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矿山开采、选冶等活动将大量废弃物排放至环境中,尤以矿山尾渣和酸性矿山排水为显著,致使大量有毒有害元素暴露在空气和水中并被释放出来,直接或间接危害其周围的环境.矿山重金属的释放途径主要包括尾矿渣的氧化淋滤以及正在作业的选厂排水,其释放的重金属绝大部分都进人到水环境中. 相似文献
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硫化矿原电池效应普遍存在于金属硫化物矿山、硫化矿的人工开采与利用过程中,在浮选、湿法冶金、生物冶金、地球化学过程、重金属离子污染和酸性矿山排水的污染治理方面有重要作用,已引起高度重视。本文综述了硫化矿原电池反应原理、电化学研究方法及其在浮选、湿法冶金、生物冶金、地球化学过程、重金属离子污染和酸性矿山排水的污染与治理上的影响和应用现状。指出建立天然硫化物矿物原电池地球化学,从源头上实现消除或减弱硫化矿原电池效应导致的重金属离子和酸性矿山排水环境污染,将成为今后原电池效应在地学的重要研究方向。 相似文献
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矿山尾矿矿物学研究进展 总被引：5，自引：0，他引：5
矿山尾矿由于产生大量酸性排水和释放重金属，污染地下水和地表水，破坏生态环境而成为人们关注的焦点。尾矿引起的环境问题是地表条件下，水一气一矿物复杂反应的综合结果。近年来尾矿矿物学的研究已经揭示出尾矿中矿物分解和形成的规律，水一气一矿物反应的机制和影响因素，酸性排水和重金属迁移规律，为尾矿环境危险性评价和尾矿污染防治提供了基础资料和新的思路。 相似文献
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矿山-河流系统中重金属污染的地球化学研究 总被引：4，自引：0，他引：4
立足于矿山及纳污河流生态系统,从重金属污染源研究入手,分析了尾矿重金属淋滤释放规律和影响因素;阐述了重金属在矿山及相关河流系统中的迁移、转化和富集过程及其对生态环境的影响;总结和评述了现有的矿山环境重金属污染的评价方法,指出了今后的研究重点:努力减少尾矿中重金属向环境释放,逐步实现矿床的无废开采;设计不同条件和影响因素下的尾矿淋滤实验,加强酸性废水和尾矿重金属淋滤释放规律的研究,建立酸性矿山废水和重金属释放的预测模型;运用微量元素、稀土元素和高精度的Pb、S同位素测试手段,示踪重金属的来源及其运移途径;运用3S技术和高新技术手段提取和识别环境地球化学信息,加强矿山-河流系统重金属污染及其生态环境影响的监测;运用地球化学工程技术和植物修复技术治理矿山环境及其影响流域的污染。 相似文献
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岩石露头和矿山废弃物中的金属硫化物在地表、近地表条件下的氧化作用往往导致多种环境问题,因此,金属硫化物的地表风化一直是备受关注的表生过程之一。越来越多的证据表明微生物对矿物的氧化在金属硫化物风化过程中发挥着重要作用。实验研究发现:微生物在金属硫化物表面附着并形成微生物膜,在矿物-微生物膜界面微环境中存在着强烈的微生物氧化和化学氧化作用,两种氧化作用相互协同、共同促进。在此过程中,金属硫化物的S、As、Fe等元素经历了复杂的电子传递、逐级氧化的动力学过程,最终形成稳定的高铁硫酸盐或氧化物,并形成大量的酸性排水。该过程受多种因素的影响,包括细菌种类、光照和溶液Fe~(2+)浓度等。金属硫化物的微生物氧化直接导致重金属大量释放和严重的环境危害,释放的酸性排水还引发碳酸盐矿物分解和CO_2排放,会对全球碳循环产生不可忽视的影响。在地球演化的早期阶段,金属硫化物氧化消耗大气氧气可能导致大氧化进程滞后。尽管关于金属硫化物-微生物相互作用研究取得了长足的进展,但金属硫化物微生物氧化的分子机制和全球尺度的元素地球化学循环还有待深入研究,原位纳米观测技术的引入和全球物质循环模型研究具有必要性和紧迫性,同时也对生物冶金技术的发展有着重要的意义。 相似文献
