铅锌尾矿中砷的迁移转化特征对比分析

本研究对三铅锌尾矿中砷的含量、形态、环境风险进行分析评价,并结合产酸试验和静态浸出试验研究砷在各铅锌尾矿中的迁移转化特征和影响因素差异。结果表明：1)调查尾矿中砷含量较高,同时砷的形态有明显差异,其中SXD尾矿99%以上为残渣态,而MY尾矿中砷的非残渣态占到54%以上,TD尾矿中虽然残渣态砷占到88%,但由于尾矿中砷含量很高,故其非残渣态总量也较高。2)调查各铅锌尾矿中的砷具有中~重度生态危害,对此类尾矿库后期利用不能直接进行用于农用地用途的开荒复垦,将对农产品带来严重风险。3)结合砷的总量、生物有效性形态、产酸特性和砷的浸出率综合分析,MY尾矿在各尾矿中砷的含量高、活性最高、生物可利用性强,同时该尾矿含硫高,极易产酸,在酸性条件下尾矿中砷的可移动性加强,因而其砷的潜在生态环境风险最高；SXD尾矿砷含量最低,且尾矿中活性砷含量最低、生物可利用性不强,但由于其易产酸特性,在AMD作用下尾矿中砷的可移动性增强,生态环境风险加剧；TD尾矿砷含量最高,同时也具备相当高占比的活性态砷,但是由于其含硫低,酸缓冲能力强,属于不易产酸的尾矿,因而在一定程度上抑制了尾矿中活性砷的迁移转化,但在强碱性条件下,会促进尾矿中相对稳定的硫化砷溶解、解吸,从而向外环境迁移。4)对于不同类型铅锌尾矿中砷污染的防控或生态修复要结合尾矿产酸特性和赋存砷的生物有效性,采取不同的抑酸或固化/稳定化措施；同时考虑到在西南地区地表径流和垂直入渗是砷污染迁移的主要途径,因而必须加强尾矿库的规范设计、建设与管理,必要时采取阻隔措施。     

包气带中污染物迁移转化规律研究

评述了包气带中无机污染物和有机污染物迁移的机理及国内外研究现状，说明了模拟污染物在包气带中迁移转化规律的数学模型及其应用条件，从而为控制包气带及地下水的污染奠定了基础。     

土壤中重金属元素的迁移转化规律及其影响因素

重金属元素在土壤中富集和迁移转化是造成土壤污染的重要原因之一,土壤中的重金属元素在不同的因素影响下进行迁移转化,其迁移转化的机理在于土壤的物理、化学、生物过程。文章对土壤中重金属的迁移转化机理及其影响因素进行了综述,以期掌握重金属元素进入土壤的生物化学行为,为土壤重金属元素污染修复提供理论基础。     

纤维板水热转化氮在固液两相迁移与转化特性

废弃人造板氮含量高，热转化处理与应用存在NO_x污染问题。重点研究纤维板水热转化过程中氮在固液两相的迁移与转化，分析了水热热转化温度及停留时间对氮在固液两相的分布与转化的影响，对氮迁移转化路径与机理进行了探讨。结果表明，纤维板中的外源氮在水热转化过程中易向液相迁移，140℃水热转化0 min仅有约10%氮保留在固相中。进一步提升水热温度，部分液相氮迁移回固相中。水热温度提升到220℃前，氮在固相中的固集作用随温度提升显著增强，分析认为主要是半纤维与纤维素水解的富含氧官能团的中间产物强化了氮固集的Maillard反应。260℃水热条件下，长停留时间促进了木质纤维素水解产物在固相中的缩聚，液相游离氮也广泛参与了此反应过程，由此氮的固集作用被显著增强。低温水热条件下固相氮以胺氮为主，水热温度达到180℃后，缩合、聚合以及芳构化作用的增强使固相中氮转变为杂环氮，水热温度的进一步提升使杂环氮向更稳定的结构转化。同时，高温水热固相产物中胺氮始终保持一定份额，验证了液相游离氮在固相中固集作用的发生。对应固相氮的迁移，液相氮含量在140℃达到最大值，此后随着温度的提升其含量一直保持...     

