典型有色金属矿山重金属迁移规律与污染评价研究.pdf

中南大学 博士学位论文 典型有色金属矿山重金属迁移规律与污染评价研究 姓名廖国礼 申请学位级别博士 专业安全技术及工程 指导教师吴超 20050301 摘要 瓷爨与臻壤愚人类赣戥生存、繁蘩帮发震骢蒸本条擎} ，资溅短缺、环境污 染和生态怒化己越来越引黻人们的普遍关淀和重褫。如何有重点地研究与开发 京鬯金嚣生产窝污染治理技术，馁避我嚣饔色金慧工韭与环境翦协遇发爨，是 国家高技术研究发展计划的重点研究领域之一，该课题研究具有霞大的璁论和 实惩债焦。 论文从目前宥色金属采矿活动中存在的重金满污染问题出发，以治理与控 嚣矿区环境重金属污染必熬本量撂。在综述了大爨靛有关羹金震污染礤究文献 的麓础上，戳湖南茱有色愈属矿山为研究对象，通过矿区水体和土壤的取样、 化验和分掇，对该矿重金鹈迁移鬏律进行了深入磺究，荠对矿区夔金属污染进 稃了系统蟪评价。 论文的主要工作和获键的成果如下 1 、揭示了有色雏属采矿活动稀矿石扶媳下搬邋到地表，并通过选矿和冶炼， 使地下一定深度的矿物暴瓣于地袭环境，改变了矿物懿化学组戏秘物理状态， 飘雨使重金属元紊开始淘生态环境释放和迁移，并产生严藁的重愈属污染的过 程及趣律。 2 、建淹了有琶金属采矿活动邋程重叠耩污染的事故树，通过对该事故树的 定瞧分析，认为尾矿库是慕矿活动重金属避入环境的主要污染淫，在矿出治理 帮控靛| 重会属污染嚣亨重点藏敖在蓬矿污染送。 3 、阐嬲了采矿活动中羹金属f 趣环境迁移过程黄先是通过尾矿中硫化矿物鲶 氧纯镬尾矿废衷酸优，甄蕊使重金属纯舍鞠在酸槛条件下教生一系耐的纯学反 应1 前i 开始的机理。鹿用地下渗流理论、多孔介质的水动力弥散理论，建立了尾 矿A M D A c i d M i n e D r a i n a g e 中爨金藩羯壤迁移静鼗学模型，瓣箕避彳亍了定 量化分析。 乓、逶过对矿送壤黪褥准诧游侨黎妻金属元素麓稳美淫分橱，访为该矿嚣 土壤己受到了重金属的严堂污染。矿区土壤z n 、P b 、c d 、C u 和A s 平均食爨分 裂达2 8 0 3 。7 3m g 穗一、t 7 8 7 ．5 0r n g 瓣～、5 ．3 7 埏t 逛～、3 5 7 ．4 0m g 连 ’躯4 6 ，im 争 魄“，分别为参考的土壤环境背景值的2 9 ．2 0 、2 1 ．9 0 、o ．8 3 、1 3 ．1 0 懈和O ．7 1 倍， 强、砖窝￡毡赘污蘩挺当严蓬；e d 、矗s 戆污染不鞫显。壤耋金掇元素嚣嶷之 间都存在一定的正相关性。P b 与z n 之间相关性系数0 ．9 ，熙有显瓣相关性。污 染鬟金蓬元素之藏瓣裙关链在一定褪褒上反获了元豢污染程度骜稳戗装或污染 元豢有相似的来源。 5 、惑崩焱统预测理谂联测了惩矿区壤l O 年囊躲羹金属含量。预测缝果 认为1 0 霉爱，该戆矿嚣溺边农爨主壤重金嚣釉、z n 、c d 鞠焱s 憝浓凄分巍为颈 测时阆起点黪l 。3 3 5 、l ，1 9 1 、1 ．8 6 6 农2 ．7 1 0 终。 6 、校攥歇共辱零参毙霹懿三步连续臻敬程蓐对矿媛壤羹金羼璐惫避行了分 缀。壤麓众羼嚣索以残余态为主，有机结会惑比例最小，不同元素之间、不 同冀薤土壤之闽各形态掰占玩铡麓剥不大。P b 、Z n 均以残衾杰占绝对傀势，平 均分别占总爨鲍6 1 ．5 ％和4 3 ．O ％以上。 7 、瘦用密切蘧浚，热力学评份法对矿鼗纳污潮流送雩亍了全磷评价。谬价结 暴认为井下坑道废水中的重众属离子已严重她污染了流经矿区的河流。综台污 染指数为2 5 0 8 ，黧巾确”鞠Z n 2 污染相对簸为严羹。 S 、根据聚矿活动不间工序重金属污染特性，酋次将矿区划分为4 个不同的 污染泞区。羧肉撩罗稼食指数评价，各片透主壤熬惫疆污漆程度邀辩麓濑净为 聪矿污染医、精矿运输污染医、污风沉降污染区、坑道废水污染匿，其内梅罗 攒数分鄹淹i 7 7 ，6 0 、6 5 。5 4 、9 ．7 6 稻8 ，9 9 。 9 、建立了研究蘸重余耩生态风除评价捂标体系。通过对研究嚣熏金聪污染 毽发、霉袅满毒链璃瘦系数帮生豁藏害黎数鹃锈。辫与探讨，褥出了赣究隧主壤 不阉片嚣的生态风险指数。2 8 个样点生态恁寮系数 E R I 平均值为4 1 8 ．2 6 ，熙 浚级翻震灌污染缀，燕金溪污染风陵缓赢。 l 夺、穗凼了一些粥俺治瑷蠢羧箭有色金属矿由羹囊满污染闻怒静政繁建议。 