锑矿区土壤污染初探与土壤环境质量风险评估

Sb是一种生物体非必需的、广泛分布的典型毒害重金属元素,是全球性环境污染物之一~([1,2]).随着锑及其化合物的大量采冶及广泛应用,由此引发的锑的环境污染问题(尤其是矿山环境问题)日益凸现,逐渐引起了世人的关注.     

锑矿区水体水环境锑污染及硫同位素示踪研究

本文系统研究了贵州省半坡锑矿区水环境锑污染现状,用硫同位素指示采矿活动对矿区水体的影响,以查明锑矿区水环境中Sb的释放迁移过程和水污染程度。研究发现,矿区水体中Sb和SO42-含量分别高达1377μg/L和1926 mg/L;岔河下游近10 km处仍保持较高水平(182.5μg/L Sb和59.8 mg/L SO42-)。岔河水体中,δ34S-Sb、δ34S-SO42-和Sb-SO42-间均具显著正相关,相关系数分别为r=0.68(p<0.05)、r=0.89(p<0.01)、r=0.72(p<0.05)。表明岔河水体中,δ34S和SO42-能很好地指示矿业活动引起的Sb污染程度和扩散范围。根据同位素质量平衡原理估算,发现矿区下游水体中的硫主要来自矿山,表明矿区下游水体污染受采矿活动影响显著。     

几株真菌对铊吸附作用的初步研究

铊是13种优先控制的有毒有害重金属元素之一,研究微生物与铊之间的相互作用有重要的理论意义和应用价值。在黔西南滥木厂铊矿区采集土壤和沉积物,借助平板筛选法在铊浓度为1000 mg/L水平筛选得到九株高耐受性菌株,用于真菌对铊的胞外吸附作用实验,并采用液体发酵法考察真菌对铊的胞外吸附作用,实验设计了1000 mg/L、1200 mg/L和1500mg/L三种铊处理水平,借助ICP-MS检测分析样品的铊含量,以此计算吸附效率。结果表明,三种处理水平中,真菌菌株对铊的吸附效率为4.63%~16.89%,且随着环境中铊浓度的上升,菌丝体(或菌丝球)生物量明显减少,导致吸附效率的下降;真菌对常量元素如钙、钠、钾的吸附与对铊的吸附呈显著正相关。这表明真菌细胞对钙、钾的吸附方式可能与对铊的吸附方式类似。     

云南金顶超大型铅锌矿区镉的地球化学特征及其环境效应

云南金顶铅锌矿是镉元素富集区,采矿活动导致镉元素释放出来进入地表环境造成镉污染。矿区不同岩石中镉分布差异比较大,围岩中镉含量范围在50×10-6~650×10-6之间,平均310×10-6,原生矿中镉含量范围14×10-6~2800×10-6,平均767×10-6,氧化矿中镉含量范围110×10-6~8200×10-6,平均1661×10-6,其平均值最高。氧化矿是镉元素的主要载体和释放源。淋滤实验表明矿石易氧化而释放出镉等有害元素,滤出元素可以迅速发生沉淀或被沉淀物包裹,其能力表现为Zn>Pb>Cd。研究结果表明,矿区下游江河段水体中隔的平均值为15.7μg/L,悬浮物中镉平均值为49.3 mg/kg,沉积物中镉平均值为203.7 mg/kg。矿区富镉岩石和矿物的自然风化是造成江水体和沉积物中镉污染的直接原因,对流域水生态环境造成潜在危害。     

云南金顶超大型铅锌矿区镉的水地球化学研究

云南金顶铅锌矿是镉(Cd)元素富集区,采矿活动导致Cd释放出来进入地表环境造成Cd污染.矿区水体中出现较高含量的Cd,高出天然河流中Cd含量的50～100倍.矿区架崖山、北厂和跑马坪等采矿区水体中Cd浓度范围在15～30 μg/L之间.矿区水体中Cd含量水平表现为:矿山浅层地下水＞矿山溪流水＞沘江河水.研究结果表明,矿区沘江下游河段水体明显受Cd污染,其中水体中Cd的平均含量为15.7 μg/L,悬浮物中Cd含量为49.3 mg/kg,沉积物中Cd含量为203.7 mg/kg.矿区载Cd岩石和矿物的自然风化是造成矿区水环境中Cd污染的直接原因.     

