金顶矿区固体废弃物中镉的环境地球化学研究.pdf

第3 7 卷第6 期中国矿业大学学报 V 0 1 ．3 7N o ．6 2 0 0 8 年1 1 月 J o u r n a lo fC h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g ＆T e c h n o l o g y N o v ．2 0 0 8 金顶矿区固体废弃物中镉的环境地球化学研究 李航1 ’2 ，肖唐付1 ，朱长 宁增平1 ’3 ，谭显龙2 ，双 生2 ，何立斌1 ”， 燕2 ，杨菲1 ’； 1 ．中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室，贵州贵阳5 5 0 0 0 2 I 2 ．重庆地质矿产研究院，重庆4 0 0 0 4 2 ；3 ．中国科学院研究生院，北京1 0 0 0 4 9 摘要以云南金顶铅锌矿区固体废弃石和尾矿为研究对象，采用I C P - M S T h e r m oX S e r i e s 主 要测试了矿区废石堆和不同堆积年限尾矿库样品中危害元素C d 的含量，采用X 一射线粉晶衍射 仪 X R D 、扫描电子显微镜及能谱分析仪 S E M E D SJ S M - 6 4 6 0L V ／E D A X 及10 0 0 倍电子荧 光显微镜 O l y m p u sB X - 5 1 ，分析了固体废弃物中矿物相组成．结果表明跑马坪采场的废弃石 具有较低的C d 含量，而北厂、架崖山采场的废弃石具有较高的C d 含量；尾矿表层溶解氧丰富， 属氧化环境，其C d 含量较高；在尾矿剖面中层，尾矿孔隙水中的氧气浓度下降，尾矿氧化受到制 约，其C d 元素浓度受到明显控制；而剖面底层中尾矿明显富集C d 等重金属，可能是因为在底层 还原环境下形成次生矿物富集所致． 关键词镉；固体废弃物；环境地球化学；金顶铅锌矿床 中图分类号X5 3文献标识码A文章编号1 0 0 0 1 9 6 4 2 0 0 8 0 6 0 7 9 卜0 6 E n v i r o n m e n t a lG e o c h e m i s t r yo fC a d m i t 。 S o l i dW E n v i r o n m e n t a l G e o c h e m i s t r yo i a d m i u mi no l i dW a s t e s a tJ i n d i n gM i n eA r e a L IH a n 9 1 ”，X I A OT a n g - f u l ，Z H UC h a n g - s h e n g z ，H EL i b i n l ”， N I N GZ e n g - p i n 9 1 ”，T A NX i a n - l o n g z ，S H U A N GY a n 2 ，Y A N GF e i l ’3 1 ．S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fE n v i r o n m e n t a lG e o c h e m i s t r y ，I n s t i t u t eo fG e o c h e m i s t r y ，C h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e s ， G u i y a n g ，G u i z h o u5 5 0 0 0 2 ，C h i n a ；2 ．C h o n g q i n gI n s t i t u t eo fG e o l o g ya n dM i n e r a lR e s o u r c e s ，C h o n g q i n g4 0 0 0 4 2 ，C h i n a ； 3 ．G r a d u a t eU n i v e r s i t yo fC h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e s ，B e i j i n g1 0 0 0 4 9 ，C h i n a A b s t r a c t T h et o x i ce l e m e n t ，C a d m i u mw a sm a i n l ya n a l y z e db yI C P - M S T h e r m oX - S e r i e s i n w a s t er o c k sa n dt a i l i n g sf r o mJ i n d i n gm i n ea r e ai nY u n n a n ，C h i n a ．