贵州晴隆大厂锑矿尾矿(渣)潜在资源量与环境污染评价

为了解贵州晴隆大厂锑矿尾矿(渣)潜在资源量和环境污染情况,对大厂锑矿尾矿(渣)分布及堆存情况进行资料调研和实地调查,测定分析了尾矿(渣)及周围表层土壤中Pb、Zn、As、Sb、Cr、Cu、Ni、Cd和Hg等重金属含量和土壤pH值等指标.结果 显示晴隆大厂锑矿尾矿(渣)锑的潜在资源量可达2.97万t,并伴生金583kg.晴隆大厂锑矿尾矿(渣)堆周围表层土壤pH平均值为4.74,属于酸性土壤;且研究区表层土壤重金属As和Sb受到了明显的污染,Cu、Zn和Cd可能受到一定程度的污染.此外,利用单因子污染指数法、内梅罗综合污染评价法和地累积指数法,对该区尾矿(渣)附近的表层土壤中重金属污染状况进行综合评价,均说明研究区表层土壤受到明显污染的重金属为Sb和As.建议考虑对该区尾矿(渣)中金属Sb和Au进行资源回收利用,这不但能达到变废为宝的目的 ,还能对尾矿(渣)进行减量化处理,减少其对周围环境产生的影响.     

湘西金矿尾矿—水相互作用：1．环境地球化学效应

湘西金矿在生产过程中产生了大量的尾矿。该区尾矿－水相互作用强烈，并引起了尾矿中重金属元素的释放、迁移和对水体－土壤、蔬菜等表生环境的重金属污染。污染程度较大的元素均为Au、Sb、As、Cd、Hg、W等，与尾矿中元素的富集特征相一致。尾矿中重金属元素的水迁移能力由大到小顺序为Au、Cd、W、Sb、Pb、As、Zn、Cu。元素的生物吸收系数由大至小顺序为Cd、Au、Zn、Hg、Sb、Cu、Pb、As、W。植物中金属元素浓度主要受土壤中的浓度、植物种类和吸收的影响。     

黄沙坪碳酸盐型尾矿中重金属的赋存状态与污染评价

污染指数法用于碳酸盐型尾矿(指富含碳酸盐的金属硫化物尾矿)重金属污染评价存在局限性。通过研究湖南黄沙坪铅锌矿尾矿中Zn、Cd、Pb、Cu及As等元素赋存状态(包括尾矿铅垂剖面结构、元素总量及其水溶态分量的分布和影响因素以及次生胶结物纤铁矿与元素结合作用等),结合元素迁移活性(水溶取率)和污染指数分析,得出如下结论:1该尾矿发育层(带)状结构,即浅表胶结硬化层(中褐色,氧化/酸化)→中部弱胶结层(黄褐色,次氧化)→深部尾砂层(橄榄灰-绿灰色,弱/未氧化),重金属元素在尾矿中浅部的胶结层中富集;2纤铁矿为主要次生胶结物,纤铁矿与元素结合作用的差异性影响尾矿中元素的稳定性/迁移活性;3尾矿中Zn、Cd的迁移活性和污染指数均较高,是主要的污染因子,应重点防控;As的污染指数虽高,但因其迁移活性较低,仍属次要污染因子;Pb、Cu的迁移活性及污染指数均较低,对环境影响可能较小。采用污染指数与元素赋存状态分析相结合的方法,对(黄沙坪)碳酸盐型尾矿的重金属污染危险进行综合评价,可避免污染指数法的局限性。     

安徽铜陵水木冲尾矿重金属赋存状态及污染特征研究

为探讨富硫化物尾矿酸化及重金属污染特征,选择安徽铜陵水木冲尾矿库浅层(0～90 cm)剖面为研究对象,对其结构特点、矿物组成、重金属(Pb、Cd、Zn、Ni、Cr、Mn、Cu和As)含量及赋存形态进行研究。结果表明,该尾矿库浅层出现分层现象,即表层为强硬化层,向下依次为弱硬化层和松散层,且呈酸性;矿物主要以辉石、长石、云母和石膏为主,由浅及深,金属硫化物及碳酸盐型矿物特征峰呈现增强的趋势;重金属呈现两种富集类型:表层(0～30cm,As、Pb)富集和中部(40～60 cm,Cd、Cu、Mn、Ni、Zn和Cr)富集型,其中Cu、Cd、As污染较为严重。由相关性分析可知,部分金属之间存在一定的伴生性,且p H值是影响重金属迁移的重要因素之一。该尾矿重金属主要以残渣态为主,其中Pb的潜在迁移能力最强,As最弱,顺序为Pb Cd Zn Ni Cr Mn Cu As。     

