金屬礦山尾礦庫是亟待開發(fā)利用的土地資源,也是潛在的環(huán)境污染源。如何開發(fā)利用尾礦庫,減少環(huán)境污染,是目前國際上普遍關注的問題。本文對銅陵地區(qū)幾個典型尾礦庫的地球化學特征進行了研究,通過實地采樣分析和實驗室實驗模擬,探討了尾礦庫重金屬遷移和分布規(guī)律以及環(huán)境效應,并提出了尾礦庫復墾的對策。為尾礦庫的復墾提供理論根據(jù)。研究區(qū)銅尾礦的酸中和能力強。浸取水的初始pH對尾礦重金屬的溶出幾乎沒有影響。金屬元素的初始溶出速率有一定差異,一般為Zn>Pb>Mn>Cu>Ni>Cr>As>Hg。由于水中酸度被很快中和,pH值上升,使已溶出的重金屬離子發(fā)生二次反應,生成金屬氫氧化物或絡合物沉淀析出,最終水中的離子總量趨于穩(wěn)定。本次工作獲得了不同重金屬元素的浸出濃度變化的數(shù)學模型;風化后尾砂殘余重金屬含量的變化與堆積時間成正比。尾砂中金屬礦物風化釋放出的金屬離子在自然降水作用下緩慢向下淋濾。由于不同層位尾砂的含氧量不同,尾砂的風化氧化程度不同。不同元素淋濾遷移速度不同。部分重金屬元素可能會在50-60cm深度產生二次富集。相比較而言,尾砂中Cu、As、Hg、Cd、Pb的向... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：190 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 礦山主要環(huán)境問題
        1.1.1 礦山環(huán)境問題
        1.1.2 金屬礦山開采過程的主要污染物
    1.2 礦山環(huán)境問題的研究進展
        1.2.1 礦山地球化學和環(huán)境地球化學效應研究
        1.2.2 金屬礦山酸性排水及環(huán)境影響的研究
        1.2.3 金屬礦山尾礦庫重金屬元素分布及遷移規(guī)律研究
        1.2.4 礦山環(huán)境恢復及礦山固體廢棄物的再利用研究
        1.2.5 礦山環(huán)境安全性研究
        1.2.6 尾礦庫地球化學和環(huán)境地球化學研究存在的問題
    1.3 選題目的和研究方法
        1.3.1 課題背景及意義
        1.3.2 研究方法及工作量
        1.3.3 主要研究進展與成果
第二章 研究區(qū)地理及區(qū)域地質背景
    2.1 研究區(qū)地理概況
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 礦產資源及開發(fā)情況
        2.1.3 氣候條件
        2.1.4 水環(huán)境
        2.1.5 大氣環(huán)境
        2.1.6 固體廢棄物
        2.1.7 礦山生態(tài)環(huán)境
    2.2 研究區(qū)區(qū)域地質背景
        2.2.1 區(qū)域構造
        2.2.2 地層
        2.2.3 銅陵地區(qū)主要礦床類型
        2.2.4 研究區(qū)礦床地質概況
第三章 重金屬元素地球化學行為與遷移
    3.1 重金屬元素的環(huán)境地球化學特征
        3.1.1 銅（Cu）環(huán)境地球化學特征
        3.1.2 鉛（Pb）環(huán)境地球化學特征
        3.1.3 鋅（Zn）環(huán)境地球化學特征
        3.1.4 鉻（Cr）環(huán)境地球化學特征
        3.1.5 汞（Hg）環(huán)境地球化學特征
        3.1.6 砷（As）環(huán)境地球化學特征
        3.1.7 鎘（Cd）環(huán)境地球化學特征
        3.1.8 錳（Mn）環(huán)境地球化學特征
        3.1.9 鈷（Co）環(huán)境地球化學特征
        3.1.10 鎳（Ni）環(huán)境地球化學特征
    3.2 表生條件下重金屬元素在環(huán)境中的遷移變化
        3.2.1 表生條件下重金屬元素的遷移富集的載體
        3.2.2 影響表生條件下重金屬元素遷移的因素
        3.2.3 重金屬元素在土壤中的遷移
        3.2.4 重金屬存在形態(tài)對其遷移規(guī)律和生物毒性的影響
第四章 研究區(qū)尾礦性質及尾礦庫現(xiàn)狀
    4.1 銅尾礦的基本性質
        4.1.1 金屬硫化物的性質特點
        4.1.2 硫化物的氧化
        4.1.3 銅尾礦的物理化學性質及風化氧化反應
    4.2 銅陵地區(qū)尾礦庫的現(xiàn)狀
        4.2.1 鳳凰山銅礦林沖尾礦庫
        4.2.2 鳳凰山銅礦相思谷尾礦庫
        4.2.3 獅子山銅礦楊山?jīng)_尾礦庫