X r a yd i f f r a c t i o nb yp o l y c r y s t a l s ，s c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p ya n de n e r g yd i s p e r s i v es p e c t r o m e t r y S E M E D SJ S M 一 6 4 6 0L V ／E D A X a n de l e c t r o nf l u o r e s c e n c em i c r o s c o p y 10 0 0 O l y m p u sB X 一5 1 w e r et a k e n t os t u d yt h em i n e r a lp h a s e so fs o l i dw a s t e s ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h ew a s t er o c k sp r e s e n tl O W c o n c e n t r a t i o n so fC dd e r i v e df r o ms u l f i d ep r i m a r yo r e sa tP a o m a p i n gm i n i n gs i t e ，b u ts h o w h i g h e rC dc o n t e n t sa tB e i c h a n ga n dJ i a y a s h a nm i n i n gs i t e sd u et oe l e v a t e dC dc o n t e n t sd e r i v e d f r o mo x i d i z e do r e s ．T h et o pl a y e r so ft a i l i n gp r o f i l ea r er i c hi nd i s s o l v e do x y g e n ，a n dp r e s e n t h i g hC dc o n c e n t r a t i o n ．I nt h em i d d l el a y e r so ft a i l i n gp r o f i l e ，t h ec o n c e n t r a t i o no fo x y g e ni s l o wi np o r ew a t e rt ol i m i tt h eo x i d i z a t i o no ft a i l i n g s ，t h u st h ec o n t e n t so fC darec o n t r o l l e db y d i s s o l v e do x y g e n ．A tt h eb o t t o ml a y e r so ft a i l i n gp r o f i l e ，C ds e e m st op r e s e n te l e v a t e dc o n c e n 一 收稿E t 期2 0 0 8 0 1 0 2 基金项目重庆市自然科学基金项目 C S T C2 0 0 8 B B 7 3 2 6 I 科技部国家科技支撵计划项目 2 0 0 6 B A C 0 9 8 0 4 I 中国科学院。西部之光。 项日 2 0 0 6 作者简介李航 1 9 7 7 一 ．男，重庆市人，工程师，博士研究生，从事矿山环境地球化学方面的研究． E - m a i l l i h a n g c q 1 6 3 ．c o r n T e l 0 2 3 8 6 5 5 6 3 2 1 万方数据 7 9 2 中国矿业大学学报 第3 7 卷 t r a t i o n sa t t r i b u t a b l ef o ro c c u r r e n c e so fs e c o n d a r ym i n e r a l su n d e rt h er e d u c t i v ec o n d i t i o n s ． K e yw o r d s c a d m i u m ；s o l i dw a s t e ；e n v i r o n m e n t a lg e o c h e m i s t r y ；J i n d i n gP b Z nd e p o s i t 至上世纪6 0 年代日本发生震惊世界的第二公 害病“痛痛病”中毒事件以后，镉的环境污染问题引 起了世人的普遍关注．