广西铅锑矿冶炼区表层土壤重金属污染的分布规律

为了解铅锑冶炼活动对周边土壤的污染情况,通过实地采样调查和室内样品分析,对河池铅锑矿冶炼区周边土壤中重金属含量的空间分布规律进行了分析,并对该区重金属污染情况进行评价。结果表明:冶炼区表层土壤受到较高含量的Sb、Pb、Zn污染,As、Cd和Cu也有一定程度的污染。土壤中的w(Sb)、w(Pb)和w(Zn)分别为195～2034 mg/kg、259～2261 mg/kg和365～1033 mg/kg,分别达到背景值的4.8～33.3倍、3.4～29.7倍和1.4～3.9倍。冶炼区表层土壤中的重金属含量与冶炼厂的远近关系密切,Sb、As和Pb在0～400 m范围急剧衰减,400 m范围内Sb、As和Pb分别衰减了92.5%、95%、93.7%。在400～2400 m的2000 m区间Sb、As和Pb分别衰减了64.4%、80.9%、52.1%。Cd在200 m范围内衰减了88.7%,在200～2400 m范围没有显著变化。Sb、As、Cd和Pb在400～2400 m范围呈缓慢衰减,使得重金属的影响可达很远。Sb和Pb的衰减趋势高度相似,这对于Pb-Sb的全球迁移具有相关的意义。     

北京某金矿区土壤重金属污染特征及风险评价

使用网格布点法采集144个浅层土壤样品,分析测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn共8种重金属元素的含量.通过多元统计方法、土壤重金属含量空间分布及极值点分析,揭示了金矿地区土壤污染特征及污染风险.结果显示,区内浅层土壤重金属含量超过该地区背景值较高的元素为Pb、As、Cd,与背景值接近的元素为Cr与Ni.重金属污染风险较高的区域集中分布在金矿开采区、尾矿库、选矿厂及其下游约1.5 km范围内,主要污染元素为As、Cd、Pb、Cu、Zn,基本不存在Cr、Ni、Hg污染.相关性与主成分分析结果显示,矿山开采及冶炼是土壤重金属污染的主要来源.污染物的主要迁移途径为金矿开采区、尾矿库及选矿厂的废渣和尾矿析出的重金属通过废渣及尾矿堆的孔隙下渗进入底垫土壤,通过地表径流进入下游土壤中.     

北京某金矿区土壤重金属污染特征及风险评价

使用网格布点法采集144个浅层土壤样品,分析测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn共8种重金属元素的含量.通过多元统计方法、土壤重金属含量空间分布及极值点分析,揭示了金矿地区土壤污染特征及污染风险.结果显示,区内浅层土壤重金属含量超过该地区背景值较高的元素为Pb、As、Cd,与背景值接近的元素为Cr与Ni.重金属污染风险较高的区域集中分布在金矿开采区、尾矿库、选矿厂及其下游约1.5 km范围内,主要污染元素为As、Cd、Pb、Cu、Zn,基本不存在Cr、Ni、Hg污染.相关性与主成分分析结果显示,矿山开采及冶炼是土壤重金属污染的主要来源.污染物的主要迁移途径为金矿开采区、尾矿库及选矿厂的废渣和尾矿析出的重金属通过废渣及尾矿堆的孔隙下渗进入底垫土壤,通过地表径流进入下游土壤中.     