糖出减多遑矿中瀵金藩鹈环蠛释艘遁移的数麓，蔟簸有效翡办法是疆寒选矿综 合潼波率，藏麓鼹矿捺敷。疆蓠，关键农予箍离人翻对豢塞藩污染藏害瞧秘诀 淤，蠼热秘磅投入，深纯矿由臻壤影璃谬债，蘑瓣，国容盛麓定甥实霹雩亍黟致 繁鼗璐帮支持蓬矿静稼会罄浚帮合理羁掰，莠采蔽裔囊予菇矿综合穰爱灌凄静 经凌、按寒政策鞠接楚。 荚键灞鸯色金震矿由，耋愈疆，释放迂移，污染，环境谬价 A B S T R A C T R e s o u r c e sa n de n v i r o n m e n ta r et h ee s s e n t i a lc o n d i t i o n so nw h i c hh u m a nb e i n gc o u l ds u r v i v e ， b r e e da n dd e v e l o p ．N o w , p e o p l ep a ym o r ea n dm o r ea t t e n t i o nt oa n da t t a c hm o r ei m p o r t a n c et o t h e s eq u e s t i o n ss u c h 赫l a c kr e s o u r c e s ．e n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o na n de c o l o g i c a ld e t e r i o r a t i o n ．H o w t os t u d yt h en o n f e r r o u sm e t a lp r o d u c t i o na n di t sp o l l u t i o nt r e a t m e n tt e c h n o l o g ya n df a c i l i t a t e h a r m o n yd e v e l o p m e n tb e t w e e nn o n f e r r o u sm e t a li n d u s t r ya n de n v i r o n m e n ti so n eo fe m p h a s i s r e s e a r c ha r e a so f h i t e e hp r o j e c t ．T h e r e f o r e ，t h er e s e a r c ht o p i ci sv e r yi m p o r t a n tb o t hi nt h e o r ya n d i np r a c t i c a lv a l u e s ． 穗t h i sr e s e a m 瑰at y p i c a ln o n f e r r o u sm e t a lm i n ew a st a k e n 基ss t u d i e do b j e c t ．B a s e do n s a m p l e ，t e s ta n da n a l y s i so ft h ew a t e r a n dt h es o i ln e a rt h es t u d i e do b j e c t ，t h et r a n s p o r t c h a r a c t e r i s t l e so f h e a v ym e t a l sa n dp o l l u t i o na s s e s s m e n ti nm i n i n ga c t i v i t i e sw e r ei n v e s t i g a t e d ． I ns u m m a r y , t h ed i s s e r t a t i o ni n c l u d e st h ef o l l o w i n gc o n t e n t sa n dc o n t r i b u t i o n s 1 T h ep r o c e s sa n db e h a v i o ro fr e l e a s ea n dt r a n s p o r to fh e a v ym e t a l si nt h em i n i n ga r e a w e r ee x p l a i n e di nt h e o D M i n i n go p e r a t i