2 0 世纪8 0 年代以来，北美、 北欧和东亚等国相继出现了因铅锌矿山的不合理 开采造成的镉生态环境污染问题，再次引起了世界 各国科学工作者对镉污染的重视【1 ] ．通常情况下， 镉往往与铅锌矿伴生，并且多以废弃物在矿区附近 堆积，在表生作用下，镉易释放出来污染生态环 境[ 2 ] ．在地表作用下，尾矿或废石堆中的有害元素 可进入表生地球化学循环[ 3 ] ，在水系、土壤、植被或 大气中发生迁移、富集【4 { ] ，进而对矿区乃至整个矿 区流域造成生态环境危害．金顶超大型铅锌矿区固 体废弃物中镉的环境地球化学研究是针对污染源 的研究，是认识C d 表生环境行为的第一步和基 础，为矿区C d 污染防治与环境治理提供了理论依 据． 1 研究区概况 金顶铅锌矿区 E 9 6 。5 87 ～9 9 。3 8 ’．N 2 6 。0 0 ’～ 2 7 。0 57 矿床位于云南省西北部怒江傈僳族自治 州，兰坪白族、普米族自治县金顶地区．研究区处于 横断山脉南端的山谷地带，海拔在22 4 0m 以上． 矿区三面环山，地势陡峻，易于汇水，只有一面出口 的瓢形、斗形或颈瓶状、喇叭状的山谷，是形成泥石 流等地质灾害的多发区．该矿床在大地构造单元上 位于兰坪一思茅中、新生代盆地的北部，属于藏滇缅 歹字型构造体系东支中段偏北，三江南北向构造体 系的复合部位．矿区内断裂构造发育，S N 向池江 断裂、N N W 向断裂、N E 向木里一丽江超壳深大断 裂以及E W 向大断裂在此交汇．兰坪盆地为中新 生代盆地，盆地内出露地层主要为三叠系、侏罗系、 白垩系、古近系以及新近系地层组成． 金顶铅锌矿床于1 9 5 7 年被发现，目前已探明 P b - Z n 控制储量15 0 0 万t ，成矿总金属量大于2 2 0 0 万t ’，矿床规模为特大型，是中国最大铅锌矿 床．矿区共生、伴生有镉，储量达1 7 万t ，规模为大 型矿床规模M ] ．矿区北厂和架崖山是兰坪矿区的主 要矿段，矿石储量占全矿区9 1 ％，金属量占全矿区 的9 5 ％．该区长期矿业活动造成的矿山固体废弃 物如废石、尾矿直接在本地堆放，积累如山．在汛期 暴雨的冲刷下，这些固体废弃物颗粒和被淋滤出的 C d 等微量元素经南大沟被带入{ 比江，对生态环境 造成了严重的破坏，留下了难以治愈的隐患．据不 完全统计，金顶铅锌矿从1 9 8 7 1 9 9 2 年仅5a 间 共采矿石3 1 万t ，其中损失镉超过0 ．5 万t ，相当 于一个大型镉矿床，镉向环境的释放量相当惊人． 2 样品采集与分析 2 ．1 样品采集 样品的采集过程中采用卫星定位仪 G P S 跟 踪布点．样品采集于批江、北大沟、南大沟、北厂、架 崖山等矿区废石堆及尾矿库．矿山固体废弃物样品 共包括尾矿库中尾矿样品1 3 件 金顶矿区矿石采 选冶炼后产生的尾矿砂 不同尾矿库 分别堆放在 2 个大型尾矿库 容量 1 0 0 万m 3 和1 个小型尾 矿库中，其中一个小型尾矿库被灌满关闭，另外2 个大型尾矿库继续服务 ，矿山堆场废矿石样1 1 件．矿区固体废弃物样品采集位置如图1 所示． 禁警场雪芸 废碴 千采矿场岩石 ⋯ 图1 金顶矿区固体样品采集位置 F i g ．1S a m p l i n gs i t e si nt h e3 i n d i n gm i n i n gd i s t r i c t 2 ．2 分析方法 矿区固体废弃物在2 5 ℃左右自然风干后，一 份保持原样供矿物形态分析，另一份经捣碎后先过 6m m ，再过2m m 不锈钢筛，经缩分后用玛瑙研钵 磨至7 4g m 备用． 所需试剂样品分析过程中所用的水为去离子 水 1 8 ．2M Q c m ，所用硝酸、盐酸均由优级纯经 亚沸蒸馏纯化，氢氟酸为优级纯． 消解方法1 称取0 ．0 5g 于特富龙坩锅内， 加酸 1m LH N O 。 1m LH F 消解；2 坩锅装瓶 后放到恒温箱保持1 9 0 ℃2 0h ；3 拿出蒸干后连 - 云南省地质矿产局第三地质大队八分队，金顶铅锌矿详细勘探地质报告．1 9 8 4 ． h 上 万方数据 第6 期李航等金顶矿区固体废弃物中镉的环境地球化学研究 续两次加1m LH N O 。蒸干，再加2m I 。H N O 。和 去离子水至坩埚过半杯位置；4 在恒温箱里保持 1 5 0 ℃1 2h 即可拿出；5 在容量瓶内定容至5 0 m L 上机待测．矿区固体废弃物中元素分析测试由 中国地质科学院国家地质实验测试中心采用I c P ’ M S T h e r m oX S e r i e s 完成，其中C d 标准液分别 采用0 ．