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兴仁高砷煤矿区溪流水系环境中砷自然净化的初步研究

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地球与环境 2007年第4期35卷 315-320页

作者：陶秀珍吴攀杨艳张翅鹏韩志伟贵州大学喀斯特环境与地质灾害防治教育部重点实验室

为了解矿山环境中砷的自然净化能力及其净化机制,对兴仁典型高砷煤矿区溪流水系环境进行采样分析。结果表明,研究区水体和沉积物中砷含量从上游到下游均呈不断降低的变化趋势,水体显示较强的自净能力。上游水体中砷含量的降低主要是吸... 详细信息

为了解矿山环境中砷的自然净化能力及其净化机制,对兴仁典型高砷煤矿区溪流水系环境进行采样分析。结果表明,研究区水体和沉积物中砷含量从上游到下游均呈不断降低的变化趋势,水体显示较强的自净能力。上游水体中砷含量的降低主要是吸附沉淀作用,而溪流的简单稀释作用在下游也显得非常重要。

关键词：自然净化砷水系环境高砷煤矿区

贵州富硫高砷煤矿区苔藓及土壤典型金属的分布特征

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西南农业学报 2016年第9期29卷 2201-2205页

作者：刘桂华吴永贵付天岭范成五秦松贵州省土壤肥料研究所贵州贵阳550006 贵州省农业资源与环境研究所贵州贵阳550006 贵州省农业资源与环境工程技术研发中心贵州贵阳550006 贵州大学应用生态研究所贵州贵阳550025 贵州大学新农村发展研究院贵州贵阳550025

为探明苔藓植物对矿区的生态修复潜力,选择国内典型的砷高背景区（贵州省黔西南州）煤矿矿区废弃地周边受污染溪流滨岸的苔藓植物为研究对象,通过对苔藓、腐殖层土和底层土中As、Mn、Cu、Zn、Fe、Al等6种典型金属（类金属）元素含量的分... 详细信息

为探明苔藓植物对矿区的生态修复潜力,选择国内典型的砷高背景区（贵州省黔西南州）煤矿矿区废弃地周边受污染溪流滨岸的苔藓植物为研究对象,通过对苔藓、腐殖层土和底层土中As、Mn、Cu、Zn、Fe、Al等6种典型金属（类金属）元素含量的分析,探讨耐性植物对有害组分的富集特征。结果表明：受污染溪流滨岸苔藓体内明显富集典型金属,对照（清洁区）区域苔藓As、Cu和Fe含量分别为1.89 mg/kg、1.03 mg/kg和1.43 g/kg,污染区苔藓As、Cu、Fe含量分别是对照的178.54-300.89、12.56-17.42和17.83-29.82倍,3者在污染区含量极显著高于对照区;污染区苔藓Zn、Mn、Al含量分别为42.54-52.05 mg/kg、60.52-74.81mg/kg和2.60-3.97 g/kg,显著高于对照区。相对于底层土,腐殖层土对As、Fe、Al和Mn具有较高富集能力,对Cu、Zn富集作用不明显。相关性分析显示,苔藓植物体内的Fe-As和Cu-As存在显著正相关关系,Mn-Zn存在极显著正相关关系。

关键词：高砷煤矿区苔藓植物富集系数土壤金属污染

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兴仁高砷煤矿区水环境中砷的自然净化机理

兴仁高砷煤矿区水环境中砷的自然净化机理

作者：陶秀珍贵州大学

学位级别：硕士

兴仁县高砷煤矿区是黔西南高砷煤矿区之一。过去的采煤活动造成部分含砷量高的煤层及煤渣暴露于空气中,在有氧的条件下氧化,致使其中的部分砷释放出来。释放的砷元素通过一系列复杂的物理、化学过程扩散到矿区周围水体和沉积物中。本文... 详细信息