地下水有机污染研究进展

地下水的有机污染已引起了包括中国在内的许多国家的重视。该文主要论述了地下水有机污染的状况,并对地下水中有机污染物的来源、影响地下水有机污染物迁移转化的作用与因素、地下水有机污染自然衰减和主动修复技术等进行了讨论。最后提出了地下水有机污染研究中应当注意的问题和研究方向。     

桥口铅锌尾矿库重金属迁移转化规律研究

研究铅锌尾矿中的重金属形态分布和垂向迁移转化规律十分重要,对了解其生物有效性及重金属污染防治具有重要意义。分别从化学成分分析、扫描电镜-能谱线扫描和面扫描、不同垂向深度尾砂重金属形态分析等不同角度开展铅锌尾矿工艺矿物学和重金属迁移转化研究。(1)尾砂中多种重金属密切相关。(2)尾砂中铅、砷、铬、镉等一类重金属以酸提态、可还原态、可氧化态和残渣态形式存在。在铅锌尾矿库垂直方向上,随着深度的增加,酸提态铅含量增加,可还原态的铅减小,酸提态的砷含量呈现递减趋势,可还原态、可氧化态及残渣态的砷基本呈现递增趋势,酸提态的铬含量呈现递增趋势,还原态铬基本呈现递减趋势。(3)尾矿中砷主要以残渣态存在。这为铅锌尾矿库生态修复与治理提供了一定的理论依据和技术支撑。     

砷的地球化学习性及尾矿源砷污染防治

致癌和致畸有毒元素砷的污染普遍存在于金属硫化物矿山开采中。当物理化学条件发生变化时,不同形态和价态的砷可发生转化,并在土壤和水体中富集而造成砷污染,常见砷化物毒砂在O₂和H₂O的作用下生成臭葱石,并在酸性条件下水解成砷酸,从而被废水淋滤迁移。根据砷污染机理,论证了从矿山尾矿的源头控制和预防砷污染的重要性及可行性;在砷污染防治方面,新矿山尾矿的水下存储、酸性中和及表面封存技术,已存在污染的尾矿的渗透反应栅技术和生物修复技术均较为成熟、切实可行。     

东北某原煤中砷、汞淋滤特性的研究

通过对东北某地煤矿的原煤及周边土壤在模拟酸雨条件下的砷、汞淋滤条件试验,得出该煤及土壤中的砷、汞的淋滤迁移特性.     

基于GMS模拟某磷矿开采期内地下水中总磷迁移转化规律

磷作为重要的自然资源在工农业等领域应用广泛,同时在磷矿开采过程中可能会对区域生态环境产生不利影响。基于数值模拟软件GMS对南方某磷矿开采过程中,区域内地下水中总磷的迁移转化规律进行模拟研究,为研究区内地下水污染防治提供科学依据。通过对研究区水文地质条件概化,根据已有的研究区水文地质资料建立了水文地质概念模型。利用研究区内地下水位观测资料对MODFOLW模拟得到的研究区地下水等水位线进行检验,验证了模型的可靠性;基于地下水流场模拟结果,依靠地下水数值模拟程序MT3DMS建立了沉淀池防渗措施无法正常工作情况下研究区地下水中总磷运移模型。模拟结果显示:在防渗措施(服务期限为2 000d)无法正常工作情况下,泄露点地下水下游50、100和200m出现总磷超标的时间分别是68.57、500和1 585.92d,300m处在2 000d内均没有出现总磷超标现象。为防止磷矿开采区下游地下水总磷超标,需要及时发现问题并采取应急措施。     