1m g ／L G B W E 0 8 0 4 0 1 和1m g ／LG B W E 0 8 0 4 0 2 两种标准液，标准液介质硝酸浓度为 铷 H N o 。 1 0 ％． 矿物相分析废石和尾矿中矿物相分析由X 一 射线粉晶衍射实验 X R D 、扫描电子显微镜及能 谱分析仪 S E M E D SJ S M 一6 4 6 0L V ／E D A X 和 1 0 0 0 倍电子荧光显微镜 O l y m p u sB X 一5 1 完成． 3 结果与讨论 3 ．1 废矿石中镉的地球化学特征 3 ．1 ．1 废石堆的矿物组成 矿山废石堆的矿物组成在不同采场因矿石类 型不同而有所差异．跑马坪采矿场以原生硫化物矿 为主，废弃矿石中常见矿物主要有黄铁矿、针铁矿、 水针铁矿、赤铁矿、闪锌矿、方铅矿等，脉石矿物主 要为石英、云母、方解石．北厂和架崖山采矿场多以 氧化矿为主，废弃矿石中常见矿物包括铁菱锌矿和 菱锌矿，其次是闪锌矿，还有少量的异极矿【7 ] 、水锌 矿等；其中闪锌矿呈不规则粒状与方铅矿、黄铁矿 紧密嵌生．铁菱锌矿与褐铁矿的嵌布关系极为密 切，呈细微粒与褐铁矿组成同心圆层状、环带状的 结合体．废弃矿石以次生氧化物矿物居多． 3 ．1 ．2 废石中C d 等元素的地球化学特征 废弃石中有较高浓度的C d 等危害元素分布 表1 ，这些元素经过长期的风化、淋溶对地表水、 地下水产生污染．矿区不同采场废弃石的元素组成 差异很大．跑马坪采场的废弃石为硫化矿型矿石， 具有较低的C d ，Z n ，P b 含量，这可能与废弃矿石矿 物类型有关，硫化矿矿石易识别，低品位 或边界品 位 的矿石不易被排除到废石堆，因而废石堆中 C d ，Z n ，P b 含量较低．废弃矿石堆表层呈明显的酸 性 p H 一2 ．7 4 - - - 5 ．3 7 ，并且在纵向剖面由上向下 酸性逐渐减弱，但不会达到碱性．废石堆的酸化可 能与废弃矿石自身酸性硫化物矿物的酸化作用有 关[ 8 ] ．北厂、架崖山采场的废弃石为氧化矿型矿石， 具有较高的C d ，Z n ，P b 含量，这可能与部分氧化矿 矿石和围岩或表层黏土混杂不易分离和氧化矿矿 石本身富集C d ，Z n ，P b 有关；此类废弃矿石堆表层 呈弱酸性至弱碱性 p H 一6 ．4 7 ～7 ．9 5 ，在纵向剖 面由上向下酸度很不稳定，废石堆中因氧化产物如 碳酸盐岩类溶解作用，抑制或中和了部分酸，因而 显弱碱性，只有局部废石在其中残留酸性硫化物氧 化占主导作用时才显酸性． 襄1金顶矿区废弃矿石中元素分布 T a b l e1E l e m e n t sc o n t e n t si nm i n ew a s t e s ∞H ／1 0 6 相比而言，硫化矿型废石易产酸，但C d 等重 金属含量低，较氧化矿型废石低一半左右；而氧化 矿型废石不易产酸，C d 等重金属含量却较高． 3 ．1 ．3废石堆场的重金属释放过程 金属矿床开采产生大量的废矿石，使本处于还 原状态下的矿物带到地球表面，或导致氧气进入地 下深部．表生条件下，硫化物首先氧化为氧化态络 离子，进入溶液或形成表生矿物．硫化物溶解成分 离子或络离子 可进入地表溪流或为地下水携带 进入深部【9 ] ．后者在氧化带下部与缺氧环境 贫氧 带 中的硫化物相互作用并沉淀t 1 0 ] ．地表反应过程 可归纳如下 固态情况下C d S 十2 0 2 一C d S O ．， P b S 十2 0 2 ，P b S O 。， Z n S 十2 0 2 一Z n 2 十S 0 2 - ； 有水参与时H z 0 十C O z H z C O 。， C d S 十2 H 2 C O 。一C d 2 十 2 H C 0 3 一十H 2 S ， H 2 S 十2 0 2 一S O 。2 一十2 H ， C d 2 十S 0 2 - 一C d S O { ， H 十H C 0 3 一一H 2 C q ， 其中，水起了催化作用，促成H z C O 。的形成并使少 量的硫化物矿物 C d S ，P b S ，Z n S 溶解，进而促成 0 与H S 作用．研究表明，0 z 与溶液中的分子或 离子作用，其反应速度较之直接与固体作用要快得 多L 1 1 。． 3 ．2尾矿中镉的地球化学特征 随着资源开采和冶炼的集约化进程，矿区产生 万方数据 7 9 4中国矿业大学学报第3 7 卷 了大量的矿山固体垃圾尾矿砂．尾矿砂的存在 不仅占用大量的土地，而且给尾矿库周围的生态环 境带来了严重影响．特别是金属硫化物矿床的尾矿 砂中，微量有毒重金属元素的含量较高，并在尾矿一 水相互作用过程中释放出来，造成大气、下游水 体L 1 2 1 和土壤污染． 