兴仁县高砷煤矿区是黔西南高砷煤矿区之一。过去的采煤活动造成部分含砷量高的煤层及煤渣暴露于空气中,在有氧的条件下氧化,致使其中的部分砷释放出来。释放的砷元素通过一系列复杂的物理、化学过程扩散到矿区周围水体和沉积物中。本文对兴仁县高砷废弃煤矿区石门坎、法兰木、小尖山和正在开采的潘家庄顺发煤矿四个区域的水体和沉积物进行采样分析。通过对研究区水体的水化学特征,水体和沉积物中砷的分布规律以及沉积物中砷的分级提取形态的研究,探讨了碳酸盐岩地质背景下矿山环境中砷的自然净化机理及净化能力。取得以下结论: 1.研究区大多数区域水体的pH值从上游至下游呈升高趋势,而水体的电导率呈下降趋势。各区域水体的电导率随pH值的升高而降低,其中法兰木区域水体表现最为突出。研究区大部分水样离子组分以Fe和SO为主,只有少数水样点以SO和Ca为主。 2.从上游至下游,研究区水体中总砷含量呈下降趋势,而沉积物中总砷含量的沿程变化多表现为先升高后降低,沉积物中总砷含量较高的原因是沉积物对砷的富集。 3.研究区沉积物中砷的形态以Fe、Al氧化物结合态为主。其中又以无定形态占主导,这与研究区沉积物组分中含有大量的非晶质体相对应;而可交换态和硫化物及有机结合态含量较少。 4.由于沉积物中含有大量的非晶质体物质,沉积物中砷的形态主要以无定形Fe、Al(氢)氧化物结合态和结晶Fe、Al(氢)氧化物结合态的形式存在。表明了矿山环境中砷的自然净化机理主要是以Fe、Al(氢)氧化物的吸附沉淀和共沉淀为主,而水流的稀释作用也是研究区水体中砷的自然净化机理之一。从上游到下游,研究区水体中砷的净化速率不断降低,一般经过很短的运移距离,水体中砷的含量从一个较高的含量水平降低到10μg/L或是更低。

关键词：自然净化砷水环境高砷煤矿区兴仁

黔西南高砷煤矿区土壤重金属形态分析与污染评价

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黔西南高砷煤矿区土壤重金属形态分析与污染评价

作者：刘文政贵州师范大学

学位级别：硕士

本研究以黔西南高砷煤矿区表层土壤(0～20cm)为研究对象,设置了15个采样点,共采集了90个土壤样品。采用HNO-HCl O-HF消解法和BCR连续提取法分别对土壤样品重金属进行总量及形态的测定,其中重金属形态包括醋酸可提取态、可还原态、可氧... 详细信息

本研究以黔西南高砷煤矿区表层土壤(0～20cm)为研究对象,设置了15个采样点,共采集了90个土壤样品。采用HNO-HCl O-HF消解法和BCR连续提取法分别对土壤样品重金属进行总量及形态的测定,其中重金属形态包括醋酸可提取态、可还原态、可氧化态和残渣态。采用相关性分析、聚类分析、主成分分析等多元统计分析方法研究了矿区重金属污染的来源及分布特征,运用内梅罗污染指数法、地累积污染指数法和潜在生态危害指数法对矿区重金属的污染状况及生态风险进行评价分析,旨在为矿区土壤重金属污染防治与修复提供一定的理论依据。结果表明:(1)矿区土壤除Pb、Zn的含量未超出国家土壤环境质量(GB15618-1995)二级标准限值外,其余元素(Cd、Cr、Hg、As、Cu、Ni)均超出二级标准值。矿区土壤重金属污染中Pb、Cr、Hg、As的污染来源相似,可能与当地煤炭燃烧产生的降尘和煤矿废水的污灌相关;土壤Cd、Cu、Zn的污染来源相似,可能来源于煤炭的不合理开采;土壤Ni与其它重金属元素的污染来源均不同,可能来源于成土母岩等自然因素。(2)生态风险评价结果显示,在15个采样点中,6#、8#、12#和13#采样点表现为3级中度至重污染程度以及强生态风险水平,需对上述四个采样点土壤的重金属污染问题给予高度重视。土壤As、Cd和Hg的污染程度最重,需高度重视对这三种重金属元素污染源的控制。(3)矿区土壤各金属形态含量显示,As主要以酸可提取态赋存,其活性态所占比例最高,为66.89%,Cr活性态所占比例最低,为14.13%,各重金属元素活性态所占总量的比例大小次序为:As>Hg>Cd>Pb>Cu>Zn>Ni>Cr。矿区土壤元素Pb、Cd、Cr、Hg、Cu、Zn、Ni的活性态比例较高,均高于对照点。(4)矿区土壤中8种重金属元素的生物有效性(RAC值)均高于对照点土壤,其中以As的RAC值最大,Cd次之,分别为33.94、26.88;Cr的RAC值最小,为4.00。各重金属的生物有效性大小顺序为:As>Cd>Hg>Cu>Ni>Pb>Zn>Cr,矿区土壤重金属的污染程度将伴随元素生物有效性的增强而持续加重。