西藏扎西康锌多金属矿床地质特征及银的赋存状态研究

扎西康锌多金属矿床位于西藏特提斯喜马拉雅板片的"金锑多金属"成矿带东段。研究显示,矿体主要呈脉状、透镜状产于近南北向的张性断裂中。热液成矿作用主要可划分为早、晚2个成矿阶段,7个成矿亚阶段,早期以铅锌矿化为主,晚期以锑(铅)矿化为主。岩矿石镜下鉴定和电子探针分析表明,扎西康矿床矿石种类繁多,矿物组合和成矿元素均呈现明显的分带现象,由深至浅(W→E)为含锡(铁)闪锌矿+铁锰碳酸盐+少量方铅矿+少量黄铜矿(深部)→(铁)闪锌矿+铁锰碳酸盐+少量方铅矿+黄铁矿+毒砂+少量银黝铜矿+少量石英(中深部)→方铅矿+闪锌矿+脆硫锑铅矿+铁锰碳酸盐+硫锑铅矿+少量银黝铜矿+石英(中部)→辉锑矿+方铅矿+少量闪锌矿+石英+少量铁锰碳酸盐(浅部),对应的元素分带为Zn(Pb+Ag+Cu+Sn)→Zn(Pb+Ag)→Zn+Pb(Sb+Ag)→Pb+Sb+Ag+Zn。矿区银矿化主要集中在Ⅴ号矿体ZK2703-ZK2302、ZK1502-ZK1105和ZK806三个区域,与铅锑矿化关系密切。矿石中银主要以类质同象的形式存在,独立银矿物相对较少。其中,类质同象银主要赋存在方铅矿中,少量赋存在硫锑铅矿、脆硫锑铅矿、毒砂、黄铁矿等金属硫化物中;独立银矿物有少量的银黝铜矿、硫锑铅银矿、银(含银)硫铜锑矿。成矿流体中铅、锌、锑、银的运移和富集沉淀是受体系中温度、压力、浓度、pH值等多种因素综合控制的结果。     

石家庄污灌区表层土壤中重金属环境地球化学研究

对石家庄市污灌区上、中、下游3条剖面中的农田表层土壤重金属元素Pb、Hg、cr、Cd、As、Cu、Zn的含量、污染状况、形态等进行了调查与研究.结果发现.研究区表层土壤中的重金属(除As外)在污灌区上、中、下游均有不同程度的富集,其中Hg、Cd含量较高,下游表层土壤中重金属平均含量均高于上、中游.运用Muller的地积累指数法进行了污染评价,结果表明,以河北省土壤背景值计算,As未对研究区表层土壤造成污染,研究区上、中、下游表层土壤受到了Hg、Cd的污染,主要为轻度一中等的污染程度.研究区表层土壤中Pb、Hg、Cr、As、Cu、Zn的形态主要为残渣态,Cd的形态主要为离子交换态和碳酸盐态,Cd具有一定的生物有效性和潜在生态危害性.     

黄石市城市边缘区土壤重金属分布特征、风险评价及溯源分析

为掌握黄石市城市边缘区农用土壤环境质量现状,在高密度表、深层土壤采样的基础上,重点分析了土壤重金属元素的分布规律和特征,对其进行了生态环境风险评价,并对重金属元素成因进行了溯源分析。结果表明:研究区土壤中的重金属元素As、Pb、Hg、Cd、Zn、Ni、Cu和Cr含量范围分别为(5.2～155.9)×10~(-6)、(19.2～426.1)×10~(-6)、(0.012～1.823)×10~(-6)、(0.03～4.59)×10~(-6)、(34.8～529.6)×10~(-6)、(8.5～86.2)×10~(-6)、(16.52～104.39)×10~(-6)和(51.2～145.5)×10~(-6),平均含量均超过区域土壤环境背景值,且Cd超过农用地土壤风险筛选值。重金属污染物主要集中在表层40 cm以上土壤中,土地类型中以水田和旱地污染为主,污染物中以Cd、As和Pb为主要特征。水田中As、Pb、Cu和Zn为轻度污染,Cd和Hg为中度污染,而Cr和Ni无污染;旱地和林地中As、Pb和Hg为轻度污染,Cd为中度污染,而Cr、Cu、Ni和Zn无污染。多元统计分析表明,研究区土壤中Cr和Ni为自然源成因,与成土母质相关;Cd和Pb、As和Hg主要为人为源污染,与黄石市高强度工矿业生产和硫化物矿物酸化释放有关;而Cu和Zn为混合源成因,部分来源于土壤环境背景,部分来源于人类活动和工业生产排放。     

