【摘要】：近年來,原地浸礦在風化淋積型稀土礦提取中占有主導地位,備受青睞。但原地浸礦屬于一個化學置換過程,在強烈化學置換作用下,礦體及表土中重金屬元素可能發(fā)生活化遷移,從而進入母液或外圍土壤中,逐漸富集,造成土壤重金屬污染,對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境構成嚴重威脅。因此,研究浸礦過程重金屬遷移對礦區(qū)生態(tài)恢復、減少及預防礦業(yè)活動造成重金屬污染具有重要意義。本文以龍南縣風化淋積型稀土礦為研究對象,通過對礦區(qū)土壤采樣及室內實驗模擬,測試不同土壤剖面重金屬全量及各形態(tài)的含量,采用SPSS對影響礦區(qū)不同土壤中重金屬遷移轉化因素進行分析,研究各影響因素對不同土壤中重金屬影響規(guī)律性,同時,應用多元逐步回歸法對影響礦區(qū)不同土壤中重金屬的主要因素進行篩選,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,討論浸礦對礦區(qū)土壤環(huán)境影響,并提出相應的防控措施,得出如下結論:1.對浸礦前后礦區(qū)不同土壤理化性質、礦物結構、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和有機質含量較未浸礦都降低,礦物成分也發(fā)生改變,表現(xiàn)為長石減少,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、全風化層有所減少,半風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渣態(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化為殘渣態(tài)。2.室內模擬實驗表明:Cu、Cr在不同土壤剖面隨浸礦時間的推移呈先降后升再降的變化趨勢;Pb、Zn在表土層、全風化層隨著時間的推移呈先升后降變化趨勢,且在土壤半風化層有逐漸積累的趨勢;集液池中Cu2+、Pb2+、Zn2+濃度隨時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+的濃度都遠遠超過《地下水環(huán)境質量標準》中的Ⅴ類標準,Cu2+、Zn2+都達到Ⅳ類標準。3.對礦區(qū)不同土壤重金屬影響因素進行分析發(fā)現(xiàn):pH、有機質對礦區(qū)各層土壤重金屬影響表現(xiàn)為:pH與Pb、Zn呈正相關,與Cu、Cr呈負相關;有機質與Pb、Zn呈負相關,與Cu、Cr呈正相關,不同土壤層位pH、有機質對各重金屬影響程度大小不同;Eh在不同土壤剖面對各重金屬影響機制有所不同,較為復雜。4.對礦區(qū)不同土壤中重金屬相關性進行分析發(fā)現(xiàn):礦區(qū)不同土層中重金屬的相關性都表現(xiàn)為Cu與Cr呈正相關,Pb與Zn呈正相關,這說明Cu和Cr,Pb與Zn兩兩之間都具有同源關系且地球化學性質較相似,且各層土壤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:pHEhCr;在半風化層中,影響Pb的主要因素為pH、Cr,影響程度大小為:pHCr;影響Zn的主要因素為pH、Cu,影響程度大小為:CupH。6.結合現(xiàn)場采樣和浸礦模擬土壤理化性質和重金屬遷移分析,提出了相應的防治措施,在原地浸礦浸礦初期,應當加入一些生石灰或者碳酸鹽等堿性物質提高土壤pH值;后期適當添加一些生物炭、微生物等改良劑提高土壤有機質,從而降低土壤重金屬遷移釋放量。
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【學位授予單位】：江西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X53

【參考文獻】

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本文編號：2380753