贛南試驗礦塊稀土開發(fā)對地下水氨氮影響模擬預測的研究——以某試驗礦塊為例.pdf

1、地下水是重要的自然資源，隨著國民經濟的快速發(fā)展，地下水成為許多城市的重要供水水源。近些年來，由于礦產資源的開采和人類不合理開發(fā)利用，許多地方引發(fā)了地下水污染問題，加劇了水資源的供需矛盾，其中地下水氨氮污染導致水體富營養(yǎng)化成為修復地下水污染的熱點問題，引起了國內外專家廣泛關注。贛南作為我國稀土儲量最多地區(qū)之一，開采工藝由原來的池浸工藝和堆浸工藝到現(xiàn)在的原地浸礦工藝，稀土開采綜合回收率大大提高，但原地浸礦工藝開采過程中以硫酸銨為注液，氮化物

2、的淋失會引起地下水水體氨氮污染問題。
　　本文根據(jù)贛南某試驗礦塊礦床地質、水文地質條件及地形地貌特征，將研究區(qū)域概化為各向同性、非均質和單一結構的二維潛水非穩(wěn)定地下水流系統(tǒng)。根據(jù)抽水試驗和壓水試驗結果獲得含水層滲透系數(shù)，以此進行水文地質參數(shù)分區(qū)和合理賦值，采用FEFLOW軟件對研究區(qū)域進行三角網(wǎng)格剖分，模擬運算地下水流場，并與實際流場進行對比，達到識別驗證的目的。
　　在概化的地下水水流系統(tǒng)的基礎上，根據(jù)試驗礦區(qū)開采特點分為

3、正常開采無措施、淋洗措施和淋洗+水力截獲三種情況進行氨氮運移模擬預測。預測分析結果表明:在地下水氨氮超標面積方面，淋洗措施和淋洗+水力截獲措施，超標面積相比正常無措施情況分別減少6.3％和90％，水力截獲效果明顯;在地下水氨氮峰值濃度方面，淋洗措施和淋洗+水力截獲分別比正常無措施情況減少74％和78％，淋洗效果明顯;采取淋洗措施和淋洗+水力截獲措施地下水氨氮恢復年限比正常無措施情況縮減1.5年。根據(jù)設置的8個氨氮濃度觀察點的濃度變化歷時

4、曲線，三種工況下氨氮濃度自礦塊邊緣至下游均先快速升高而后呈指數(shù)衰減，且向下游依次大幅降低;在礦塊邊緣設置水力截獲線，采取截獲措施后，截獲線外側礦塊下游的地下水氨氮濃度顯著降低并達標，因此說明水力截獲可以有效阻止試驗礦塊內的高濃度氨氮向外遷移擴散。
　　原地浸礦工藝雖對地表基本無破壞，不產生廢渣，由于原地浸礦采場收液系統(tǒng)不完善，未采取綜合收液系統(tǒng)，會導致母液收集率不高，下游地下水氨氮偏高。根據(jù)原地浸礦工藝特點和地下水污染途徑，采取地