3 ．2 ．1 尾矿砂的物理化学特征 金顶矿区尾矿砂外观浅灰色，粒度细而均匀， 粒径主要为4 0p m ，占总量的7 5 ％～8 5 ％，具有一 定的可塑性．矿区尾矿砂的密度为2 ．9 5 ～3 ．4 8 t ／m 3 ．矿区2 个主要大型尾矿库尾矿砂显弱碱性， p H 7 ．2 3 ～7 ．9 5 ，可能是因为尾矿砂中脉石矿物 在溶解反应中会消耗大量水中H 十，对尾矿孔隙水 的p H 值起到了缓冲作用[ 1 3 | ． X r a y 粉晶衍射对尾矿矿物组成的定量分析 表明金顶矿区不同尾矿库的尾矿砂矿物组成差别 不大，主要矿物为方解石 8 3 ．2 5 ％～8 3 ．7 1 ％ 、斜 长石、白云石、石膏，其次为石英等硅酸盐脉石矿 物，金属矿物主要为铁矿物．此外，大多数金属硫化 物被氧化成金属硫酸盐，基本未发现金属硫化物． g ／c m 3 ，平均值为3 ．1 9g ／c m 3 ，平均干容重2 ．1 5 尾矿中的矿物组成的定量分析结果见表2 ． 表2 尾矿中矿物组成I X R D } 定量分析 T a b l e2X R Da n a l y s i so fm i n e r a lc o m p o s i t i o ni nr a i l i n g sw B ／％ 中科院地化所矿床地球化学国家重点实验宦分析，“一”即末检出。“Y ”表示有．量少 经电子扫描电镜 S E M 和能谱仪 E D S 对尾 矿的矿物组成和化学成分半定量分析发现，尾矿砂 和岩矿石的主要化学组成仍为C a C O 。，S i O z ， A 12 0 3 ，其次为F e 2 0 3 ，M g O ，F e O ，或为C a ，F e 的 硫酸盐等 图2 和表3 ．尾矿砂是矿石经破碎、选 冶后产生的废弃岩石，其主要化学成分与原矿石相 比有一定的变化，尾矿的S i 0 和A 1 O 。含鼍与原 矿石相比，均有一定程度的降低，其余氧化物如 F e 2 0 。，C a O ，M g O 等有一定程度的增高． S E M E D S 分析未发现C d 的存在，可能是因 为尾矿样品C d 含量低于检测限的缘故，但发现 1 ．1 7 ％的Z n 存在，而C d 可能共生在Z n 的氧化物 或硫酸盐中． 图2 尾矿样品的B S E 图 F i g ．2 B S Ep h o t o so fm i n e r a l si nt a i l i n g s 表3 尾矿E D S 分析数据 T a b l e3E D S a n a l y s i sd a t ao fm i n e r a l si nt a i l i n g s 3 ．2 ．2 尾矿中C d 等主要污染元素含量分布 由于选矿工艺或技术条件的不同，矿区不同尾 矿库尾矿中C d 的含量差异很大．矿区麦杆甸尾矿 库服务时间较早 7 0 “ - - 9 0 年代 ，当时的选矿技术 与装备水平低，产品回收利用技术开发投入严重不 足，尾矿中总C d 的残留较高，平均质量分数高达 3 9 6 ．3 1 0 一；三选厂尾矿库服务时间晚，选矿技术 与选矿工艺得到不断的改进，尾矿中总C d 的残留 量较低，平均质量分数仅为7 9 ．6 1 0 ～．尾矿中 Z n ，P b ，T I 等元素也存在类似的特征．尾矿中C d 等主要元素含量见表4 ． 研究尾矿砂中重金属在垂向上的分布规律，有 助于了解重金属元素在垂向上的迁移释放规律．金 顶矿床发现晚，矿区2 个主要大型尾矿库尾矿堆积 时间短，尾矿库剖面中尾矿砂的理化性质差异表现 不明显，本文仅选择了堆积时间相对较长的麦杆甸 尾矿库进行了剖面研究． 麦杆甸尾矿库不同剖面深度尾矿样品中C d 等主要元素含量差异较明显 表5 ．尾矿表层 或 万方数据 第6 期李航等，金顶矿区固体废弃物中镉的环境地球化学研究7 9 5 称氧化层 尾矿一水间溶解氧丰富，属氧化环境，尾 矿长期受氧化、溶解作用，尾矿中C d ，g n ，P b 等元 素含量随剖面深度呈递减趋势．在尾矿剖面中层， 尾矿孔隙水中的氧气浓度下降，这种降低一方面是 由于氧气的向下层扩散受到限制，另一方面是由于 上层尾矿中硫化物的氧化消耗殆尽，尾矿氧化受到 制约，尾矿中C d 等重金属元素随剖面深度递减趋 势得到明显控制．而剖面底层中尾矿明显富集C d 等重金属，可能是因为在底层还原环境下，这些元 素形成次生矿物富集所致引．研究表明，尾矿库中 C d 等重金属有自上而下的明显迁移趋势．这种迁 移趋势的影响可能有2 种1 以水解产物形式或 硫化物形式迁移；2 通过被黏土矿物和无机胶体 吸附沉淀，但迁移距离有限．尾矿库剖深度与元素 含量的关系见图3 ． 