pH值和氧化剂对硫化锑氧化溶解的影响机制

矿山开采活动影响下辉锑矿的氧化溶解是影响岩-土-水环境介质中锑的迁移转化及其环境效应的重要过程。目前对于辉锑矿溶解的研究主要关注动力学特征,对于它氧化溶解的途径、环境因素的影响、锑的释放规律等重要问题的认识还不明确。为探究碳酸盐岩矿区地下水中锑释放过程,选取重要环境因素pH值和Fe（Ⅲ）,采用单因素控制条件下的批实验方法,精细刻画避光条件下辉锑矿（Sb₂S₃）氧化溶解速率及Sb和S氧化产物的组成特征。研究结果表明,Sb₂S₃的氧化溶解是一个产酸的过程,Sb和S的释放速率、途径和产物特征受pH值和Fe（Ⅲ）的显著影响。Sb₂S₃的氧化溶解速率由快变慢后趋于平衡,初始反应速率的量级为10-8 mol/（m2·s）,平衡反应速率的量级为10-10 mol/（m2·s）。Sb的释放氧化速率随pH值的增加而增加,强碱条件下最有利于Sb的释放和氧化。强酸条件下,H₂S、SO₂气体逸出和S（0）的沉淀促进了Sb₂S₃的溶解,Sb（Ⅲ）和S（0）为主要产物。中性条件下,溶解形成的HS-经逐步氧化生成SO₄2-和少量S₂O₃2-,Sb（Ⅲ）和Sb（Ⅴ）含量相近。强碱条件下,SbS₃3-和S_x-的生成显著提升了Sb₂S₃的氧化溶解速率,Sb（Ⅴ）和S₂O₃2-是主要产物。Fe（Ⅲ）单独氧化作用时,Sb（Ⅴ）和S（0）是主要产物,锑释放的表观速率无显著提升,可能与SbOCl和S（0）的生成有关。研究表明,O₂能够协同Fe（Ⅲ）氧化Sb₂S₃,但以Fe（Ⅲ）的作用为主导。本研究揭示了Sb₂S₃在不同pH值及氧化剂条件下氧化溶解的产物组成特征,提出了不同环境因素影响下的氧化溶解途径,证明碳酸盐岩天然缓冲地层更有利于锑的释放与氧化,岩溶地下水中锑诱发的环境效应会更为严重。      

湖南锡矿山锑矿区水环境中DOM三维荧光特征及其对锑污染的指示意义

溶解性有机质(dissolved organic matter, 简称DOM)是影响锑迁移转化的重要因素之一。湖南锡矿山锑矿是世界最大的锑矿, 水环境中锑污染情况严重。为查明锡矿山矿区水环境中DOM特征及其影响, 对锡矿山水环境样品进行三维荧光分析, 利用平行因子法提取水环境中天然有机组分, 分析荧光特征, 探究各组分之间与锑的相关关系。分析表明, 矿区水体环境中DOM以低腐殖化、陆源与微生物源混合来源为特点, 多数水样以陆源有机物为主。锡矿山锑矿区水体中包括了3种不同的组分: C1组分为陆源类腐殖质, C2组分为醌类腐殖质, C3组分为类蛋白质(酪氨酸); 水环境中C1组分相对含量最高, 地表水中C3组分相对含量高于地下水。研究认为, 存在以下途径影响地下水环境中锑的释放: ①类蛋白质组分与锑的络合促进锑的溶解释放; ②腐殖质组分与锑的直接络合。低锑地表水中天然有机组分相对含量受稀释作用的影响, 高锑地表水中天然有机组分相对含量对锑的来源有一定的指示作用。      