非恒定流条件下单裂隙核素迁移模型

在高放废物地质处置的研究中 ,人们期望地质处置库能长时间 (通常为数百万年 )有效地隔离放射性核素。在如此长的时间范围内 ,由于气候、海平面等变化 ,地下水水流条件也将随时间变化。为了评价地下水水流条件的变化对放射性核素迁移行为的影响 ,该文以双重介质理论的裂隙迁移模型为基础 ,提出了非恒定流条件下单裂隙核素迁移模型     

Evaluation of artificial neural networks and kriging for the prediction of arsenic in Alaskan bedrock-derived stream sediments using gold concentration data

The detection of arsenic in sediments of placer gold mining areas is critical for planning future controls on migration and mitigation, or tapping uncontaminated groundwater resources for public water use. Arsenic (As) is often found to be collocated and correlated with gold in sediments. However, due to biogeochemical processes, arsenic can partition between the solid and the dissolved fractions in sediments and their interstitial waters. Such partitioning can mobilize arsenic into areas away from the co-located gold distribution in the sediments. In such cases, it is critical to detect the dispersed arsenic concentration. In this paper, neural network (NN) and kriging techniques were used to predict the presence of arsenic in the sediments of Circle City, Alaska using the gold concentration distribution within the sediments. The results obtained using kriging were more promising than those using NNs, albeit a statistically low correlation existed between the observed and the predicted arsenic concentrations. However, irrespective of the method used, the prediction of arsenic value without using gold concentration data was extremely poor.     

Hydrogeochemistry of the Getchell Underground Mine––Part 1: Mine Water Chemistry

The Getchell underground operations in Northern Nevada intersect groundwater associated with marble and hornfel lithologies and a sulfide bearing ore hosted within a 30-km long shear zone system. The deposit is classified as Carlin-type gold mineralization. A distinct feature of the mineralization is the high proportion of arsenic sulfides present in the ore and associated altered wallrock. This results in an intense arsenic enrichment, with some zones containing as much as 30% arsenic, and 0.5–2% arsenic throughout the mineralized envelope. Most of the groundwater in the area is well buffered by the calcareous host rocks and show a macrochemistry of Ca-Na-HCO₃. Along the shear zone and in zones within the hornfel host rock, the waters are less alkaline and more saline, and have a chemistry of Na-Mg-Ca-SO₄-HCO₃. This latter water type occurs in sulfide-bearing zones. Arsenic speciation analysis and theoretical predictions demonstrate that higher arsenic concentrations are associated with reducing conditions, with higher Na/Ca ratios, and with low concentrations of Fe. In these waters, As occurs as arsenite, along with trace concentrations of mono-methyl arsonic acid and di-methyl arsinic acid. Natural attenuation of As appears to occur along groundwater flow paths due to co-precipitation and adsorption onto hydrous ferric oxide particles. However, elevated As is still a notable feature of groundwater quality throughout the Kelly Creek basin. This elevated As occurs in bedrock groundwater during underground mine development, rather than in near-surface alluvium groundwater. Due to this and the protracted history of mining, it is not possible to define a true background value for water quality in the area other than acknowledging that bedrock groundwater is mineralized and has little association with seasonal recharge and water quality in the alluvium cover.     

硫酸铵浸出离子型稀土矿对土壤和地下水污染的研究现状

我国的离子型稀土矿多采用硫酸铵原地浸出工艺富集,该工艺对土壤和地下水均会造成污染。根据硫酸铵原地浸出稀土矿的机理和工艺现状,分析了在浸出过程中对土壤和地下水环境所造成的氨氮污染、重金属污染、稀土元素污染及酸化等。总结了浸矿中所产生的NH_4~+、SO_4~(2-)、H~+、重金属离子、稀土离子等污染物在土壤和地下水中的迁移及转化路径。各污染物随浸出液通过渗透作用进入土壤和地下水,在此过程中,部分NH_4~+被氧化为NO_2~-、NO_3~-,SO_4~(2-)被还原为S~(2-)以及与Ca~(2+)反应生成CaSO_4。     

