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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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《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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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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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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研究石灰岩包壳作用有助于深入了解酸性矿山废水(AMD)在富含石灰岩的金属硫化物尾矿中的释放机制。采用AMD滞留浸泡石灰岩颗粒试料的实验方法,研究在酸水饱和条件下石灰岩次生包壳的形成作用。研究表明,AMD的Fe含量是影响石灰岩包壳作用的主因之一。在高Fe浓度(如1 029~1 033 mg/L)的AMD中,石灰岩颗粒表面可依次沉淀富Al相、石膏、纤铁矿(吸附Zn、Cu及As等),发生石灰岩包壳/钝化作用,使溶液维持酸性;而在低Fe浓度(6.71~74.8 mg/L)的AMD中,次生包壳难以生成,石灰岩得以大量溶解释碱并充分中和溶液中的H~+,使溶液达到中性。因此,Fe硫化物含量较高(如Fe含量10.62%、S含量5.70%)的石灰岩尾矿,由于其氧化后可生成高Fe浓度的酸性水而导致石灰岩包壳作用,具有释放AMD(及重金属)的危险,应注意防控。 相似文献
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成岩作用中的地下水碳酸体系与方解石溶解度 总被引：4，自引：1，他引：4
方解石在沉积岩成岩环境中的溶解度与地下水化学特征、温度等有着极为密切的关系。地下水碳酸体系中各碳酸组分的比例是溶液pH值的函数,可溶性CO2、HCO3-和CO32-分别在pH≤pK1的酸性介质、pK1≤pH≤pK2的弱酸至中性介质和pH≥pK2的碱性介质中具有绝对数量。而地下水体系中碳酸总量及各组分的变化受到pH值、气相CO2分压PCO2及固相方解石的溶解-沉淀效应的控制。通过限定溶液中离子的电价平衡和质量守恒约束条件可以确定各种温压环境中的地下水组成及方解石的溶解度特征。溶液pH值和温度是方解石溶解度的最直接的控制因素,且方解石的溶解随pH值不同分别在强酸、弱酸和碱性介质中表现出不同的反应方式。基于质量守恒条件,溶液中初始[ΣCO2]-[Ca2+]值对中性至碱性介质中的方解石溶解度带来很大的影响,当[ΣCO2]0<[ca2+]0有利于方解石的溶解,当[σco2]0>[Ca2+]0时有利于方解石的沉淀。如果CO2—H2O—CaCO3体系同时受到电价平衡和质量守恒条件的约束,则方解石只在酸性介质中溶解,碱性介质中沉淀。新疆塔里木盆地库车坳陷克拉2气田及相关储层中方解石分布特征表明,该区碎屑岩储层中方解石的大量沉淀发生于重碳酸钠型地下水环境中,而孔隙度极好、次生孔隙发育的储集段则出现于氯化型的地下水环境,从而验证了成岩作用中地下水类型对方解石溶解—沉淀的控制机制。 相似文献
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《现代地质》2020,(5)
硫化物矿床开采的环境污染效应与围岩性质有密切关系,碳酸盐岩类围岩能在一定程度上中和硫化物矿床开采形成的酸性矿山废水(AMD),从而降低酸性废水及重金属的污染危害。以广西贵港锡基坑硫化物矿床为研究区,系统采集了矿石、尾矿、废水、地表水、悬浮物、底积物及地下水样品,测定了重金属含量及pH值等理化指标,研究了岩溶区硫化物矿床开采的生态效应,以期为类似碳酸盐岩地区硫化物矿床开采的环境污染与生态危害评价、矿山环境保护提供科学依据。研究取得结论如下:(1)尾矿及废水样品中Cd、Pb等重金属含量较高,对矿区地表水及地下水质量构成一定的潜在风险;(2)硫化物矿床开采过程释放的重金属元素对矿区地表水有较显著影响,由于碳酸盐岩的中和作用,流出矿区后地表水、悬浮物及底积物中重金属含量迅速降低,重金属潜在风险处于轻微等级;(3)富含Cd、Pb等重金属的矿坑酸性积水,下渗过程中与碳酸盐岩中的Ca~(2+)、CO_3~(2-)、HCO~-_3发生中和反应而沉淀,矿区地下水环境质量良好,除了尾矿库、矿坑水周边存在少量超标样品外,矿区周边村镇地下水质均未受到明显的采矿污染影响。可见,碳酸盐岩类围岩是重金属元素迁移的天然地球化学障,能有效降低硫化物矿床开采的环境污染风险。 相似文献
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滇东北地区广泛分布的热液型铅锌矿床具有普遍的矿物组合分带特征,研究矿床矿物组合的共生分异特征,是了解该类型矿床的成矿流体在演化过程中,成矿元素迁移和沉淀的核心问题之一,通过共生矿物的热力学Eh—pH相图可以有效的诠释成矿流体中成矿元素在迁移、沉淀过程中的物理化学条件。本文以滇东北茂租铅锌矿床为例,对滇东北热液型铅锌矿床的金属矿物共生组合在时间、空间分带特征进行热力学相图分析,选取373K、423K、473K、523K四个温度截面对金属矿物共生组合稳定存在的Eh—pH范围进行计算,相图显示成矿流体中矿物迁移、沉淀机制主要是由于成矿流体的Eh、p H值双重制约:Eh值的变化控制着硫化物沉淀的时间分带,成矿流体从深部向浅部运移,Eh值将会逐渐增大,主要矿物从黄铁矿→方铅矿→闪锌矿依次开始析出;p H值控制硫化物的空间分带,随着p H值的增大,成矿元素从离子的形式转变为硫酸盐矿物进行迁移。研究表明,控制成矿流体中硫化物迁移、沉淀的物理化学条件除了温度、压力、金属离子浓度及流体的氧硫逸度之外,流体的酸碱度及氧化还原电位同样是控制矿物组合共生分异的重要影响因素,此研究对该类型矿床的成矿流体的演化和成矿机制提供了一定的理论依据。 相似文献
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Gilles Serge Odin 《Comptes Rendus Geoscience》2002,334(6):409-414
Lithostratigraphy, physicochemical stratigraphy, biostratigraphy, and geochronology of the 77–70 Ma old series bracketing the Campanian–Maastrichtian boundary have been investigated by 70 experts. For the first time, direct relationships between macro- and microfossils have been established, as well as direct and indirect relationships between chemo-physical and biostratigraphical tools. A combination of criteria for selecting the boundary level, duration estimates, uncertainties on durations and on the location of biohorizons have been considered; new chronostratigraphic units are proposed. The geological site at Tercis is accepted by the Commission on Stratigraphy as the international reference for the stratigraphy of the studied interval. To cite this article: G.S. Odin, C. R. Geoscience 334 (2002) 409–414. 相似文献
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Inter-regional correlation of transgressions and regressions in the Cretaceous period 总被引：1，自引：0，他引：1
T. Matsumoto 《Cretaceous Research》1980,1(4):359-373
