾渣和酸性矿山排水为显著,致使大量有毒有害元素暴露在空气和水中并被释放出来,直接或间接危害其周围的环境.矿山重金属的释放途径主要包括尾矿渣的氧化淋滤以及正在作业的选厂排水,其释放的重金属绝大部分都进人到水环境中.     

矿山开采对辽宁柴河流域生态环境的影响

通过辽宁铁岭地区柴河流域的多介质采样研究，系统阐述了铅锌矿开采对流域地球化学特征和生态地球化学特征的改变，揭示了元素迁移转化规律，以及对矿区居民的影响。矿山开采造成其下游土壤、水、水系沉积物中Ca、Mg、Cd、Hg、Pb、Zn和s等元素的高度积累，受河流沉积作用影响而表现出纵向和垂向上的有规律变化。土壤、水、水系沉积物等介质中的重金属积累通过河流活动对生态环境构成影响，造成不同种植区域农作物籽实中含量的差异性。重金属元素通过进食和饮水等生理活动进入人体，在头发中聚集，使矿区居民头发中cd等重金属含量高于辽宁其他地区。     

AB-DTPA提取法在重金属污染土壤修复模拟试验中的应用可行性

将碳酸氢铵-二乙三胺五乙酸(AB-DTPA)提取重金属生物有效态的方法应用于重金属污染土壤修复的模拟试验中,该土壤的污染元素主要是铜、锌和镉,试验所用修复材料是钠化膨润土。研究表明,AB-DTPA提取法具有很好的稳定性,而且能准确指示铜、锌、镉元素在土壤中的有效态含量,同时AB-DTPA对土壤中铜、锌、镉元素的提取率也适用于模拟试验中修复效果的平行对比。AB-DTPA提取法在重金属污染土壤修复模拟试验中的应用是可行的。     

矿山-河流系统中重金属污染的地球化学研究

立足于矿山及纳污河流生态系统,从重金属污染源研究入手,分析了尾矿重金属淋滤释放规律和影响因素;阐述了重金属在矿山及相关河流系统中的迁移、转化和富集过程及其对生态环境的影响;总结和评述了现有的矿山环境重金属污染的评价方法,指出了今后的研究重点:努力减少尾矿中重金属向环境释放,逐步实现矿床的无废开采;设计不同条件和影响因素下的尾矿淋滤实验,加强酸性废水和尾矿重金属淋滤释放规律的研究,建立酸性矿山废水和重金属释放的预测模型;运用微量元素、稀土元素和高精度的Pb、S同位素测试手段,示踪重金属的来源及其运移途径;运用3S技术和高新技术手段提取和识别环境地球化学信息,加强矿山-河流系统重金属污染及其生态环境影响的监测;运用地球化学工程技术和植物修复技术治理矿山环境及其影响流域的污染。     

大宝山矿区附近流域土壤铅污染及癌症风险

<正>矿产即是资源又是污染源,矿床中以微量成分存在的毒害元素大部分未被回收利用。随着矿山的开采,特别是硫化物矿山的开发使多种具有潜在毒性的重金属进入人类生存的环境,造成水体、土壤、大气和生态环境的污染。采矿过程中,由于采矿废水和选矿废液的直接排放、采矿废石和尾矿等固体废弃物的堆积和淋滤,导致了严重的环境问题(付善明等,2007;林初夏等,2005)。粤北大宝山是钦杭成矿带南段的大型铁铜多金属含硫化物矿床,位于华南湿热地区,携带毒害重金属离子的酸性废水未     

矿产资源开发中矿山地质环境问题响应差异性研究——以陕西潼关、大柳塔及辽宁阜新矿区为例

以陕西潼关、大柳塔及辽宁阜新矿区为例,采用对比分析的方法研究矿产资源开发中矿山地质环境问题差异性响应的主要因素。上述3个矿区矿产资源开发中矿山地质环境问题主要包括：20世纪90年代以前,陕西潼关金矿区是中国矿产资源开发秩序十分混乱的矿区之一,地下开采的采矿废石随意堆排导致了极为严重的矿山泥石流地质灾害及其隐患,＂三废＂无序排放导致土壤、河水及其底泥的重金属及氰化物污染严重,严重影响人体健康;地处生态环境脆弱带的陕西大柳塔煤矿区,20年大型机械化地下煤炭资源开采导致大面积地面塌陷及其链生的地下水含水层破坏严重,但矿区土地沙漠化程度总体没有呈现加重的趋势,水土环境重金属呈轻度污染;具有百年开发历史的辽宁阜新煤矿区,露天开采使土地生态破坏严重、边坡滑坡灾害频发、土地压占与破坏突出,地下开采引起的地面塌陷对地表建筑物及人居安全影响严重,但相对于金属矿区,该矿区水土环境重金属污染相对轻得多。对比上述3个矿区矿山地质环境问题,得到其差异性响应主要因素：矿产资源种类、原生地质环境条件、开采方式及矿山环境保护意识等。