尾矿渣重金属淋溶对水环境的影响研究

《尾矿渣重金属淋溶对水环境的影响研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《尾矿渣重金属淋溶对水环境的影响研究（38页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、尾矿渣重金属淋溶对尾矿渣重金属淋溶对水环境的影响研究水环境的影响研究 研究的目的和意义研究的目的和意义 尾矿是选矿中分选作业的产物之一，尾矿是选矿中分选作业的产物之一，其中有用目标组分含量最低的部分称为其中有用目标组分含量最低的部分称为尾矿尾矿,在当前的技术经济条件下，已不宜在当前的技术经济条件下，已不宜再进一步分选。尾矿库占用大量土地再进一步分选。尾矿库占用大量土地, 破破坏原有植被坏原有植被, 造成水土流失造成水土流失, 污染环境污染环境, 危危害农牧渔业害农牧渔业, 同时存在安全隐患。尾矿库同时存在安全隐患。尾矿库运营好坏涉及到尾矿库下游和周边人民运营好坏涉及到尾矿库下游和周边人民生命财

2、产的安全和环境质量。对尾矿的生命财产的安全和环境质量。对尾矿的治理和合理利用不仅可以防治环境污染治理和合理利用不仅可以防治环境污染, 而且能产生一定的经济效益。而且能产生一定的经济效益。研究的目的和意义研究的目的和意义 我国过去几十年的经济活动主要以人为中我国过去几十年的经济活动主要以人为中心心,以经济效益为目标以经济效益为目标,较少关注环境问题。较少关注环境问题。 由于金矿尾矿粒度细，并含有选矿药剂以由于金矿尾矿粒度细，并含有选矿药剂以及重金属离子，尾矿对环境污染大体通过三种及重金属离子，尾矿对环境污染大体通过三种途径：一种是尾矿在风化过程中逸出某些有害途径：一种是尾矿在风化过程中逸出某些有

3、害气体，经大气传播而进行污染；另一种是极细气体，经大气传播而进行污染；另一种是极细的尾矿砂粒受风吹的作用（甚至可形成沙暴），的尾矿砂粒受风吹的作用（甚至可形成沙暴），使周围环境受到严重危害；三是遇到汛期，尾使周围环境受到严重危害；三是遇到汛期，尾矿连同雨水流入农田、河流，使地下水造成危矿连同雨水流入农田、河流，使地下水造成危害。综上所述，尾矿污染占用土地，损害景观，害。综上所述，尾矿污染占用土地，损害景观，破坏土壤，危害生物，淤塞河道，污染大气。破坏土壤，危害生物，淤塞河道，污染大气。研究的目的和意义研究的目的和意义u本文就是针对尾矿对水环境本文就是针对尾矿对水环境的影响进行探讨，通过模拟实的

4、影响进行探讨，通过模拟实验揭示了人们容易忽略的酸性验揭示了人们容易忽略的酸性水中微量金属离子的动力学变水中微量金属离子的动力学变化机理，希望人们对其给予全化机理，希望人们对其给予全方位的关注。本研究对控制金方位的关注。本研究对控制金属硫化矿业尾矿对水环境的影属硫化矿业尾矿对水环境的影响具有一定的理论意义，对于响具有一定的理论意义，对于控制污染也具有实用价值。控制污染也具有实用价值。研究的内容及方法研究的内容及方法研究的内容：本文主要是针对尾矿渣对研究的内容：本文主要是针对尾矿渣对水环境的影响进行探讨，通过模拟实验水环境的影响进行探讨，通过模拟实验（淋溶实验，静态浸出实验和解析实验）（淋溶实验，

5、静态浸出实验和解析实验）来模拟尾矿渣在真实的环境中产生淋溶来模拟尾矿渣在真实的环境中产生淋溶液的过程及其对周围环境的影响，研究液的过程及其对周围环境的影响，研究并测定尾矿渣淋溶液中各重金属元素并测定尾矿渣淋溶液中各重金属元素（如汞，镉，锌，铜，铅等）的含量及（如汞，镉，锌，铜，铅等）的含量及其迁移转化规律，以此来深入探究尾矿其迁移转化规律，以此来深入探究尾矿渣淋溶液对环境的影响。渣淋溶液对环境的影响。研究的内容及方法研究的内容及方法研究的方法：研究的方法：A.淋溶实验方法；淋溶实验方法；B.静态浸静态浸出实验方法；出实验方法；C.解析实验方法；解析实验方法；D.尾矿尾矿渣粒度分布测定方法；渣粒