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酸性矿坑废水对流域酸化的影响——以贵州兴仁县典型废弃煤矿区小流域为例 总被引：4，自引：0，他引：4
人们在开采使用矿产资源的同时,堆弃大量含有硫化物的废弃矿石和废渣于周围环境中。矿山环境中因硫化矿物氧化,导致采矿产生大量的酸性矿坑排水。这种水体具有低pH值,高电导率,高硫酸根和高重金属含量的特征。酸性矿坑排水对下游水生生物及植物等具有很强的毒性,大量排放引起的环境问题受到广泛关注。为了了解酸性矿山排水对流域水体和土壤的影响,本文选择位于贵州省西南部兴仁的一个典型废弃煤矿区进行研究,通过测定矿坑排水、水库水、河水的pH值和EC,以及土壤的pH值,分析矿坑排水、地表水以及土壤pH值的空间变化情况,在此基础上对矿坑排水对流域酸化的影响进行了综合评价。调查结果表明,酸性矿坑排水和受其影响的水库水体的电导率很高,且pH值均小于3。研究区域地表水（水库水、河水）本底水化学类型为Ca2+-HCO3-型,其pH值在7左右,反映了流域内有碳酸盐岩广泛分布的自然环境特征。当受到酸性矿坑排水影响后,水化学类型转变为Ca2+-SO42-型,pH值则低于4.0。通常,酸性矿坑排水在流动过程中与河床的碳酸盐岩发生中和反应,促使水体的pH升高。野外考察发现,研究区河道中碳酸盐岩中空易碎,其CaCO3成分因长期与酸性矿山排水发生反应而被耗尽。同时,在氧化条件下,酸性矿坑排水中的铁在流动过程中生成大量的氢氧化物覆盖了沿程的河床。这种覆盖作用抑制了酸性矿山排水进一步与碳酸盐岩发生中和反应。因此,在研究区分布有广泛的碳酸盐岩情况下,受酸性矿坑排水影响的河水到下游5 km处仍保持较低的pH值。研究区的主要农作物是水稻,其灌溉水源主要是水库水。为了了解酸性矿坑排水对土壤的影响,对水库下游流域土壤pH值的空间分布进行普查,统计其出现的频率。结果表明,以受酸性矿坑排水影响的水库水作为灌溉水源的土壤,其表土的pH值较低,平均值在5.0左右。反之,土壤表土的pH值平均值在6.5左右。此外,通过对受到酸性矿坑排水影响显著的土壤进行剖面调查,发现从地表到深度90 cm的土壤的pH值均小于4.0。结合受酸性矿坑排水影响的河水pH值普遍偏低的情况可以推测流域酸化与酸性矿坑排水有密切关系。 相似文献
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虽然采矿活动影响的面积相对较小，但它能对环境产生巨大的局部影响。从采场释放的金属最初是通过矿山排放酸水和废石，尾矿的侵蚀产生的。本文简述了对矿山酸水排放所释放的金属进行预测的现有方法。一项应用地球化学模型预测矿山排放酸水和尾矿带入影响河系中铜浓度研究表明，实测的结果与预测的吻合良好。对于大规模的工业矿山开采，现已有方法对其进行预测并使其免遭污染。但是，大量小规模的采矿活动很难控制。巴西采金矿活动中 相似文献
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矿山固体废物中硫化物经微生物作用形成的酸性矿山排水及其引起的重金属污染是备受关注的环境问题,而岩石和矿石中的方解石能够影响酸性矿山排水的生成和迁移。为了考察方解石对硫化物-微生物氧化作用的影响,开展了系统的模拟实验,利用ICP-AES、XRD、XRF等分析手段,测定了实验溶液的pH值、Eh值、离子浓度和次生沉淀成分。结果表明,在无方解石或方解石含量低时,黄铜矿的微生物氧化过程中,pH值下降、Eh值上升,有多种重金属离子进入溶液,并生成大量黄钾铁矾、自然硫等次生沉淀。添加过量方解石能有效中和氧化过程产生的酸并能显著抑制氧化菌的活动。因此通过添加碳酸盐矿物的方法可使溶液pH调节至微碱性,降低微生物的活性、阻滞铜矿石的氧化,能够有效降低重金属的释放。 相似文献