关键词：黔西南高砷煤矿区土壤重金属污染特征风险评价化学形态生物有效性

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高砷煤矿区土壤重金属污染及潜在的生态风险

贵州农业科学 2015年第7期43卷 181-185页

作者：刘文政李存雄秦樊鑫庞文品贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室贵州贵阳550001

为考察黔西南煤矿区土壤重金属的污染状况,采集了5个典型高砷煤矿周围土壤作为研究对象,并对其重金属（Pb、Cd、Hg、As、Cu和Ni）的含量进行分析测定,分别采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对其重金属污染状况、生态风险进行评价。... 详细信息

为考察黔西南煤矿区土壤重金属的污染状况,采集了5个典型高砷煤矿周围土壤作为研究对象,并对其重金属（Pb、Cd、Hg、As、Cu和Ni）的含量进行分析测定,分别采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对其重金属污染状况、生态风险进行评价。结果表明：黔西南5个典型高砷煤矿周围土壤重金属的平均含量均高于贵州省土壤重金属的平均背景值,小尖山煤矿周围土壤重金属污染最严重,其中Hg和As的平均含量分别为0.65mg/kg和431.2mg/kg。5个煤矿周围土壤As污染突出,其中小尖山、大丫口和梨树坪煤矿周围土壤As的地累积指数分别为3.85、3.42和3.02,均为偏重污染水平,同时还受Pb、Cd、Hg、Cu和Ni不同程度的污染。5个煤矿周围土壤重金属的潜在生态风险指数300-600,具有＂强＂生态风险。其中,Hg的潜在生态风险参数最高,As次之,这2种污染因子均达到＂强＂以上生态风险水平,应引起相关部门的高度重视。

关键词：高砷煤矿区土壤重金属污染特征生态风险黔西南

贵州高砷煤矿区金发藓可溶性蛋白质含量反映砷影响特征初探

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贵州高砷煤矿区金发藓可溶性蛋白质含量反映砷影响特征初探

高砷煤矿废水在Fe（Ⅲ）存在下As的自然净化机理的研究

第七届重金属污染防治技术及风险评价研讨会

作者：吴一凡吴攀张瑞雪张翅鹏梁隆超熊易贵州大学资源与环境工程学院

通过对贵州省兴仁县猫石头水库上游高砷煤矿区酸性矿山废水流域及附近清洁区设置点位并采集优势藓种金发藓,测定其可溶性蛋白质含量指标,探索高砷煤矿区优势藓种金发藓在面对砷氧化应激的环境逆境下的表现出的生物地球化学特征。研究结... 详细信息

通过对贵州省兴仁县猫石头水库上游高砷煤矿区酸性矿山废水流域及附近清洁区设置点位并采集优势藓种金发藓,测定其可溶性蛋白质含量指标,探索高砷煤矿区优势藓种金发藓在面对砷氧化应激的环境逆境下的表现出的生物地球化学特征。研究结果表明:金发藓已经吸收砷并进入代谢,污染区金发藓可溶性蛋白质含量均出现降低,并与各点位砷含量呈负相关关系,地下部分基本低于地上部分,金发藓存在明显从环境因素中吸收砷并进入其代谢的证据。

关键词：高砷煤矿区金发藓砷的氧化应激

来源： cnki会议评论

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高砷煤矿废水在Fe（Ⅲ）存在下As的自然净化机理的研究

作者：张雪贵州大学

学位级别：硕士

在自然氧化作用下,高砷煤矿中的As从含砷矿物中释放出来,经一系列复杂的物理化学过程进入矿区周围的水体和沉积物中,从而对周围环境造成污染。本研究拟通过对铁和砷在实验室酸性水环境中吸附、沉淀过程的模拟实验,观察和跟踪As、Fe元素... 详细信息