小秦岭金矿区土壤重金属生物有效性与影响因素

土壤中重金属生物有效性与影响因素分析是土壤重金属风险管控的关键问题。通过实地调查、现场采样、实验测试、综合分析等方法,分析了研究区100km2内Hg、Pb、Cd、Cr、As、Cu、Zn七种重金属元素的有效态含量特征,研究了这些重金属有效态含量之间、有效态含量与全量、有效态与土壤pH、有机质含量、粒度等基本理化参数之间的相关性,分析了重金属污染来源。结果表明,土壤中Hg、Pb、Cd、Cr、As、Cu、Zn七种重金属有效态的平均含量分别为2.29mg/kg、594mg/kg、2.52mg/kg、6.30mg/kg、2.16mg/kg、48.14mg/kg、50.21mg/kg,其变异系数大小为:HgPbCuZnCdAsCr。Hg的变异系数最大,是由于金矿选矿活动采用混汞法提金排放的尾矿堆(库)分布不均。Hg、Pb、Cd、Cu、Zn有效态量与全量之间均存在显著的相关性;土壤有机质与重金属有效态之间存在显著的相关性;土壤pH与有效态重金属之间存在显著的负相关性;土壤粒度对重金属有效态的累积影响不明显。     

Uptake of Zn,Cu, Pb,and Cd by water hyacinth in the initial stage of water system remediation

The removal efficiency of water hyacinth for Zn, Cu, Pb and Cd after their entry into an undisturbed fresh water body was studied using minicosms placed within a reservoir. Variable parameters were water pH (6 or 8), single or multi-metal additions, and the plant biomass. The initial concentrations of Zn, Cu, Pb and Cd in water (500, 250, 250 and 50 μg/L, respectively) quickly decreased in the order Pb ≈ Cu ? Cd ≈ Zn in the first days. Metal removal was more efficient at pH 8 than at pH 6, and it was only slightly higher for single metals compared to multi-metal additions. After 8 days the remaining amounts of metals relative to their initial concentrations for multi-metal pollution treatments were 8% and 24% (Cu), 11% and 26% (Pb), 24% and 50% (Cd), and 18% and 57% (Zn) at pH 8 and pH 6, respectively. Increasing plant biomass promoted faster metal removal. The bioconcentration factor (the ratio of the metal concentration in whole plants to the initial metal concentration in water) exceeds 2000 for all metals (with the exception of Zn and Cd at pH 6). It was concluded that the water hyacinth can be successfully used for fast removal of metals in the initial stage of water body remediation.     

内蒙古废弃钨钼矿区周围土壤重金属污染生态环境评价及成因分析

为研究内蒙古赤峰市废弃钨钼矿区周围土壤重金属污染特征、潜在生态风险及成因分析，共采集83份表层土壤样品和6个土壤钻孔。采用ArcGIS空间插值分析方法研究As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Mo和Zn的空间分布，构建重金属扰动指数函数研究重金属受人类活动的污染程度，利用地累积指数法验证矿区周围土壤重金属污染程度，通过相关性分析判断重金属来源并讨论污染成因。结果表明：矿区周围土壤As、Cd、Cu、Pb、Zn和Mo平均含量明显高于矿区周边背景值，高含量主要分布尾矿库周围，主要来源为矿山采选活动；Cr和Ni基本无污染，主要来源为母岩风化。通过重金属扰动指数函数计算发现：采用区域背景值对矿区周围进行重金属污染评价夸大了矿山采选活动对矿区周围土壤重金属的污染，矿区周围土壤重金属污染是由于天然重金属富集和采矿活动共同作用下的“双驱动模式”导致，尾矿库周围土壤重金属污染程度随着与尾矿库水平距离的增加和深度的加大而逐渐降低。降水量丰富程度是影响重金属迁移能力的关键因素，该矿处于降水量匮乏地区，尾矿库对周围土壤重金属污染范围有限，对生态环境影响轻微。     

广东汕头市内海湾沉积物重金属环境质量调查与评价

内海湾底泥沉积物的环境质量状况与水生生物的生存和人体健康关系密切。在广东汕头市内海湾两岸23个点位采集了表层(0~20 cm)和深层(100~120 cm)底泥沉积物样品46件,对其pH值和Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn计7项重金属及K含量进行测试分析,调查底泥中这些重金属的含量特征,并参照农用地水田土壤污染风险管控标准对重金属环境污染质量进行评价。结果表明汕头内海湾底泥沉积物的pH介于7.00~8.82之间,平均值为7.83,在46件样品中41件样品的pH值大于7.5。内海湾底泥中7项重金属元素的含量均明显低于环境污染风险管制值,即对该区底泥重金属环境污染不需要管制。Cd、As、Pb、Cr这4项重金属含量均低于污染风险筛选值,其污染风险可以忽略。2件表层样品的Hg含量值高于污染风险筛选值,18件样品的Cu和Zn含量值高于污染风险筛选值,因此建议对底泥中Cu、Zn、Hg含量进行环境质量监测。K含量介于0.70%~2.59%,平均值为1.54%。基于表层底泥和深层底泥元素含量对比分析,认为该区Hg污染来源应为人为源;Cu、Zn的污染来源一部分为人为源,另一部分可能为人为源、自然源或二者的混合源。     