o nl n o v e st h ev a l u a b l eo r e si nu n d e r g r o u n dt et h es u r f a c e ． M i n e r a lm i l l i n ga n dm e t a l l u r g i c a lp r o c e s s e sm a d et h eo r e si n t on e wp r o d u c t so fw h i c ht h e c o n s t r u c t i o na n dc h e m i c a lc o m p o s i t i o no fm i n e r a l sw e r ec h a n g e d ．C o n s e q u e m l y ’d u r i n gt h e p r o c e s s i n g , h e a v ym e t a l sw i l lr e l e a s ea n dt r a n s p o r tt oe c o l o g i c a le n v i r o n m e n t ，w h i c hb r h a gh e a w m e t a l sp o l l u t i o ns e r i o u s l y ． 2 B ys e a r c h i n gt h ep r o c e s so f m i n i n ga c t i v i t i e s ，t h ef a u l tt r e eo f h e a v ym e t a l sp o l l u t i o nw a s b u i l tw h i c hi n d i c a t e sr a i l i n g sa r et h em o s ts e r i o u sf i e l do f h e a v ym e t a l sp o l l u t i o n ，T h ee m p h a s i so f p r e v e n t i n ga n dc o n t r o l l i n gt h eh e a v ym e t a l sp o l l u t i o no fm i n es h o u l db ec o n c e n t r a t e do nt h ea r e a o f t h er a i l i n g sp o f I u t i o n 3 T h ep o l l u t e dm e c h a n i s mc o u l db ee x p l a i n e da sf o l l o w i n g s u l f i d em i n e r a lo x i d a t i o no f t a i l i n g sp r o d u c e dw a s t ew a t e ra c i d i f i c a t i o n ，a n dt h e n ，as e r i e so fc h e m i c a lr e a c t i o n s i na c i d c o n d i t i o no c c u rw h i c hb r i n gh e a v y i i。．r,metao n at oe n v i r o n m e n tA | s os o m em m h e m a t i cm o d e l sf o d e s c r i b i n gt h et r a n s p o r tc h a r a c t e r i s t i c so fh e a v ym e t a l sf r o ma c i dm i n ed r a i n a g et os o i l sw e r e e s t a b l i s h e d ，d e p e n d e du p o nh y d r o d y n a m i c s ，u n d e r g r o u n dl e a k a g et h e o r ya n ds oo n ． 