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试谈酸性矿坑水的污染与防治 总被引：2，自引：0，他引：2
肖有权 《水文地质工程地质》1982,(3)
我国的硫铁矿、煤矿和多金属硫化矿分布广泛,开拓的矿山比数也很大。这些矿山由于矿石中含有一定数量的硫化物,经氧化作用之后往往形成酸性矿坑水。这种水在井下腐蚀管道和设备,危害工人身体健康;排出井巷,污染环境和水源,严重地影响着工农业和鱼业生产。这个问题既是现代矿山开采事业中合理利用矿坑水和保护矿山环境不受污染的一个重要问题,也是因矿山疏干排水造成环境污染的一个重要因素。现就以下几个问题提出讨论,不妥之处,请批评指正。 相似文献
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铜陵矿山酸性排水及固体废弃物中的重金属元素 总被引：8，自引：0，他引：8
在调查中国铜陵凤凰山铜矿和新桥硫铁矿两种不同类型矿山固体废弃物特征的基础上,研究了矿山尾矿和废石产生酸性排水的可能性及其差异以及矿山固体废弃物中重金属元素的赋存形式。结果表明,凤凰山铜矿的尾矿基本不产生矿山酸性排水,而新桥硫铁矿采矿废石产生矿山酸性排水,并且凤凰山铜矿的尾矿和新桥硫铁矿采矿废石中重金属元素的赋存形式也有差异,前者重金属Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg主要赋存于硅酸盐态中,而后者在还原态中有较高的含量,这反映了在地表条件下尾矿中大量重金属元素已经发生了迁移,而采矿废石已经开始氧化,且酸性排水的存在更有利于废石中重金属元素的迁移和扩散,进而导致矿区周围环境的污染。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>金属硫化物矿山环境中大量暴露于地表的金属硫化物(如黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿)会发生氧化而生成酸性矿山排水(AMD)。尾矿和废石中的碳酸盐矿物往往与AMD反应而溶解,同时使AMD的酸度下降,并形成多种具有固定重金属元素能力的次生矿物,因此,碳酸盐矿物常常被作为治理AMD污染的重要矿物材料。由于方解石和黄铁矿广泛存在于多种岩石类型中,岩石露头的地表风化作用常常存在硫化物氧化分解、酸性岩石排水(ARD)形成、碳酸盐矿物分解、次生矿物形成的连续过程,这一过程 相似文献
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酸性矿山排水（AMD）是硫化矿床矿山环境污染防治的难点，因而持续受到国内外学者的关注。众多的学者对矿区AMD中次生矿物进行了研究。为深入了解AMD中次生矿物的形成和演化，为AMD污染防治提供科学依据，笔者对前人不同环境下AMD中的次生矿物类型、次生矿物形成顺序，以及铝相次生矿物的形成、特征、环境危害及意义进行了简要综述。目前与AMD有关的主要次生矿物存在3种类型，即铁相次生矿物、铝相次生矿物和其他相次生矿物，AMD中的pH、Eh和温度对于次生矿物的形成具有控制性的作用。铁、铝相次生矿物具有吸附金属能力，这一性质有助于在一定程度上实现河流的自净化作用。由于AMD形成条件高，矿物相不稳定，目前有关AMD中铝相次生矿物及“酸性白水”的研究成果有限。因此，加强铝相次生矿物以及“酸性白水”的研究，可以更好地解析蒿坪河流域石煤矿区河流酸性磺水–酸性白水的形成演化机制，以及铝相次生矿物吸附重金属的地球化学过程。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
