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永州铅锌矿尾渣形态特征及生态风险评价

彭晖冰  
【摘要】: 本文采用优化的BCR(European Community Burean of Reference)连续萃取方案,以湖南省永州铅锌铜矿的尾渣堆存土壤为研究对象,采用三种常见的萃取剂EDTA、HNO3和CaCl2,在一定的萃取条件下,对尾渣土壤进行金属形态分析,测定了该矿五年的重金属含量,分析了重金属的含量及富集状况,并采用Lars Hakanson潜在生态危害指数法对重金属的生态危害进行了评价。结果表明,各种重金属的含量均很高,达到严重污染水平,重金属污染顺序为:CdPbCuZn。而且矿区土壤中的重金属易于形成稳定的化合物或牢固的存在于粘土矿物晶格中,酸溶解态或其它自由形式的金属含量偏低,这不利于植物修复技术的实施.但在该土壤上运用化学萃取技术去除重金属是实际可行的. 本文在前人研究的基础上,研究不同的萃取剂对重金属Pb、Zn、Cu和Cd的萃取效率及萃取前后的金属形态变化特征。研究表明,EDTA是一种良好的化学萃取剂,对Pb、Zn、Cu和Cd均表现出较好的萃取效果,依次为Cd Zn Cu Pb。金属的4个形态(酸溶解态、铁-锰氧化物结合态、硫化物及有机结合态和残渣态),均能被EDTA萃取。 在此试验基础上,采用上述试验得到的最佳萃取剂──EDTA对永州铅锌铜矿的尾渣土壤进行土壤柱试验,进一步研究EDTA萃取效率在深层土壤中,氧化物结合态、有机结合态和残余态3种形态的金属萃取效果降低,可能与EDTA浓度降低有关随土壤柱深度不同的变化规律及萃取前后金属形态的迁移转化特征。在浅层土壤中,EDTA对酸可提取态金属的萃取V效果尤为显著,但随着土壤柱深度的增加,酸可提取态也最容易被重新吸附;。萃取后,随着土壤柱深度的增加,金属的各形态的萃取效率均降低。主要有3个原因:①随着土壤深度的增加,EDTA浓度下降,萃取效果也随之降低;②土壤颗粒的重吸附,随着深度的增加,微小的土壤粒子易于吸附离子态及螯合态(Me-EDTA)的金属,所以酸可提取态金属浓度随浓度增加显著升高;③土壤的渗透性不太好,水力作用不大,萃取液的总量也不大,使萃取速度较慢,被萃取出的金属有充足的时间重新被土壤粒子吸附。


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