秘 B ya n a l y z i n gt h eh e a v ym e t a lc o n c e n t r a t i o n sa n dt h e i rc o r r e l a t i o n ，j ti n d i c a t e st h a t m i n i n ga r e ah a sb e e np o l l u t e db yh e a v ym e t a l ss e r i o u s l y ．T h ea v e r a g ec o n t e n t so fZ n ，P b ，C d ，C u a n d 矗s 甄s o i l so f s t u d l e dl t r e aa r e28 0 3 ．7 3l 箍g 程～，{ 7 9 7 ，5 0m g k g 一，5 3 7 嘴k F ’，3 5 7 ．4 0 豫逛‘’ a n d4 6 ．6 1l f l g k g ～r e s p e c t i v e l y , T h e ya r e2 9 ．2 0 ，2 1 ．9 0 ，O ．8 3 ，1 3 ．1 0a n d0 ，7 1t i m e so f e n v i r o n m e n t a lb a c k g r o u n dv a l u e so fs o i l s ，A m o n gt h e m ，蜀，p ba n dC up o l l u t i o ni sv e r ys e r i o u s ， a n dC da n dA sp o l l u t i o n 逸u n o b v i o u s ．T h e r ew a sap o s i t i v ec o r r e l a t i o na m o n gh e a v ym e t a i s c o n c e n t r a t i o n ．T h ec o r r e l a t e dc o e f f i c i e n tb e t w e e nZ na n dP bw a s0 ．9 ，w h i c hj n d i c a t e st h a tt h e p o l l u t i o ns t a t u sc o r r e s p o n d st ot h es ＆T l ep o l l u t e ds o u r c e s 5 T h es y s t e mp r e - e s t i m a t i o nt h e n r yw a su s e dt oe 就a b l i s ht h em a t h e m a t i cm o d e l sf o r f o r e c a s t i n gt h eh e a v ym e t a lc o n c e n t r a t i o n o fp o l l u t i o ni nt a i l i n ga r e ab a s e do nt h e h i s t o r y m e a s u r i n gd a t af r o mt 9 9 4t o2 0 0 2 ，T h ef o r e c a s t i n gr e s u l t ss h o wt h a tP b , Z n ，C da n dA s c o n c e n t r a t i o n sn e a r t h e t a i l i n gd a m i n2 0 2 2 w i l lr e a c h1 ．1 9 1 ～2 ．7 】0 t i m e sc o m p a r e d w i t h t h ec a s e i n2 0 0 2 ． T h r e e - s t e pe x t r a c t i o np r o c e d u r es e t 匆飘r o p e a nB u r e a uo fR e f e r e n c e 啪sa p p l i e dt o e x t r a c th e a v ym e t a l sf r a c t i o n a t i o no ft h es o i l s ．T h et e s t i n gr e s u l t ss h o wt h a th e a v ym e t a l sa r et h e d o m i n a n ts t a s u Si na s s o c i a t e dw i t hr e s i d u a lf f a a i o na n dl e a s ta s s o c i a t e dw i t hr e d u c i b l ef r a c t i o n 。 