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贵州万山冷风硐尾矿区环境地球化学特征

贵州万山冷风硐尾矿区环境地球化学特征

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作者：朱泊丞成都理工大学

学位级别：硕士

贵州万山汞矿在响应国家政策,实施矿山政策型关停后,遗留在当地的问题依旧对环境造成影响,其中之一便是以冷风硐地区为代表的矿渣、废石堆积库区。该地区冶炼产生的废渣未经任何永久性处理堆放于自然环境中,存在污染风险,对当地生态安... 详细信息

贵州万山汞矿在响应国家政策,实施矿山政策型关停后,遗留在当地的问题依旧对环境造成影响,其中之一便是以冷风硐地区为代表的矿渣、废石堆积库区。该地区冶炼产生的废渣未经任何永久性处理堆放于自然环境中,存在污染风险,对当地生态安全造成极大威胁。论文依托中国环保部环保公益性行业科研专项《西南矿区地下水重金属污染源识别与污染风险评估》(项目编号:201509024)项目,在项目得出的区域地质与水文地质背景研究基础上,查明了尾矿区土壤,水体中重金属含量及空间分布特征。论文的主要研究成果如下:表层土壤地球化学含量特征研究表明:区内表层土壤呈碱性,其中尾矿区内部碱性较高;表层土壤中重金属Hg、Cd、As元素含量较高,与《GB15615-2018》规定土壤筛选值作为标准值进行对比发现:Hg元素样品超标率超过80%,变异系数达0.99,Cd元素超标率达40%,变异系数0.39;As元素超标率低于10%;空间分析显示,土壤Hg、Cd元素的横向迁移能力较弱;来源分析显示Hg、Pb受矿山来源影响较大;Cr、Ni、As、Cu则主要来源与碳酸盐岩风化背景;Cd、Zn元素的影响以农业活动为主,具有尾矿库来源;尾矿区对土壤重金属的影响程度大小大致呈Hg>Pb>Cd>Zn>其他元素。尾矿区内土壤垂向上pH值较高,且在靠近尾矿堆的土壤剖面中酸碱度远高其他土壤剖面;尾矿库中土壤随深度变化酸碱度变化较弱,但在尾矿库的土壤剖面中存在pH的突然减小的现象,在越靠近尾矿堆的土壤中,其突变界面的位置越高;Hg元素在尾矿区垂向上的规律明显,其在研究区内向下迁移的能力较弱;Cd元素的分布规律不明显;As元素垂向含量变化较小,向深部迁移的能力较弱;整体上来看,研究区土壤剖面上的重金属主要来自于表层土壤。水体研究显示,研究区水体主要以HCO-Ca型、Cl·SO-Ca型为主,TDS含量较小,地表水呈中性偏碱,地表水中重金属元素均低于检出限,重金属元素在地表水中富集程度较小;地下水主要阴离子含量为SO>HCO>Cl,主要阳离子含量为Ca>Na>Mg>K,TDS偏低,研究区地下水重金属元素均低于检出限。重金属对地下水的潜在影响研究显示,研究区内Pb元素的优势赋存形态为Pb(OH),氢氧化铅对于Pb离子的制约较强,其对地下水的影响较小,随地下水迁移至其他介质的能力较弱;Zn元素在研究区中的优势赋存形态为Zn(OH);氢氧化锌对于Zn的制约较强,其对地下水影响较小,随地下水迁移至其他介质的能力较弱;Cd元素在研究区的优势赋存形态为CdSO;OH对Cd抑制能力较弱,其对地下水的影响较大,随地下水迁移至其他介质的能力较强;Hg元素在研究区的赋存形式以单质汞为主,在地下水中的含量较少,其对地下水的影响较小,随地下水迁移至其他介质的能力较弱。

关键词：万山冷风硐尾矿区重金属环境地球化学特征

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