酸性矿山排水一直是难以处理的矿山环境问题之一。课题组前期研究表明,硫酸盐矿物和铁氧化物矿物能够促进垃圾渗滤液中有机物的降解。而硫铁矿的酸性矿山排水中既含有大量的硫酸盐也还有较高浓度的铁离子,因此,我们进一步研究了将酸性矿山排水和垃圾渗滤液混合后进行厌氧处理的效果,并通过小瓶实验优化得到在m(COD)/m(SO2-4)为3的配比下,将酸性矿山排水与垃圾渗滤液进行混合调节后处理,调节废水中的COD、硫酸根以及其他金属离子都可以得到较好的去除效果。因此,本文采用工作体积为4 L的连续运行反应器,长期考察将酸性矿山排水和垃圾渗滤液混合后进行厌氧消化的效果。在连续运行实验中,参照小瓶实验结果,按照m(COD)/m(SO2-4)为3的配比,将酸性矿山排水与垃圾渗滤液混合,之后用NaO H溶液调节混合液的p H,得到p H为7.5左右的调节废水,调节废水中COD、硫酸盐浓度分别约为7 500 mg/L和2 500 mg/L。将调节废水加入反应器,鼓氩气,不接种其他微生物,维持厌氧运行,水力停留时间和温度分别为20 d和35℃。厌氧反应器稳定运行一年后,反应器出水中的COD和硫酸盐浓度分别约为800 mg/L和500 mg/L,调节废水中COD和硫酸根的去除率分别达到90%和80%,Fe、Mn、Ca、Zn等重金属离子的去除率均在80%~90%。微生物群落分析的结果表明,种群上占优势的微生物主要有硫酸盐还原菌、产酸菌、产甲烷菌与铁还原菌等厌氧微生物。硫酸盐还原菌是能够适应苛刻环境的微生物,在厌氧条件下,硫酸盐还原菌利用混合废水中的有机质还原硫酸盐生成单质硫和S2-,而生成的S2-可以用于还原三价铁离子,并同时与调节废水中的重金属离子生成金属硫化物沉淀,从而实现单质硫、硫离子和重金属离子的去除,亦解除了游离的S2-对微生物的毒性作用。此外,铁还原菌也能够将三价铁还原成Fe2+,Fe2+能提高硫酸盐还原菌、产酸菌等厌氧微生物的活性。本文的研究结果表明,将酸性矿山排水和垃圾渗滤液混合后进行厌氧消化,能够同时高效处理两种废水,达到以废治废目的,具有一定的实际应用价值。另一方面,由于垃圾渗滤液的可生化性较差,而本实验中调节废水的COD去除率高达90%,这说明垃圾渗滤液中的一些难降解物质也被分解转化,因此,酸性矿山排水与垃圾渗滤液混合厌氧消化过程中涉及的具体机制还需要进一步进行深入的研究。 相似文献
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本文描述了Ｐｏｃｏｓ ｄｅ Ｃａｌｄａｓ铀采矿和选矿场释放的放射性核素和金属排入地表水所产生的环境响应的关键分析。由于尾矿坝渗漏水的迁移，也进行了地下水污染的评价。该研究立足于监测数据。结果表明，尾矿废是锰和硫酸盐进入水环境的最主要来源；而酸性矿液和废石排水是＾２２６Ｒａ，＾２３８Ｕ，Ａｌ和Ｆｅ的主要来源。尾矿坝下地下水的研究结果表明仅存在硫酸盐的污染。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>伴随矿产资源的开发与利用所引发的环境问题日益受到了广大学者的关注。目前,矿山环境研究从污染源如废石、尾矿、酸性排水至元素迁移介质如土壤、地表水、大气等均有涉及。此外,相关污染模拟实验及评价模型的建立也为矿山环境的修复及治理提供了切实可靠的方法。矿区内的尾矿坝及露天堆放的废石堆、矿石堆是矿区周围及其下游环境中重金属元素的主要来源,天然雨水淋溶浸泡作用对重金属元素的释放迁移具有一定的促进作用,因此许多国内外学者致力于尾矿、废石、矿石的模拟淋滤实验研究,包括 相似文献