应用盐酸—过氧化氢浸取氢化物原子荧光法测定砷锑铋汞

氢化物原子荧光法测定化探样品中的砷、锑、铋、汞,用HCl-H_2O_2浸取溶矿,加热时间短,成本低.在盐酸介质中加热,H_2O_2氧化HCl而自行分解.溶解完全,与王水溶矿结果一致。另外,可避免用王水溶样后,残余硝酸破坏还原剂硫脲(析出单体硫)对测定砷、锑、铋、汞的影响,所以更具有优越性。     

灌溉对非饱和带中砷迁移转化过程的影响

通过场地灌溉试验,探讨了灌溉活动对非饱和带中砷迁移转化过程的影响机理。结果表明:灌溉过程中非饱和带中砷的迁移转化受多个地球化学过程共同控制,非饱和带ｐＨ 值、Ｅｃ值、ＳＯ２－４ 和 ＨＣＯ－３ 与 Ａｓ的竞争吸附以及氧化还原条件的波动都会影响土壤孔隙水中砷的质量浓度。灌溉活动导致土壤处于相对还原环境,铁氧化物矿物还原溶解,被吸附或与之共沉淀的砷被释放进入水相,灌溉结束后,土壤逐渐恢复相对氧化环境,重新生成铁氧化物矿物,土壤孔隙水中砷以吸附／共沉淀形式被其固定。因此,通过改变非饱和带氧化还原条件导致铁氧化物矿物的沉淀／溶解是灌溉作用下非饱和带水体中砷迁移转化的主要原因。      

锑污染土壤环境风险评价研究

综合《场地环境评价导则》与美国超级基金法案的风险评价导则中环境风险评价的方法和要求,以武汉某化工厂污染场地为例,探讨土壤中锑的环境风险评价方法;并从人体健康评价与生态风险评价出发,就经口摄入、皮肤接触、呼吸吸入锑污染物对成人和儿童进行健康风险定量计算,并评价锑污染物的生态风险。结果表明:该废弃场地内污染土壤虽然不属于危险废物,土壤中有机物和大部分重金属含量均处于相应标准限制以下,但部分区域锑含量偏高,最高质量分数达到1 262.7×10-6,66%的土壤样品锑质量分数大于推荐修复值26×10-6;污染土壤的非致癌风险非常大;污染土壤对生物具有一定的生态毒理学影响,场地土壤须进行修复后才能使用。     

灌溉活动对大同盆地表层土壤中砷迁移的影响

大同盆地是我国原生高砷地下水典型分布区。高砷地下水常被用作灌溉水源,灌溉回流对表层土壤中砷迁移和富集有着重要影响,但具体机制尚不清晰。通过场地灌溉模拟试验,并结合室内分析,探讨了灌溉活动对表层土壤中砷迁移转化的影响机制。结果表明,灌溉回流不仅导致地表土壤载砷量显著增加,而且引起潜水位快速上升。近地表还原性环境的强化使得含砷铁氧化物还原溶解增强,从而导致了砷的释放。此外,土壤孔隙水离子强度增加促进了离子交换态砷的迁移。灌溉停止后,伴随潜水位回落,氧化环境的增强有利于结晶态铁氧化物的形成,水砷通过吸附和共沉淀作用重新被铁氧化物固定。因此,高砷地下水灌溉通过改变近地表氧化还原环境可促进砷的迁移,砷和铁的输入最终导致表层土壤总砷和铁含量增加。      

冷水江铁腕治锑

<正>从乱到治,以此来形容湖南冷水江的锑业是最合适不过了,近几年时间,有着"世界锑都"之称的湖南冷水江市经过严格落实保护性开采矿种的管理工作,加大对锑矿开采冶炼企业的整治,使得冷水江的锑业获得了前所未有的行业环境,随着国际锑业市场价格的大幅回升,冷水江的锑矿产业可谓过上了好日子。     

泡塑吸附痕量钨钼铌钽锑铼研究

研究了泡塑在三种介质中对钨、钼、铌、钽、锑、铼的吸附行为。试验表明：介质、络离子类型与性质及其变化决定了泡塑吸附定量、动力学特性及其机理，并由此建立了可供分析实践的几种泡塑吸附体系。     

