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贵州典型矿山的水环境地球化学特征

张国平  
【摘要】:矿山开采引起的重金属排放是一个全球性的环境问题。随着国民经济的发展,这一问题显得越来越突出,但相关的研究却非常滞后。矿山环境的特点与区域地质特征密切相关,比如碳酸盐岩地区与花岗岩地区由于地表化学特征不同,矿山有害物质的环境影响就会呈现不同的特点。贵州省碳酸盐岩广泛出露,地表水基本上都呈弱碱性,矿山物质的环境影响必然有与其他地区不同的特点。矿山水在污染物的产生、迁移、沉淀过程中扮演了重要的角色,因此矿山水中重金属的地球化学特征是研究矿山污染对水环境影响的关键课题。 本研究的目的是通过对碳酸盐岩地区典型矿山周围水环境的研究,认识矿山物质的扩散迁移规律,了解矿山来源的有害物质(包括铅锌矿释放的铅锌、汞矿释放的汞、金矿释放的砷、锑)对周边环境潜在的危害,对比不同类型重金属(As、Sb与Pb、Zn、Hg)的地球化学迁移特征,为有关环境的治理以及资源开发的可持续发展提供科学决策依据。通过对三个典型矿山(杉树林铅锌矿、万山汞矿、丫他金矿)尾矿堆及其周围水环境的研究,认识到以下特征: 1 本文所研究的三个矿区的水环境均受到矿山有害物质的强烈影响。杉树林矿区的尾矿堆附近河水中Pb为6780μg/L,Zn为324μg/L,沉积物中Pb为4553μg/g,Zn为7971μg/g。万山矿区的尾渣堆渗滤水含Hg平均1200ng/L。丫他矿区的下游河水中As、Sb为618μg/L和206μg/L,沉积物中As、Sb为532μg/g和122μg/g。 2 由于广泛存在的碳酸盐岩的影响,加上矿区使用石灰处理选冶废水,大部分的矿山水呈碱性或弱碱性。碱性或弱碱性环境促进了呈阳离子形式存在的Pb、Zn、Hg等重金属被颗粒物吸附,而呈氧阴离子形式存在的As、Sb则易呈溶解态存在。这一不同特点对不同矿山的环境控制和治理有指示作用。 3 矿山有害物质在下游河流中的扩散迁移主要与悬浮物及其他水流的稀释作用有关。呈阳离子形式存在的Pb、Zn、Hg等重金属的迁移主要受悬浮物的影响,而呈氧阴离子形式存在的As、Sb主要受其他水流的稀释作用影响。杉树林地区水浑浊、悬浮物多,且水流湍急,Pb、Zn主要呈吸附态,能够随颗粒物迁移很远,并导致沉积物中Pb、Zn在很长距离内居高不下,这一途径对环境的影


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