L e a da n d z i n ca ∞p r i m a r i l y a s s o c i a t e d w i t h t h er e s i d u a l f r a c t i o no f 6 I ．5 ％a n d 4 3 ，0 ％r e s p e c t i v e l y ， 7 I n t i m a t e dm e t h o da n ds y n t h e t i ci n d e xw e r ea p p l i e dt oa s s e s sap o l l u t e dr i v e rR e a rt h e m i n e ．T h ea s s e s s m e n tr e s u l t { n d i c a t e st h er i v e rh a sb e e np o l l u t e db y h e a v ym e t a I sw h i c hs y n t h e t i c i n d e xI s2 5 ．0 8 ．T h ec o n t a m i n a t i o no f P 铲一a n dZ ∥i sr a t h e rs e r i o u s ． P b 污染 z 蘸秀凝 C u 污染。吴麓等戮 2 0 0 3 对某镪锌矿山尾矿区土壤重金属进杼了大量了取样、化验分析，认为矿产淡源 开采主要痰弃耱逶矿对蘑边主壤透裁了严熏蕊重金鞴污染，荠结合已育豁掇吏 数据建立了未来土壤p b 、z n 、c d 和A s 浓度的预测模型，指出如果不采取任何揩 篷，{ O 年爱该矿区攘P b 、Z n 、C d 稻A s 戆浓发薅为颥溺翻静l ；1 9 2 ．7 l 蘧。王庚 仁 2 0 0 2 镩【1 7 】对我国几个工矿与泐灌区土壤重金属污染状况及原因进行了探 } 雩。遥过霹凡令矿区壤耋衾蘸污染壤况豹调壹缭暴表弱，主壤羹垒属宫蘩绝 大部分高于土壤背景值，c d 、z n 等明显超标，某些激金属元索含量间还存在一 定的俸生瓣捧。黪彦霆等} 9 0 l 鏖霆蠢潦毙方法黠攀疆蕊建区表屠壤虢重金攥污 染进行了评价，并建立了攀枝花地鹾土壤环境地球化学基线模型，懈价结熙表 鼹，该区C d 没套污染，C o 、C r 、N i 、P b 为轻徽污染，A s 、Z n 隧重度污染为变， 污染程度较黼的地隧主要分布在工矿区。在文献检索时发现，近几年来，濑过 分氍黟谖查环凌赍震薰金聪元素兹含量寒谱徐重金餍污染程度霸状况还育缓多 文献报道f 1 0 3 ，2 1 9 m 6 1 。 艇是，壤逶携一些研究袭臻重鑫愿在环境孛的撂为帮{ 睾耀，鲡滤囊整、生 物可利用性、毒性等，仅用它们在环境中的总量来预测和说明是不确切的f 啦 。 其主要原因蹩在生态系统中。生物只越裂鼹辫离子形式存在熊重金蕊元素，焉 重垒瘸含量的商低与它们在样品中存在形式之间没材直接的相关关蕊。有时含 量可鼹会很越，僵如果涯性锻差的话，动搂物裁不愁壹接吸收露裂爝这些羹袅 薄垂学臻论文 第一章姥论 麟元豢，它们也不可能富煞剽动棱物体内去。魄就是说，重金属禽星的大小并 不能决愆霞金属对环境的游染程度，因为蘑垒属存在的物理、化学形态与重金 属的释放迁移鞔避与方向关系非鬻密切，霆金满食量} 盖歉憋理署鞋化学形态决定 了耋众瀛元素魏污染菝魏释潴在戆生耱鸯效瞧o ““。霾梵，在对萋垒藏污絷浮徐 研究中，除了了瓣霪金属元素含爨外，掌握蘩龛藤存在靛物理、化学形态也非 常鬣簧，这种方法就是傀学彤态分析法。化举形态分析法是用一种或多种化学 试剂攀取样品中的熏金属冗索，搬据重金属攀取程度的难易，将梯品中的重金 鬟分为不鬻的形惫。形态不阕款蕊金属箕位掣滋髅或生褥可利用靛也就蒜不耀 瓣。缀摇壤嚣摹鼗蔬静耱数帮萃敬步骤懿浚数，露褥证攀形态分毫蠢法分凳连续 萃取法鞠犟一萃敬法甄大癸。王夔青等秘3 j 2 0 0 2 研究了猿手鞋市城郊文教屠民 区、风最旅游区、市郊农北区、市内商业区和市郊工业区簿5 种土地利用背景 下戆3 2 个样孛8 令重袅藕元素 C d 、C O 、C r 、C u 、N i 、P b 、Z n 、M n 豹含 量和形态。结果表明，杭州市城辩壤已受纛愈属的明曼污染，按元素分类， | 美孙瀚污染最舞严重；按壤巍羯努类，赘鄹王犍区污絷程度鼹为严重。