微生物介导下高砷地下水系统的氧化还原分带性概念模型

微生物活动对地下水水化学组分、氧化还原环境及砷的迁移转化有重要影响。研究高砷地下水系统的氧化还原分带性,有助于进一步理解微生物作用下地下水中砷的迁移转化规律,并为高砷地下水原位修复技术提供理论依据。在综述前人的研究成果的基础上,阐明了不同生物地球化学阶段砷的吸附、释放及固定过程,并刻画出高砷地下水系统的氧化还原分带性概念模型。在地下水环境中,微生物依次消耗(还原)溶解氧、NO-₃、Fe(Ⅲ)、SO2-₄和CO₂等组分,氧化有机物获取能量。在溶解氧和NO-3还原阶段,地下水处于偏氧化环境,此时Fe(Ⅲ)还原受到抑制,其负载的砷不会释放到地下水中;当Fe(Ⅲ)还原时,地下水处于还原环境,会导致与之共存的砷释放,形成高砷地下水;而当SO2-₄还原时,地下水处于强还原环境,产生的HS-与Fe2+形成的铁硫化物吸附或共沉淀砷,会降低地下水中的砷浓度。      

锡矿山锑矿区地面变形监测点布置与数据分析

以冷水江锡矿区的地质环境条件为基础,结合监测区采空区的分布特征,布设了以GPS、全站仪和水准仪联合监测的地表变形监测网。通过前期监测数据分析和变形机理研究,对监测网点进行了有效优化,并提出了地表变形监测网点布设的总体思路,为同类矿山开展变形监测提供了参考依据。     

黑河上游红泥沟小流域基于溶解硅的降雨径流路径示踪

为揭示高寒山区冻土对降雨－径流过程的影响,对黑河上游红泥沟小流域典型降雨事件全过程出口断面的径流量进行了观测,采集降雨和河水样品,测定其中溶解硅的质量浓度,进而分析径流量和溶解硅质量浓度的动态变化规律,并以溶解硅为示踪剂将小流域出口径流分割为地面径流（腐殖层中流和坡面流）和地下径流（矿质层中流）。结果表明,洪峰上升期,地面径流对河道径流的贡献率为４７％,地下径流贡献率为５３％;洪峰降落期,地面径流贡献率为２９％,地下径流贡献率为７１％。整个观测过程中地面径流对河道径流的贡献率为３０．７％,地下径流的贡献率为６９．３％,说明洪峰期间河道径流以地下径流为主。分析认为冻土分布地区夏季降雨－径流过程中,由于土壤逐渐解冻,降雨入渗驱替冻土层上水排入河网,流域产流仍以地下径流为主。      

湘中锡矿山北矿区地下水化学特征及污染成因

近年来对“世界锑都”湘中锡矿山地下水质监测表明该区地下水污染严重。以北矿锑矿层地下水为研究对象,在总结前人研究的基础上,结合水文地质条件并应用水化学基本分析方法对水质基本化学特征以及重金属离子锑(Sb)和砷(As)的污染特征进行了研究,并分析了污染地下水成因。结果表明,地下水水化学类型以SO₄·HCO₃-Ca型水和SO₄-Ca型水为主,碳酸盐岩对酸性水的中和作用使水样呈碱性。锑浓度平均超标772倍,砷浓度平均超标30倍,Sb比As污染程度大,Sb的高值区出现在北矿中部,而As高值区在北炼厂附近,Sb和As均在东北部形成低值区。含矿层污染地下水的形成和分布主要受地层岩性影响和人为采矿活动影响。此项研究不仅补充了锡矿山锑矿区地下水研究的空白,并能为今后进行锡矿山锑矿区环境污染评价和重金属污染治理提供重要依据。      