        4.2.4 獅子山銅礦水木沖尾礦庫
        4.2.5 銅官山銅礦五公里尾礦庫
        4.2.6 銅官山銅礦響水沖尾礦庫
第五章 尾礦中重金屬靜態(tài)浸出規(guī)律研究
    5.1 實驗方法
        5.1.1 實驗儀器及器材
        5.1.2 實驗過程
        5.1.3 實驗步驟
    5.2 實驗結果分析
        5.2.1 浸取液pH隨時間的變化規(guī)律
        5.2.2 浸取液電導率隨時間的變化規(guī)律
        5.2.3 浸取液中重金屬含量隨時間的變化規(guī)律
        5.2.4 浸取液重金屬浸出量分析
        5.2.5 浸取液重金屬含量與相思谷尾礦庫水比較分析
    5.3 本章小結
第六章 尾礦庫重金屬元素地球化學特征
    6.1 采樣點布置及樣品采集
        6.1.1 楊山?jīng)_尾礦庫采樣點的布置
        6.1.2 林沖尾礦庫采樣點的布置
        6.1.3 相思谷尾礦庫采樣點的布置
    6.2 樣品預處理及測試分析方法
        6.2.1 尾砂和土壤重金屬含量測試樣品預處理
        6.2.2 尾砂和土壤重金屬含量測試方法
    6.3 楊山?jīng)_尾礦庫不同深度尾砂X光衍射分析
    6.4 楊山?jīng)_尾礦庫重金屬元素分布變化規(guī)律
        6.4.1 尾礦砂測試分析結果
        6.4.2 各剖面重金屬垂向風化遷移規(guī)律分析
        6.4.3 重金屬元素水平方向遷移變化
        6.4.4 不同深度尾砂中重金屬元素賦存狀態(tài)的變化
    6.5 鳳凰山相思谷尾礦庫重金屬元素遷移變化規(guī)律
    6.6 林沖尾礦庫重金屬元素遷移變化規(guī)律
        6.6.1 不同位置尾砂X光衍射分析
        6.6.2 不同位置尾砂重金屬含量變化的分析
        6.6.3 改良尾砂層的重金屬元素垂向遷移變化
    6.7 淺層尾砂中重金屬二次富集現(xiàn)象
    本章小節(jié)
第七章 尾礦覆蓋土壤重金屬淋濾規(guī)律研究
    7.1 實驗原理及方法
        7.1.1 實驗原理
        7.1.2 主要儀器和藥品
        7.1.3 實驗步驟
    7.2 實驗數(shù)據(jù)分析
        7.2.1 淋出液pH值變化趨勢分析
        7.2.3 淋出液電導率變化趨勢分析
        7.2.4 淋出液中重金屬元素含量變化趨勢分析
        7.2.5 淋濾柱內土壤的重金屬含量變化趨勢分析
    7.3 本章小結
第八章 尾礦庫環(huán)境地球化學效應
    8.1 尾礦庫泄漏對相思河水質和底泥的影響
        8.1.1 尾礦庫庫內水及泄漏水的水質特點
        8.1.2 尾礦庫泄漏水對相思河水質的影響
    8.2 相思河底泥中重金屬元素含量的沿程變化
    8.3 尾礦庫揚塵及泄漏水對流域土壤重金屬含量的影響
        8.3.1 相思河附近土壤重金屬含量
    8.4 尾礦庫泄漏尾砂和露天開采對土壤重金屬污染的協(xié)同作用
        8.4.1 采樣點布置
        8.4.2 土壤重金屬含量分布分析
        8.4.3 研究區(qū)土壤中重金屬來源的分析
        8.4.4 研究區(qū)土壤重金屬賦存狀態(tài)研究
    8.5 本章小結
第九章 尾砂種植經(jīng)濟作物可行性與尾礦庫復墾對策
    9.1 尾礦庫復墾和利用的主要方式
    9.2 尾礦庫農作物復墾技術的研究進展
    9.3 尾礦庫復墾中影響植物生長的因素
    9.4 尾砂重金屬元素對植物的生物效應（一）植物發(fā)芽生理毒性試驗
        9.4.1 試驗材料和方法
        9.4.2 結果及討論
    9.5 尾砂中重金屬元素對植物的生物效應（二）重金屬元素對植物生長的影響
        9.5.1 種植試驗材料和方法
        9.5.2 結果與討論
        9.5.3 絡合劑對土壤結構影響
    9.6 銅陵地區(qū)銅礦尾礦庫復墾對策研究
        9.6.1 銅礦尾礦庫復墾對策提出的依據(jù)
        9.6.2 銅陵地區(qū)銅尾礦庫復墾對策
    9.7 本章小結
第十章 主要結論
    10.1 主要結論
    10.2 問題與思考
致謝
攻讀博士學位期間發(fā)表論文目錄
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]安徽銅陵相思河及其周邊重金屬元素污染研究[D]. 陳芳.合肥工業(yè)大學 2006
[2]銅陵相思河流域采礦活動中重金屬的遷移和分布及其對生態(tài)環(huán)境的影響[D]. 王軍.合肥工業(yè)大學 2005



本文編號：3081463