云南金顶超大型铅锌矿区水系沉积物中镉的形态分析

金顶矿区长期的矿业活动造成矿区水系沉积物严重污染.通过沉积物中Cd的化学形态分析发现:矿区沉积物中Cd元素形态主要以可还原态为主,其次为可氧化态Cd、残渣态Cd和弱酸提取态Cd.沉积物中Cd的形态特征受污染源的控制.当沉积物受氧化矿为主体的污染源控制时,镉的弱酸提取态和可还原态相对较高(占总金属量的90%以上),而当沉积物受硫化矿为主体污染源控制时.镉的弱酸提取态和可还原态相对较低(仅占总金属量的20%左右).池江水系沉积物中Cd的弱酸提取态占相当大比例(占金属总量的18.8%),在表生环境中极易释放出来并污染水体,对矿区乃至矿区下游流域生态环境构成直接的危害.     

重庆巫山地区上二叠统黑色岩系中镉等有害元素赋存状态及环境意义

本文以重庆巫山地区上二叠统黑色岩系为研究对象,通过全岩化学分析、矿物分析、连续化学提取、浸提实验等方法,揭示黑色岩系中有害微量元素的赋存状态及其环境意义.结果表明,研究区黑色岩系样品富含有机碳和硫,为典型缺氧条件下的产物;明显富集Cd、Cr等有害元素.Cd主要赋存于碳酸盐矿物中,Cr主要赋存于硅酸盐矿物,Zn和Ni的赋存载体包括硫化物、有机质等.不同样品中有害元素的赋存状态有所差异,且与矿物组分密切相关.母岩中有害元素赋存状态的差异可能控制其在土壤等环境介质中的活性;硫化物含量高而碳酸盐矿物含量低的黑色岩系样品,有害元素释放量大,潜在生态风险高,应引起高度重视.     

镉的表生环境地球化学效应

镉(Cd)是一种分散元素,在地壳的丰度值仅为0.2×10-6,但在各种环境介质中分布很广,目前发现的镉矿物有11种,常见与锌矿和多金属矿共生.在表生地球化学条件下,镉容易释放到表生环境中,造成镉的环境危害.本文从矿山环境的角度,从其毒理学特征、致毒机理、化学形态和环境效应的关系侧重分析了镉的基本化学性质、氧化与分解、迁移形式,以及表生环境中风化作用对镉污染的特殊贡献,阐述了镉的表生环境效应.     

典型喀斯特地质高背景区土壤剖面镉的迁移富集机制与形态转化过程研究

本研究以贵州西北部典型喀斯特地质高背景区土壤剖面为对象，探讨了土壤镉(Cd)含量与形态的纵向分布特征、Cd迁移转化过程及关键影响因素。结果表明，下伏高Cd碳酸盐岩风化成土作用是剖面土壤Cd富集的重要原因，在土壤形成初期，土壤pH较高，地质源Cd淋失较少，土壤Cd含量高；随着土壤发育程度加深，地质源Cd逐渐淋失，Cd含量降低。此外，区域人为源输入可能影响表层土壤Cd的富集。土壤地质源Cd主要以残余态存在，其次为铁锰氧化物结合态，可交换态的占比较低，Cd活性较低。剖面中下层(>60 cm)土壤Cd的赋存形态变化较小，剖面上层(<60 cm)土壤可交换态Cd的占比随土壤深度的降低而逐渐增大，地质源Cd被活化。本研究结果可为理解喀斯特地质高背景区土壤Cd的地球化学行为提供科学参考。