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拉萨周边典型尾矿重金属淋溶特性及风险评价

杨涛  
【摘要】:矿产资源的开采使得大量尾矿废弃物产生。尾矿中富含各种重金属,在经过自然降水、人为活动等影响时,尾矿中的重金属流入环境,对环境造成巨大影响,尾矿也成为环境中重金属污染物的主要来源之一。因此,尾矿废弃物也成为了直接或间接影响人类健康和自然界环境质量的重要因素。因天然的地质优势,西藏自治区的成矿条件极佳,矿产资源的开采和旅游业作为区内经济发展的中流砥柱,但在开采矿产资源时会产生许多尾矿废弃物,目前对于尾矿废弃物的主要处理方式为堆存,因此对尾矿库和周边环境的研究是非常重要的。鉴于此,本文选择拉萨周边典型铜铅锌尾矿库尾矿及尾矿库周边土壤作为研究对象,采集5个尾矿库尾矿做重金属含量分析及重金属淋溶实验,选择铜铅锌含量最高的尾矿库周边土壤开展乐环境生态风险评价。本论文研究尾矿库的管理和重金属污染土壤预警体系的建立和治理提供数据支撑。结果表明:1、将所选择的5个尾矿分别编号:1T、2T、3T、4T、5T。5个尾矿中Cu、Pb、Zn、TFe含量相对较高,本论文选择Cu、Pb、Zn含量最高的尾矿库尾矿(1T)作为重点研究对象,尾矿中Cu、Pb、Zn含量分别为1800mg/kg、4480mg/kg、3350mg/kg;该尾矿库周边土壤中Cu、Mn含量相对较高且空间变化差异不明显;随着土壤深度的增加,Cu、Pb、Zn三者的含量逐渐降低分别介于24.2mg/kg-93.8mg/kg、13.94mg/kg-308mg/kg、21.27mg/kg-236.95mg/kg之间,Cr随着土壤深度的增加含量逐渐增加且介于36.6mg/kg-127mg/kg之间,Mn元素随着土壤深度的增加,含量逐渐升高,介于148.98mg/kg-378.98mg/kg之间。2、通过淋溶模拟实验得到,1T、2T、3T、4T尾矿在利用p H=6.0的淋溶液淋洗时,Cu、Pb、Zn、Mn四种重金属元素的淋出液中浓度较高,随着淋溶液p H的升高,淋出液中重金属的浓度逐渐降低;对于重金属Cr,在p H=6.0和p H=9.0的淋溶液淋洗时出现峰值,其淋出率较大,分别介于12.22%-15.926%和17.78%-20%之间。Cu的淋出率较低,以5T尾矿尤为突出,淋出率最高不超过0.02%,最低仅0.009%。Cu、Pb、Zn三种重金属元素的淋出率普遍较低,但是淋出液中三种重金属元素浓度差异较明显。4T尾矿淋出液中Cu、Pb、Zn浓度差异最明显,其淋出率相较最大。3、对1T尾矿库周边土壤进行重金属污染和重金属生态风险评价时发现,表层土壤的重金属污染最为严重,在中间层和下层土壤中污染较轻,不同重金属在中间层和底层不具有明显变化规律;各重金属污染严重程度大小为:PbCuZnCrMn。根据潜在生态危害指数结果得,1T尾矿库周边土壤重金属潜在生态危害风险大小顺序为:PbCuCrZn。尾矿库周边土壤样点的重金属生态风险指数表明:10个样点均存在重金属潜在生态风险,介于轻微潜在生态风险-中度潜在生态风险之间;其中距离尾矿库最近的1号和6号样点的潜在生态危害最高,其风险指数分别为:169.12、216.79,其潜在生态风险均为中度潜在生态风险。


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