表4 尾矿样品中主要元素含量 T a b l e4M a i ne l e m e n tc o n t e n t si nt a i l i n gs a m p l e s ∞B ／1 0 6 表5 麦杆甸尾矿库剖面不同深度 尾矿样品元素含量 T a b l e5E l e m e n tc o n t e n t si nt a i l i n g sw i t h d i f f e r e n ts e c t i o nd e p t hi nM a i g a n d i a nv i l l a g e 样品深度／m C dZ nP b 图3 尾矿库剖面不同深度C d ．Z n ，P b 的元素含量 F i g ．3 C d ，Z n ，P bc o n t e n t si nt a i l i n g s w i t hd i f f e r e n ts e c t i o nd e p t h ’ 3 ．2 ．3 尾矿中C d 等重金属元素的潜在环境危害 兰坪金顶超大型铅锌矿区采规模造的日异扩 大造成了大量尾矿废弃物排放，从1 9 8 4 - - 2 0 0 0 年 间，尾矿排放从2 ．4 万t ／a 增至5 0 万t ／a ；而镉的 排放量从2 4t ／a 增至5 0 0t ／a t l 5 ] ，仅这几年间镉的 排放量就相当于一座小型镉矿山，C d 等重金属对 矿区周边环境及批江流域的潜在危害是惊人的． 尾矿最大的危害来自尾矿库的酸性物质排放， 而金属污染是最主要的环境污染物[ 16 ‘．当尾矿中 的硫化物矿物受到氧化时，矿山水的p H 值降低， 同时水中的金属含量增高[ 1 引．研究表明，矿山尾矿 废渣中原始矿物的氧化和溶解作用导致富含重金 属元素的酸性矿山废水 A M D 排放，但金顶矿区 尾矿库尾矿因大量脉石矿物 方解石、白云石和石 英等 在溶解反应中会消耗大量水溶液中H ，缓 解了尾矿砂一水间的p H 值，从尾矿砂溶解或氧化 出来的重金属可以通过沉淀、吸附或离子交换作用 进入次生矿物相，或通过溶解态形式从尾矿中迁移 出去，进而污染地表及地下水． 4 结论 跑马坪采场的废弃石具有较低的C d ，Z n ，P b 含量，这可能与硫化物型废弃矿石贫C d 等元素有 关；北厂、架崖山采场的废弃石具有较高的C d ，Z n ， P b 含量，这可能氧化矿型废弃矿石本身富集C d 等元素有关．相比而言，硫化矿型废石易产酸，但 C d 等重金属含量低，较氧化矿型废石低一半左右， 而氧化矿型废石不易产酸，C d 等重金属含量却较 高． 万方数据 7 9 6 中国矿业大学学报第3 7 卷 尾矿表层 或称氧化层 尾矿一水间溶解氧丰 富，属氧化环境，尾矿长期受氧化、溶解作用，尾矿 中C d ，Z n ，P b 等元素含量随剖面深度呈递减趋势． 在尾矿剖面中层，尾矿孔隙水中的氧气浓度下降， 这种降低一方面是由于氧气的向下层扩散受到限 制，另一方面是由于上层尾矿中硫化物的氧化消耗 殆尽，尾矿氧化受到制约，尾矿中C d 等重金属元 素随剖面深度递减趋势得到明显控制．而剖面底层 尾矿明显富集C d 等重金属，可能是因为在底层还 原环境下，这些元素形成次生矿物富集所致． 参考文献 [ 1 ]S M O I 。D E R SAJ ，L O C KRA ，v A N D E R v E L D EG ， e ta 1 ．E f f e c t so fm i n i n ga c t i v i t i e so nh e a v ym e t a lc o n c e n t r a t i o n si nw a t e r ， s e d i m e n t ， a n dm a c r o i n v e r t e b r a t e si nd i f f e r e n tr e a c h e so ft h eP i l c o m a y or i v e r ， S o u t hA m e r i c a [ J ] ．A r c hE n v i r o nC o n t a i nT o x i c o l ， 2 0 0 3 ，4 4 3 3 1 4 - 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1 1 ． [ 5 ] F O R S B E R GLS ，L E D I NS ．E f f e c t so fs e w a g e s l u d g eo np Ha n dp l a n ta v a i l a b i l i t yo fm e t a l si no x i d i s i n gs u l p h i d em i n et a i l i n g s [ J ] ．