Well investigated platforms have been selected in each continent, and the history of Cretaceous transgressions and regressions there is concisely reviewed from the available evidence. The factual records have been summarized into a diagram and the timing of the events correlated between distant as well as adjoining areas.On a global scale, major transgressions were stepwise enlarged in space and time from the Neocomian, via Aptian-Albian, to the Late Cretaceous, and the post-Cretaceous regression was very remarkable. Minor cycles of transgression-regression were not always synchronous between different areas. Some of them were, however, nearly synchronous between the areas facing the same ocean.Tectono-eustasy may have been the main cause of the phenomena of transgression-regression, but certain kinds of other tectonic movements which affected even the so-called stable platforms were also responsible for the phenomena. The combined effects of various causes may have been unusual in the Cretaceous, since it was a period of global tectonic activity. The slowing down of this activity followed by readjustments may have been the cause of the global regression at the end of the Cretaceous. 相似文献
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The Afyon stratovolcano exhibits lamprophyric rocks, emplaced as hydrovolcanic products, aphanitic lava flows and dyke intrusions, during the final stages of volcanic activity. Most of the Afyon volcanics belong to the silica-saturated alkaline suite, as potassic trachyandesites and trachytes, while the products of the latest activity are lamproitic lamprophyres (jumillite, orendite, verite, fitztroyite) and alkaline lamprophyres (campto-sannaite, sannaite, hyalo-monchiquite, analcime–monchiquite). Afyon lamprophyres exhibit LILE and Zr enrichments, related to mantle metasomatism. 相似文献
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正20140751 Guo Xincheng(Geological Party,BGMRED of Xinjiang,Changji 831100,China);Zheng Yuzhuang Determination and Geological Significance of the Mesoarchean Craton in Western Kunlun Mountains,Xinjiang,China(Geological Review,ISSN0371-5736,CN11-1952/P,59(3),2013,p.401-412,8 相似文献
15.
正20141058 Chen Ling(Key Laboratory of Mathematical Geology of Sichuan Province,Chengdu University of Technology,Chengdu610059,China);Guo Ke Study of Geochemical Ore-Forming Anomaly Identification Based on the Theory of Blind Source Separation(Geosci- 相似文献
16.
正20141334 Chen Kun(Institute of Geophysics,China Earthquake Administration,Beijing100081,China);Yu Yanxiang Shakemap of Peak Ground Acceleration with Bias Correction for the Lushan,Sichuan Earthquake on April20,2013(Seismology and Geology,ISSN0253-4967,CN11-2192/P,35(3),2013,p.627-633,2 illus.,1 table,9 refs.)Key words:great earthquakes,Sichuan Province 相似文献
17.
正20141624 Cai Xiongfei(Key Laboratory of Geobiology and Environmental Geology,Ministry of Education,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China);Yang Jie A Restudy of the Upper Sinian Zhengmuguan and Tuerkeng Formations in the Helan Mountains(Journal of Stratigraphy,ISSN0253-4959CN32-1187/P,37(3),2013,p.377-386,5 illus.,2 tables,10 refs.) 相似文献
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正20142263Lü Shaojun(Geological Survey of Jiangxi Province,Nanchang 330030,China)Early-Middle Permian Biostratigraphical Characteristics in Qiangduo Area,Tibet(Resources SurveyEnvironment,ISSN1671-4814,CN32-1640/N,34(4),2013,p.221-227,2illus.,2tables,22refs.)Key words:biostratigraphy,Lower Permian,Middle Permian,Tibet 相似文献
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正20142560Hu Hongxia(Regional Geological and Mineral Resources Survey of Jilin Province,Changchun 130022,China);Dai Lixia Application of GIS Map Projection Transformation in Geological Work(Jilin Geology,ISSN1001-2427,CN22-1099/P,32(4),2013,p.160-163,4illus.,2refs.) 相似文献
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正20140692 Duo Tianhui(No.402 Geological Team,Exploration of Geology and Mineral Resources of Sichuan Authority,Chengdu611730,China);Wang Yongli Computer Simulation of Neptunium Existing Forms in the Groundwater(Computing Techniques for Geophysical and Geochemical Exploration,ISSN1001-1749,CN51-1242/P,35(3), 相似文献