在自然氧化作用下,高砷煤矿中的As从含砷矿物中释放出来,经一系列复杂的物理化学过程进入矿区周围的水体和沉积物中,从而对周围环境造成污染。本研究拟通过对铁和砷在实验室酸性水环境中吸附、沉淀过程的模拟实验,观察和跟踪As、Fe元素在酸性水中的迁移转化行为,分析在酸性环境中砷元素的迁移转化机理,为高砷煤矿区酸性溪流水系环境中砷的自然净化机理提供科学的理论基础,并为酸性废水除砷工艺提供借鉴。取得以下结论: (1) HAsO和FeCl的反应体系中,经过三个月时间上清溶液里的残余As、Fe浓度几乎不变,说明吸附、沉淀完全。吸附率均在97%以上,说明铁离子的存在确实对砷有吸附和共沉淀的作用。 (2) HAsO和Fe(SO)的反应体系中,上清液里的As浓度在七天的时间里急剧减少,七天到一个月时间里上清溶液里的剩余As浓度几乎不变,而后又急剧减少,可能是As在大量SO离子存在的酸性环境下,与Fe离子的吸附、沉淀之间存在一个类似在盐效应影响过程。而后从一个月到两个月的时间里,Fe含量几乎没变,而As含量还有所降低,可能是后期沉积物对As有吸附的效果。吸附率均在99%以上,说明在大量SO离子存在的酸性环境中,铁是砷在水体中由液相转化成固相的重要载体,对砷的自净起到了很明显的作用。 (3)天然沉积物与人工模拟沉积物的红外吸收图谱显示:因采样地点相近或地质环境类似,故而天然样品TC1、TC2和TC3、TC4这两组红外图谱各自十分相似。四个现场样品(TC1、TC2、TC3、TC4)中均含有少量的臭葱石。TC1、TC2中的硫酸盐特征不很显著,TC3、TC4中的硫酸盐已发育较完善,并使水体形成了强酸介质环境。人工模拟MC1、MC2、MC3样品为HAsO和FeCl的反应沉积物,而MC4、MC5、MC6样品为HAsO和Fe(SO)的反应沉积物。两组方案沉积物的红外光谱各自十分相示,且均含有微量的臭葱石。事实上天然酸性环境中主要是铁的硫酸盐介质系统,而人工模拟的MC4、MC5、MC6样品也是在硫酸介质中进行,因此这三个红外图谱与天然沉积物典型红外吸收光谱图几乎完全一致。此外,由于野外环境中的砷含量是远小于铁的含量,MC1、MC2、MC3样品的红外图谱中显示出这种砷铁比的差距愈大,沉积物中的臭葱石的红外信号依次越弱。MC7样品已富集了MC6中的臭葱石,可以认为MC7的主要矿物之一为FeAsO·2HO。 (4) MC7样品的X衍射分析结果:其矿物组成为非晶质体和隐晶质体,与前人对该研究区域沉积物所作的调查一致。组分中的大量非晶质体主要是由水体中重金属离子形成氢氧化物胶体吸附沉淀、共沉淀而成。臭葱石在X衍射的分析中并未显示出来,可能是因为沉积物中该矿物的含量太低以至于难以检出。 (5)天然沉积物与人工模拟沉积物的透射电镜分析结果相似,均以氧化铁矿物为主,并吸附有微量的As,说明水体中砷的主要去除机理是铁的氧化物及氢氧化物的吸附作用。而MC7样品的透射电镜分析结果证实,在砷的迁移转化机理过程中确实有砷铁共沉淀的现象。通过人工模拟实验,进一步证实了由酸性矿山水带入水体的砷多吸附在悬浮的固体颗粒或被沉积物所吸附、络合或共沉淀,从而在水底的沉积物中富集。 (6)碳酸钙对砷、铁的吸附沉淀确实有影响,其吸附砷效率也基本在60%以上。硫酸钙几乎没有吸附砷离子,说明硫酸钙对于砷离子在水溶液中几乎没有吸附影响。

关键词：高砷煤矿区酸性废水砷自然净化模拟

源自酸性矿山废水的砷在土壤-水稻体系中的分布特征及赋存形态研究进展

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环保科技 2022年第3期28卷 49-53页

作者：陈俊峰张鸿晶贵州省地质矿产勘查开发局一○五地质大队贵阳550001 贵州省地质环境监测院贵阳550001

日益严重的As污染问题引起众多学者的关注。不同形态As的毒性差异很大,一般情况下,一甲基砷(MMA)和二甲基砷(DMA)毒性最弱,五价砷As(V)较强,三价砷As(Ⅲ)毒性最强。水稻作为我国主要粮食作物之一,稻米中As赋存形态及含量直接关系到稻米... 详细信息

日益严重的As污染问题引起众多学者的关注。不同形态As的毒性差异很大,一般情况下,一甲基砷(MMA)和二甲基砷(DMA)毒性最弱,五价砷As(V)较强,三价砷As(Ⅲ)毒性最强。水稻作为我国主要粮食作物之一,稻米中As赋存形态及含量直接关系到稻米的食用安全及人体健康。因此,了解稻田土壤-水稻体系中As分布特征及形态转化规律,对高As煤矿区周边稻田土壤As污染风险评价及其治理修复具有重要意义。

关键词：土壤水稻砷形态高砷煤矿区