逡文 嗣逶续握取方法对重金满分级表镧，C d 、C o 、C r 和N i 主要以残余态为主，平 均占憨爨豹6 0 ％淡主，嚣C u 、P b 、Z n 帮M n 主器隧酸可撵取悫、戴德物缩合态 和有机结合态存在，有较大的释放潜力和生物肖散性。王庆仁等【9 】 2 0 0 2 对我 国凡个麓王监区、矿区、野发区跌及污瀵嚣壤黧金羼含量调釜瓣阕对，对荬 澎鑫瞧避嚣了分毒霞，试必主壤可澄提态C 莲、z 建客交与主壤p H 蘧璺受稳美， 壤中的鬟金属主甏褒蠡予污灌、垒震矿藏嚣慕、污混餐惩戳及丈气辍垒等。卢 瑛等【ls 】 2 0 0 3 采取T e s s i e r 连续摄取法，研究了南京市不同城区袭照土壤中F e 、 M n 、C r ，N i 、C o 、V 、C u 、Z n 秘P b 鲍化学澎淼分毒。结果表竣，离哀城嘉 壤中F e 、M n 、C r 、N i 、Z n 、V 、C o 和P b 以残濂鼯格态为主，可交换态} 匕例极 低；C u 在城市遂爨旁斡壤中毫掇耪结食态繇占翁毙剿鼗态，箕缝区壤残渣鑫 掊态联占戆范铡囊离。与饕缓区蠢然主壤耀沈，主装采源予入为输入。M n 、C u 、 z n 鞍孙残渣晶格态所占妁鲢倒低，活性惑比例大；Q 主要来源子蹶壤纺震。 F e 、N i 、C o 和V 在城市土壤与非城区自然土壤中稀形态所占的比例相似，残渣 晶格悫比例大，涵性态比例极低。 壤物搬示法凳一蕈申正秘迅速蕊展麴方法，穗蹩蓠景鼹看好靛方法之一。在 矿基鲻凝谈污染熬主壤串嚣姨一黧穰麓搀为爱物攒示亵，菝据它稍体瘫羧浚静 重金属的嫩来直接判断壤的污染程度[ 4 0 - 村，9 3 , 躺j 。蒺国蒙大拿州C l a r kF o r k 河流 受到上游土呶区铜矿开采和冶炼活动的影响㈨] ，使溯岸混地生长的撼物阀叶 番薄樾物嫩织中产生了C u 、Z n 、＆和P b 的浓壤嘲摄升高现象。就健蒋i 9 l j 2 0 0 3 道过野终样采集及室内测定，磷究了濒江噬镳铜矿区耋金属污染对土壤魏徽 博士学诬论文 第一章绪论 生物指标的影响。结果表明，与对照土壤相比，矿区土壤微生物参数发生了睨 显的改变，并指出微生物学特征可作为矿区土壤环境质量变异的有效指标。 植物对壤中微量重金属元素的吸收是这些元素进入食物链最主要的途径 之- - t ”。按照植物对重金属的反应畿不嗣，人们将植物分为以下3 黉富榘植 物、指示植物和免痰植物。其中富集植物能有效地吸收重金属丽不管重金爝的 浓度高低指示植物对重金属的吸收是随壤中重企属可稍用性部分的增多而 增加；免疫植物则农一定的浓度范围内不吸收重金属，对冀金属没有响应。宦 集棱物可用于重金麟污染壤静生物穆复“，免疫植物由予其有不吸收利翊重 金属的性质，可直接在重金属污染的土地上种植。依据指示植物体中重金属元 素豹含量，可矗接髑断污染主壤中蘸金属酌活动毪帮生物可零j 蔫霞f 9 ”。这与前 面所讲的总嫩法、化学形态法有所不同。 妇{ 薯奁矿区躅溺寻我或专门静穰一些特殊禧耪来帮瓒我稍认识矿区壤重 金属污染程度是植物指示法丽对的缀主要的问题。目前，生物指示法还处予发 袋之中，还露缀多} 镬蘧，诸翔指示稳物豹逸铎、逶爝范霞戳及稀一都谴静缀缓 根、茎、叶、果实 和哪一生长阶段的植物可用来做指啄植物等，都急待解 决。 在对重垒属污染评价研究中，除了通过植物、水生生物、沉积物、微生物 等生愈辱搴重垒疆含繁来进露研究癸，对环襞奔矮酶添瞧熬疆究氇燕霞蓑鬻瓣豹 研究手段“⋯。滕应簿“” 2 0 0 2 对浙江省天台铅锌银尾矿污染区壤酶活性进 行了测定。结果表骥，污絷嚣壤瓣活性戆蓉重金麓污染稳度戆秀羹裁纛显萋降 『氐，其中脱飘酶和脲酶活性下降最明显。多元回归模型显著性检验表明，单一 慰氢酶活瞧与矿区壤重金羼复台元素含鬟之闯呈极显著榛关，嚣攀一鼹隧、 蛋白酶以及酸性磷酸酶活性与重金属复合元素含量足显著棚关。主成分分析结 暴显示，尾矿污染壤静酶镶息系统的第】、2 主成分方差贾欺率之葶鞋达9 8 。0 6 ％， 以第1 、2 主成分建立了2 个士壤酶活性的综合指标 即总体酶活性 ，依据总体 夔淫蠖对各供试样本进季亍空阀分类，其缝鬃与以熏衾屋含爨为婊攒粒划分缝票 基本上相吻合。可见，采用酶活性构筑的土壤信息系统的总体酶活性，表征矿 区壤的重鑫属污絷状况是霹毒亍鲍。 大型蚤法作为诊断和评价水环境污染的一种标准方法，已经得到了广泛的 应用。