Heavy metal geochemistry of the acid mine drainage discharged from the Hejiacun uranium mine in central Hunan,China

The acid mine drainage (AMD) discharged from the Hejiacun uranium mine in central Hunan (China) was sampled and analyzed using ICP-MS techniques. The analyzing results show that the AMD is characterized by the major ions Fe_Total, Mn, Al and Si, and is concentrated with heavy metals and metalloids including Cd, Co, Ni, Zn, U, Cu, Pb, Tl, V, Cr, Se, As and Sb. During the AMD flowing downstream, the dissolved heavy metals were removed from the AMD waters through adsorption onto and co-precipitation with metal-oxhydroxides coated on the streambed. Among these metals, Cd, Co, Ni, Zn, U, Cu, Pb and Tl are negatively correlated to pH values, and positively correlated to major ions Fe, Al, Si, Mn, Mg, Ca and K. The metals/metalloids V, Cr, Se, As and Sb are conservative in the AMD solution, and negatively-correlated to major ions Na, Ca and Mg. Due to the above different behaviors of these chemical elements, the pH-negatively related metals (PM) and the conservative metals (CM) are identified; the PM metals include Cd, Co, Ni, Zn, U, Cu, Pb and Tl, and the CM metals V, Cr, Se, As and Sb. Based on understanding the geochemistry of PM and CM metals in the AMD waters, a new equation: EXT = (Acidity + PM)/pH + CM × pH, is proposed to estimate and evaluate extent of heavy-metal pollution (EXT) of AMD. The evaluation results show that the AMD and surface waters of the mine area have high EXT values, and they could be the potential source of heavy-metal contamination of the surrounding environment. Therefore, it is suggested that both the AMD and surface waters should be treated before they are drained out of the mine district, for which the traditional dilution and neutralization methods can be applied to remove the PM metals from the AMD waters, and new techniques through reducing the pH value of the downstream AMD waters should be developed for removal of the CM metals.     

湘江入湖河段沉积物重金属污染及其Pb同位素地球化学示踪

湘江是我国重金属污染最严重的河流之一.本次工作利用等离子质谱(ICP-MS)和多接收同位素质谱(MC-ICP-MS)等技术,对湘江入湖河段沉积物进行了系统的重金属微量元素和Pb同位素分析.结果表明,湘江河床沉积物明显富集Bi、Sc、V、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd、Sn、Sb等多种重金属微量元素,而湖盆沉积物重金...     

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。     

Acid neutralization mechanisms and metal release in mine tailings: a laboratory column experiment

Mining and milling of base metal ore deposits can result in the release of metals to the environment. When sulfide minerals contained in mine tailings are exposed to oxygen and water, they oxidize and dissolve. Two principal antagonistic geochemical processes affect the migration of dissolved metals in tailings impoundments: sulfide oxidation and acid neutralization. This study focuses on acid neutralization reactions occurring in the saturated zone of tailings impoundments. To simulate conditions prevailing in many tailings impoundments, 0.1 mol/L sulfuric acid was passed continuously through columns containing fresh, unoxidized tailings, collected at Kidd Creek metallurgical site. The results of this column experiment represent a detailed temporal observation of pH, Eh, and metal concentrations. The results are consistent with previous field observations, which suggest that a series of mineral dissolution-precipitation reactions control pH and metal mobility. Typically, the series consists of carbonate minerals, Al and Fe(III) hydroxides, and aluminosilicates. In the case of Kidd Creek tailings, the dissolution series consists of ankerite-dolomite, siderite, gibbsite, and aluminosilicates. In the column experiment, three distinct pH plateaus were observed: 5.7, 4.0, and 1.3. The releases of trace elements such as Cd, Co, Cr, Cu, Li, Ni, Pb, V, and Zn were observed to be related to the pH buffering zones. High concentrations of Zn, Ni, and Co were observed at the first pH plateau (pH 5.7), whereas Cd, Cr, Pb, As, V, and Al were released as the pH of the pore water decreased to 4.0 or less.