煤炭洗选过程中砷的迁移与富集规律

在煤炭资源的加工利用过程中,部分重金属元素会在环境中富集,对环境和人体均有一定危害。选用内蒙古低灰高硫煤样和高灰低硫煤样进行浮沉和浮选试验,通过电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)、X射线衍射分析、X射线荧光分析、扫描电镜能谱分析、红外光谱分析等测试方法,研究重金属砷元素在煤中的赋存形式及洗选过程中的迁移富集规律。试验结果表明,在两种煤的矿物组成中,硅铝酸盐结合态存在的砷占比为最高,均达到50 % 以上,但是硅铝酸盐矿物种类并不相同,砷的赋存具有明显的差异性;浮沉结果显示低灰高硫煤中的砷主要与矿物质伴生集中在密度较大的部分,而高灰低硫煤主要富集在密度较低、有机质含量较高的部分;浮选中砷迁移规律也存在差异,低灰高硫煤中的砷在浮选过程中向尾煤中迁移,高灰低硫煤中的砷则相反,浮选过程中向精煤中迁移。以上规律表明,低灰高硫煤通过浮沉和浮选脱除砷是可行的,但是对于高灰低硫煤效果不好。     

地下水污染治理与防治技术研究

从污染物控制和综合管理的角度,对地下水利用现状进行批判性的综述。每座城市的污水在进入地下水系统之前,应尽量减少所有可能来源的砷含量,为了一个可持续的环境,必须大大减少过量的硝酸盐和杀虫剂的使用。为了制定今后可持续地下水使用的成功综合管理办法,建议进行联合水管理,因为这涉及地下水和地表水资源的管理,以加强供水安全和环境的可持续性。从污染物控制和综合管理的角度,批判性地回顾了有关地下水使用的现状,研究不仅从地下水污染治理质量的角度,而且从可持续发展的数量上对地下水的管理都有借鉴意义。     

铜离子在尾矿库坝体中迁移数值模拟*

为了查明重金属污染物在某尾矿库坝体中迁移情况并做出影响性预测，采用数值实验对该重金属尾矿库进行模拟计算，概化尾矿库坝体条件，建立地下水流动模型与地下水污染物（以尾矿浸出液中铜离子为例）迁移模型，利用TOUGH2软件模拟计算得出各个时刻铜离子污染物在坝体中的分布状态。模拟计算结果表明，铜离子污染物在地下水流场中运移以扇形向周围扩散，铜离子污染物在坝体中的运动规律符合地下水流场特征；随着时间的推移，运移范围在坝体内逐渐扩大；随着运移距离的增大，污染物浓度逐渐减小；在2 750 d时，铜离子出露于坝体进入自然环境，并产生影响。结果为尾矿库周边环境污染防治措施提供了依据。     

放射性污染场地土壤-地下水核素迁移扩散耦合模拟研究

为准确模拟预测放射性污染场地核素在土壤-地下水中动态迁移扩散的全过程,本文基于土壤及地下水中核素迁移扩散的数学模型,以Hydrus获取的动态核素浓度变化作为传递变量,代替GMS模型中固定源项,建立土壤-地下水核素迁移扩散的耦合模型,为我国放射性污染场地的地下水环境影响评价及污染治理的准确评价提供技术支持。     

不同地质条件下填埋场渗滤液污染的数值模拟

填埋场渗滤液中的有害物质特别是重金属离子一旦渗漏,将对环境造成严重危害。渗滤液在地下水中污染物的迁移转化是综合物理、化学及生物作用的过程。通过数值模型对地下水及渗滤液的迁移模式进行了讨论,分析了吸附函数、渗透系数和水力梯度对污染物的运移具有显著的影响,对各因素按一定的数量级别分别取值,安排数值试验,得出各因素的污染临界值。吸附函数对污染物的运移影响最大,当填埋场地基含有强透水层时,污染范围会显著增大。当水力梯度增加时,应加强对污染物的监测。