鉛鋅尾礦及其周邊土壤重金屬形態(tài)分布與浸出特征研究.pdf

1、尾礦是指礦石經(jīng)粉碎、浮選后余下的一種固體廢棄物，目前，我國尾礦堆存量已達(dá)80余億噸，并且數(shù)量仍然在持續(xù)增長，尾礦長時(shí)間堆存，帶來的土壤、水體等一系列環(huán)境污染問題，已成為我國乃至世界可持續(xù)發(fā)展中所面臨的重要問題之一。本文選取新疆伊犁哈薩克自治州境內(nèi)的鉛鋅尾礦A及其周邊的土壤為研究對象，使用電熱板-ICP OES法以及微波消解-ICP OES法測定鉛鋅尾礦及其周邊土壤中重金屬Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr的含量，使用改進(jìn)BCR連續(xù)提取法

2、對樣品重金屬進(jìn)行形態(tài)提取實(shí)驗(yàn)，使用TCLP浸出法對鉛鋅尾礦中重金屬進(jìn)行浸出實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而評估尾礦中重金屬的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，為了探討多種鉛鋅尾礦中的重金屬在不同 pH值、不同鹽度的浸提劑以及不同樣品粒度下的浸出變化規(guī)律，本文對尾礦A和尾礦B做了重金屬浸出影響因素分析。
　　論文主要研究成果根據(jù)研究對象分述如下：
　　鉛鋅尾礦主要研究結(jié)論：
　?。?）重金屬含量：尾礦A中重金屬的含量變化表現(xiàn)為層狀分布。Pb、Cd、Cu、Ni的含量均

3、表現(xiàn)為下層尾礦高于表層尾礦，Cr、Zn的含量在部分樣品中表現(xiàn)為表層尾礦高于下層尾礦。
　?。?）重金屬形態(tài)分布：尾礦 A中不同重金屬呈現(xiàn)出不同的形態(tài)及遷移轉(zhuǎn)化能力，下層尾礦重金屬較表層更穩(wěn)定，以酸可提取/可交換態(tài)和可還原態(tài)賦存的重金屬更易被釋放，對環(huán)境造成威脅。Zn、Cd、Cu、Cr主要以殘?jiān)鼞B(tài)為主，遷移轉(zhuǎn)化能力低，Pb主要以酸可提取/可交換態(tài)為主，遷移轉(zhuǎn)化能力較強(qiáng)。表層尾礦Pb、Zn、Cd酸可提取/可交換態(tài)所占比例均高于下層尾礦

4、，表層尾礦Pb、Zn、Cd更易被釋放。
　?。?）重金屬浸出特征：尾礦 A中重金屬浸出率各有不同，表層鉛鋅尾礦重金屬較下層鉛鋅尾礦更易溶出。表層鉛鋅尾礦各重金屬浸出率依次為Pb>Cd>Zn>Cu>Cr，下層鉛鋅尾礦各重金屬浸出率依次為Pb>Cd>Cu>Zn>Cr，鉛鋅尾礦中Pb最易浸出，Cr最不易浸出。Zn、Cd、Cu浸出率表現(xiàn)為表層鉛鋅尾礦高于下層鉛鋅尾礦，Pb和Cr浸出率差別不大， Zn、Pb、Cd浸出濃度均超標(biāo)，Cu和Cr浸

5、出濃度未超標(biāo)。
　?。?）尾礦重金屬浸出影響因素：鉛鋅尾礦中的重金屬在不同環(huán)境影響因素下，呈現(xiàn)不同的浸出規(guī)律。尾礦中的重金屬較易在酸性環(huán)境下浸出，浸出濃度與浸出率均隨浸提劑pH值升高而降低，Pb、Zn、Cu受浸提劑pH值變化影響較大，Ni和 Cr的浸出率變化平穩(wěn)。尾礦中重金屬浸出濃度隨浸提劑鹽度變化存在一定的差異性，尾礦A中，Zn的浸出濃度隨鹽度增加而降低，Pb、Cu隨鹽度增加而增加，浸提劑鹽度變化對金屬Cr、Ni浸出影響不明顯，

6、尾礦B中， Cr的浸出濃度隨鹽度增加而降低，Pb、Zn隨鹽度增加而增加，浸提劑鹽度變化對金屬Ni、Cu浸出影響不明顯。含Nacl的酸性浸提劑，有利于降低鉛鋅尾礦中重金屬的浸出毒性，對于Cr、Ni來說，浸提劑pH值越大，鹽度越高浸出毒性越?。粚τ贑u、Pb來說，浸提劑pH值越大，鹽度越低浸出毒性越小，尾礦A中，浸提劑pH值越大，鹽度越高Zn的浸出毒性越小，尾礦B中，浸提劑pH值越大，鹽度越低Zn的浸出毒性越小。鉛鋅尾礦A樣品粒度變化對各重

7、金屬浸出的影響也不同，Zn和Pb的浸出率均隨粒度減小而增大，樣品粒度變化對Cr、Ni、Cu的浸出濃度影響不大。
　　土壤主要研究結(jié)論：
　　（1）重金屬含量：重金屬在表層和剖面土壤中均存在不同程度的污染， Pb污染最重。重金屬含量均高于區(qū)域背景值（除了污染剖面 Ni、Cr接近區(qū)域背景值），Pb的含量是區(qū)域背景值2倍以上，污染剖面重金屬含量垂向分布均勻，污染已擴(kuò)散至1m深處。
　　（2）重金屬形態(tài)分布：重金屬均以殘?jiān)鼞B(tài)為