離子型稀土礦原地浸礦土壤重金屬遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究.pdf

1、近年來，原地浸礦在風(fēng)化淋積型稀土礦提取中占有主導(dǎo)地位，備受青睞。但原地浸礦屬于一個(gè)化學(xué)置換過程，在強(qiáng)烈化學(xué)置換作用下，礦體及表土中重金屬元素可能發(fā)生活化遷移，從而進(jìn)入母液或外圍土壤中，逐漸富集，造成土壤重金屬污染，對(duì)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，研究浸礦過程重金屬遷移對(duì)礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)、減少及預(yù)防礦業(yè)活動(dòng)造成重金屬污染具有重要意義。
　　本文以龍南縣風(fēng)化淋積型稀土礦為研究對(duì)象，通過對(duì)礦區(qū)土壤采樣及室內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M，測(cè)試不同土壤剖面重金屬

2、全量及各形態(tài)的含量，采用SPSS對(duì)影響礦區(qū)不同土壤中重金屬遷移轉(zhuǎn)化因素進(jìn)行分析，研究各影響因素對(duì)不同土壤中重金屬影響規(guī)律性，同時(shí)，應(yīng)用多元逐步回歸法對(duì)影響礦區(qū)不同土壤中重金屬的主要因素進(jìn)行篩選，得出礦區(qū)不同土壤重金屬含量與主要影響因子之間的回歸方程，討論浸礦對(duì)礦區(qū)土壤環(huán)境影響，并提出相應(yīng)的防控措施，得出如下結(jié)論：
　　1.對(duì)浸礦前后礦區(qū)不同土壤理化性質(zhì)、礦物結(jié)構(gòu)、重金屬含量及形態(tài)研究發(fā)現(xiàn)：浸礦后不同土壤中pH、Eh和有機(jī)質(zhì)含量較未

3、浸礦都降低，礦物成分也發(fā)生改變，表現(xiàn)為長(zhǎng)石減少，粘土礦物和石英含量增多。Cu、Cr含量較未浸礦各層都減少，Pb、Zn在表土層、全風(fēng)化層有所減少，半風(fēng)化層含量較未浸礦有所增加，分別為浸礦前的2.1倍、1.21倍。不同重金屬在各層其存在形態(tài)各異，Cu、Cr浸礦前后都主要以殘?jiān)鼞B(tài)、可氧化態(tài)為主，Pb、Zn浸礦前主要以酸可溶態(tài)和可還原態(tài)為主，浸礦之后都一定程度轉(zhuǎn)化為殘?jiān)鼞B(tài)。
　　2.室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)表明：Cu、Cr在不同土壤剖面隨浸礦時(shí)間的推

4、移呈先降后升再降的變化趨勢(shì)；Pb、Zn在表土層、全風(fēng)化層隨著時(shí)間的推移呈先升后降變化趨勢(shì)，且在土壤半風(fēng)化層有逐漸積累的趨勢(shì)；集液池中Cu2+、Pb2+、Zn2+濃度隨時(shí)間推移呈先升后降變化，最大值分別為1.35mg/L、5.31mg/L、1.22mg/L，其中Pb2+的濃度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)，Cu2+、 Zn2+都達(dá)到Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。
　　3.對(duì)礦區(qū)不同土壤重金屬影響因素進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：pH、有機(jī)質(zhì)對(duì)礦區(qū)各層土壤

5、重金屬影響表現(xiàn)為：pH與Pb、Zn呈正相關(guān)，與Cu、Cr呈負(fù)相關(guān)；有機(jī)質(zhì)與Pb、Zn呈負(fù)相關(guān)，與Cu、Cr呈正相關(guān)，不同土壤層位pH、有機(jī)質(zhì)對(duì)各重金屬影響程度大小不同；Eh在不同土壤剖面對(duì)各重金屬影響機(jī)制有所不同，較為復(fù)雜。
　　4.對(duì)礦區(qū)不同土壤中重金屬相關(guān)性進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：礦區(qū)不同土層中重金屬的相關(guān)性都表現(xiàn)為Cu與Cr呈正相關(guān)，Pb與Zn呈正相關(guān)，這說明Cu和Cr，Pb與Zn兩兩之間都具有同源關(guān)系且地球化學(xué)性質(zhì)較相似，且各層土壤

6、中重金屬都來自同一成礦母巖。
　　5.利用逐步線性回歸分析對(duì)礦區(qū)土壤重金屬各影響因素研究發(fā)現(xiàn)：在表土層中，影響Pb、Zn的主要因素都為pH；在全風(fēng)化土壤層中，影響Pb、Zn的主要因素都為pH、Eh和Cr，且影響程度大小都一致，為：pH>Eh>Cr；在半風(fēng)化層中，影響Pb的主要因素為pH、Cr，影響程度大小為：pH>Cr；影響Zn的主要因素為pH、Cu，影響程度大小為：Cu>pH。
　　6.結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)采樣和浸礦模擬土壤理化性質(zhì)和