将此法应用予土壤重患属污染的毒蛙检测，李永进等“6 1 进行此方面的实 验。他采用清洁土壤人工投加污染物的方法，应用大型蚤法对4 种重众属污染的 革甸棕壤进行了毒性的诊断。通过实验，确立了4 种重金属在革旬橡壤中的I c 。， 值 5 0 ％I m m o b i l i z a f i o n C o n c e n t r a t i o n C d1 5 7 ．7 1 r a g 豫～，Z n1 8 2 ．2 9 m g 昭～，C u 1 8 5 ．0 9 r a g ’k g “，P bl2 2 3 ．3 m g k g ～。对艇合污染的研究表明，熏金属闻存在明鼹的 博士学位论文 第一章绪论 协同{ 乍鼹。这一磺究表明了土壤毒性变化与大型爨运动抑制躲关系，为麓金属 污染土壤海性快遴诊断提供理论依据。 D ．J ．赫佐格等根搬美国魂缮达州的实践经验，提出了一秽新颖的评侩方 法【2 5 】。这种方法包括两个步骤，即描述矿山废物的特征和评价箕潜在的影响。 谯评价过程中，可以使用一种或综合使用几种方法。据称在该地区的几縻矿山， 遮种采用士壤稀释试验和永均衡模拟的新型评价策略已成功应用于评价矿山废 物的潜在影响。 不过，舀前评价矿送壤污染最常粥的方法还是通过其重垒属含量和形态 的测定，并结合环境标准进行比较来判断重金属污染的程度，这是一种比较简 攀但缀实爝的方法。裰攒疆上方法所获得的大羹数据一般比较分散和零鼠，并 且环境污染机理也十分复杂，因此，在进行重金属污染评价时，往往要对这些 数掇瘟悉数学方法迸李亍熊毽帮分耩，| 冀蔓客疆、爨全瑟静反映重众属污染状况。 这些数学方法有单向指数法、综合指数法、内梅罗指数法、W Q I 法、模糊数学 法、悠隧译徐法、密韬僮法亵灰色聚类法等多秘方法H 锇j 。 1 ．2 ．2 尾矿坝重金属释放迁移研究进展 各种有色金J 爵矿山，无论是露天开采，还是她下开采，主要产生两种类型 的固体废赛物废石和尾矿。熙矿中原生矿物颗粒细小，一般农7 0 9 m 以下， 将别是风化产生的次生矿物颗粒非常细小，由于飘化、淋滤作用产生含有高浓 度重金属的酸性摊水。这些尾矿、淤滤的酸性水迁移到附邋水体帮壤，会进一 步影响整个生态系统。最使人们不安的最，即使在矿i 上J 关闭几十年、上两年甚 至更长的时间内，尾矿淋滤液中霾金属对环境生态系绕的严重影响仍然存在 渔岛 0 张汉波等【l2 J 2 0 0 3 分别调焱和评价了堆积对间在1 0 、2 0 和近l O O a 的铅 锌矿渣堆，堙深彼1 0 、3 0 、6 0 c m 的重金耩含量变化情况。结果表明，由予雨水 的淋溶作用和酸化，矿渣堆表层的重金属随堆积时间延长而减少，在l O O a 的矿 浚潍中，夜层的锈含量仅肖5 7 5 ，5 1m g k g ～，僵下鼷含量却这蓟51 4 4 ．5 7m g k g ～。 在这些矿渣堆中，可活性铅的含缴也较高，最高达到了4 5 3 ．4 8m g k g ～，狮堆积 2 0 a 和l O a 靛矿渣中表层静重金嚣含量壤少的程度较小，可活经锈含藿也张对小， 最高含量分别为1 9 7 ．0m g k g o 和5 0 ．0m g k g “。 为追踪矿出怒矿氧纯的魂态溅球托学作灞遗鞭，瑞典选择巢废弃镱矿由进 行了重点研究。内容包括不同时段地下水、地表水和尾矿砂的化学和矿物特征。 磷究发现在L a v e r 惩矿涎中菝琵矿物静氧纯毒致了清舞熬纯学分繁。该矿由来氧 化尾矿的擞要硅酸盐矿物为石英、斜长石、黑云母、白云母．硫化矿物为磁黄 博击蟮位论文 第一章绪论 铁矿、黄钢矿、黄铁矿、阗锌矿秘方锻矿。对氧化葶珏未氧化尾矿的研究表明， 氧化后硫化物中的元素明显食化，如L a 、S 、Y 、V 、N i 、L i 、C o 、Z n 、C u 和 c d ，丽硅酸盐造岩矿物中的A I 、M g 、K 簿无明显变化。此外，由硫化矿物氧 化和风化释放的金属基本被滞留在鼹砂池中，仅有5 ％一1 0 ％的金属被释放蓟她表 水祭。Z n 、C d 、C o 和N i 出于大量来风化怒砂的吸附，有可能被次生结合到尾 矿上，而C u 则在氧化前缘紧下方形成一个明显的富集带。当氧化前缘接遥地下 水潜水面时，硫化物的氧化几乎完众停止。寓集的C u 有可能被部分溶解，并随 逑下水的运动迁移l 拱。氧化带渗出豹酸经永也会键使被吸附的z n 、c f 、C o 酾 M 褥度溶解，并被搬运走。 不同酌矿耪氧纯速率不同，