S c i e n c eo fT h e T o t a lE n v i r o n m e n t ，2 0 0 6 ，3 5 8 1 ／3 2 1 - 3 5 ． [ 6 ] 薛春纪，陈铳川，杨建民，等．金顶铅锌矿床地质 地球化学[ J ] ．矿床地质，2 0 0 2 ，2 1 3 2 7 0 2 7 7 ． X U EC h u n - j i ．C H E NY u - c h u a n ，Y A N GJ i a n - m i n ，e t a 1 ．J i n d i n gP b - Z nd e p o s i t g e o l o g ya n dg e o c h e m i s t r y [ J ] ．M i n e r a lD e p o s i t s ．2 0 0 2 ，2 1 3 2 7 0 2 7 7 ． [ 7 ] 刘琰．邓军，杨立强，等．表生异极矿成因研究 及其找矿意义[ J ] ．矿物岩石，2 0 0 5 ，2 5 2 1 - 6 ． L I UY a n ，D E N G J u n ．Y A N GL i q i a n g ，e ta 1 ．S t u d y o nt h eg e n e s i so f h e m i m o r p h i t ea n di t ss i g n i f i c a n c e f o rt h ee x p l o r a t i o n l , J ] ．J o u r n a lo fM i n e r a l o g ya n dP e - t r o l o g y 。2 0 0 5 ，2 5 Z 1 - 6 ． [ 8 - 1 A K C I LA ．K O L D A SS ．A c i dm i n ed r a i n a g e A M D c a u s e s ，t r e a t m e n ta n dc a s es t u d i e s [ J ] ．J o u r n a lo f C l e a n e rP r o d u c t i o n ．2 0 0 6 ，1 4 1 2 ／1 3 1 1 3 9 1 1 4 5 ． [ 9 3Y O U N G E RPL ．P r e d i c t i n gt e m p o r a lc h a n g e si nt o ‘ t a li r o nc o n c e n t r a t i o n si ng r o u n d w a t e r sf l o w i n gf r o m a b a n d o n e dd e e pm i n e s af i r s ta p p r o x i m a t i o n [ J ] ． J o u r n a lo fC o n t a m i n a n tH y d r o l o g y 。2 0 0 0 4 4 1 4 7 6 9 ． [ 1 0 ]C A R R O I 。I 。SA ，O D A YPA 。P l E C H 0 w s K IM ． R o c k w a t e ri n t e r a c t i o n sc o n t r o l l i n gz i n c ，c a d m i u m ， a n dl e a dc o n c e n t r a t i o n si ns u r f a c ew a t e r sa n ds e d i - m e n t s ．u ．s ．t r i - s t a t em i n i n gd i s t r i c t ．2 ．g e o c h e m i c a li n t e r p r e t a t i o n [ J ] ．E n v i r o n m e n t a lS c i e n c e T e c h n o l o g y ，1 9 9 8 ，3 2 7 ．9 5 6 9 6 5 ． [ 1 1 ] 张辉．风化作用与金属污染讨论I - j ] ．矿物岩石地 球化学通报．2 0 0 3 ，2 2 2 1 4 9 一1 5 1 ． Z H A N GH u i ．W e a t h e r i n ga n dm e t a lp o l l u t i o n [ J ] ． B u l l e t i no fM i n e r a l o g yP e t r o l o g y