优先浮铅锑作业中添加硫酸的试验研究与应用

针对广西大厂巴里选厂所处理的矿石性质变化情况,文章介绍了在优先浮选铅锑作业中添加硫酸的试验研究成果及生产应用,结果表明,硫酸能有效改善铅锑浮选性能,在不影响锌、锡选别指标及保证铅锑精矿品位的前提下,提高了铅锑回收率,获得了较好的经济效益,。     

南宁市南湖沉积物磷释放研究

文章采用室内试验模拟法对南宁市南湖沉积物进行磷的释放研究,测定南湖沉积物中磷释放速率及释放量,探讨了影响南湖沉积物磷释放的环境因子,分析了南湖的内负荷及其沉积物磷释放对水质的影响,从而为南湖水质治理提供参考.     

测水煤系上覆石膏类矿山地质环境问题——以湖南娄底地区石膏矿为例

通过对湖南娄底地区测水煤系上覆石膏类矿山地质环境条件的分析,探讨矿山开采可能引发的主要地质环境问题如:水资源影响、水土环境影响、废石堆放影响、岩溶塌陷、矿坑突水、突泥等,提出相应的治理与保护措施;旨在为国土资源主管部门对矿山地质环境监督管理提供科学的依据。     

东安牛头寨地区锑矿床控制因素及成因探讨

锑矿床严格受构造控制,表现出逐级控矿特征区域性F1断裂、牛头寨复式背斜及北北东、北北西、北西向次级断裂,分别控制着锑矿带、锑矿床的空间展布及锑矿脉的形态、产状与规模.地层岩石建造对成矿的控制,主要表现在赋矿地层中的白云岩、硅质岩等易碎裂,为矿液的运移提供了有利的通道.部分含矿地层的Sb高丰度,还可能为成矿提供了矿源.已有的研究表明,锑矿床的硫同位素组成具有岩浆硫特征,并混入了部分围岩沉积硫.石英的氢氧同位素组成反映出岩浆流体与变质水混入溶液特征.矿物包裹体的爆裂温度平均为157℃.石英的包裹体成分测试结果,揭示了矿液为K-Na-Ca-C1型富硅的弱碱性溶液.矿床成因厘定为岩浆期后中低温热液脉状充填矿床.     

河南省卢氏县南峪沟锑矿区锑矿特征

我国是世界上锑矿资源大国,卢氏县大河沟一庆家沟一带是我国重要的锑矿成矿带之一,作者详细研究了卢氏县南峪沟锑矿区的地质特征,查明了矿体的规模、空间分布特征,矿石物质组成、结构构造等特征,分析矿床的成因,最终指出找矿标志,对研究相同、相似类型的体矿床具有一定的指导和参考价值.     

静静的舜皇山——东安整治锑钨矿区非法采矿纪实

正2013年6月,永州市东安县召开矿山整治打击处理大会,拉开了舜皇山、大庙口锑钨矿区非法采矿整治大幕。通过几个月的工作,东安县史上最大规模、人民群众关注度最高的整治非法采矿专项行动为该县60余万人民群众特别是10余万县城居民交出了一份满意的答卷:永久性封闭舜皇山、大庙口锑钨矿区内103个非法采矿硐口,行政拘留非法采矿者9人,刑事拘留非法采矿者5人,批捕非法采矿者9人;纪检监察部门对5名涉矿的国家工作人员进行了调查,紫水河与高岩水库的水质得到彻底改善。     

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。     

矿山废石淋溶对水环境的影响

为了研究废石堆砌对水环境的影响,通过对废石做淋溶实验,分析了出入水的水质变化规律,对废石衍生环境效应的过程、机制、影响因素方面进行讨论,揭示了人们容易忽视的酸性水中硫酸根、总硬度、微量金属离子的动力学变化机理,指出矿山废石对水环境的污染不至限于使水质酸化,硫酸根、总硬度也会大幅度提高,废石堆放应充分考虑当地的地理气候及水文条件,合理堆放,减少污染。