6、度分布测定方法；E.尾矿渣含水率测尾矿渣含水率测定方法；定方法；F.对淋溶液，浸出液，解析液测对淋溶液，浸出液，解析液测其中各种重金属含量的方法；其中各种重金属含量的方法；G.对淋溶对淋溶液，浸出液，解析液测液，浸出液，解析液测pH值，氟离子选值，氟离子选择电极法等的实验方法。择电极法等的实验方法。论文要点论文要点研究的内容及方法研究的内容及方法尾矿渣产地的地质环境概况尾矿渣产地的地质环境概况2.1 地形地貌地形地貌u小秦岭地区某县地形地貌呈北低南高，小秦岭地区某县地形地貌呈北低南高，小秦岭地形复杂，地势陡峻，一般坡度小秦岭地形复杂，地势陡峻，一般坡度为为30-500。土壤主要为山地棕壤，山坡

7、下。土壤主要为山地棕壤，山坡下部有一部分褐土，山顶为高山草甸土或部有一部分褐土，山顶为高山草甸土或为裸露的岩甘。小秦岭是为裸露的岩甘。小秦岭是6条黄河支流的条黄河支流的发源地和分水岭，这些黄河支流与山地发源地和分水岭，这些黄河支流与山地支脉相间排列、穿切黄土高原向北注入支脉相间排列、穿切黄土高原向北注入黄河。黄河。 地下水流方向由南向北，在太要地下水流方向由南向北，在太要镇一带转向北东方向。镇一带转向北东方向。尾矿渣产地的地质环境概况尾矿渣产地的地质环境概况小秦岭：小秦岭：尾矿渣产地的地质环境概况尾矿渣产地的地质环境概况尾矿库：尾矿库：u氰化池氰化池尾矿渣产地的地质环境概况尾矿渣产地的地质环境

8、概况尾矿渣产地的地质环境概况尾矿渣产地的地质环境概况尾矿渣产地的地质环境概况尾矿渣产地的地质环境概况淋溶实验装置图尾矿对环境的影响尾矿对环境的影响尾矿对大气环境的影响尾矿对大气环境的影响尾矿渣微粒随风飞舞尾矿渣微粒随风飞舞尾矿对环境的影响尾矿对环境的影响u尾矿对土壤环境的影响尾矿对土壤环境的影响尾矿渣经过风化、雨淋、地表径流的侵蚀渗入土壤后造成尾矿渣经过风化、雨淋、地表径流的侵蚀渗入土壤后造成土壤盐渍化土壤盐渍化尾矿对环境的影响尾矿对环境的影响u尾矿对水环境的影响尾矿对水环境的影响尾矿渣漂浮至水体污染水体的情形尾矿渣漂浮至水体污染水体的情形尾矿对环境的影响尾矿对环境的影响u尾矿废渣对地质环境的

9、影响尾矿废渣对地质环境的影响泥石流隐患泥石流隐患山西襄汾尾矿库溃坝事故山西襄汾尾矿库溃坝事故实验部分实验部分 尾矿渣及淋溶液中尾矿渣及淋溶液中Hg采用原子荧光采用原子荧光光谱仪测定，光谱仪测定，Cu，Pb，Zn，Cd等采用等采用感应耦合等离子体质谱仪（感应耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定。测定。 实验所用的仪器：直径为实验所用的仪器：直径为9cm的柱的柱子，恒温震荡器，原子荧光光谱仪，质子，恒温震荡器，原子荧光光谱仪，质谱仪，恒温烘箱，谱仪，恒温烘箱，pH计，氟离子选择电计，氟离子选择电极，烧杯，烧瓶等。极，烧杯，烧瓶等。 实验所用的样品和试剂：尾矿渣，实验所用的样品和试剂：尾矿渣，蒸馏

10、水，硼氰化钾，氩气等。蒸馏水，硼氰化钾，氩气等。实验部分实验部分u汞标准曲线汞标准曲线实验部分实验部分尾渣含水率表尾矿渣编号123456平均值含水百分率9.44%9.50%9.21%9.20%9.14%9.20% 9.28%尾矿渣粒度分布表筛 孔数量40目60目80目1 0 0目1 3 0目1 5 0目1 8 0目2 0 0目2 0 0目 以上分 布率32.85%6 . 8 9%4 . 9 6%2 . 5 5%10.78%24.46%8 . 2 3%3 . 4 2%5 . 8 6%实验部分实验部分淋溶实验淋溶实验 通过模拟尾矿渣的淋溶过程，能够直观通过模拟尾矿渣的淋溶过程，能够直观地看出淋溶过

11、程及能够方便地提取淋溶液，地看出淋溶过程及能够方便地提取淋溶液，研究并测定尾矿淋溶液中各种重金属的含量，研究并测定尾矿淋溶液中各种重金属的含量，对于研究尾矿淋溶液对周围环境的污染有重对于研究尾矿淋溶液对周围环境的污染有重大的指示作用，以及能够为寻找治理方法提大的指示作用，以及能够为寻找治理方法提供依据。供依据。 实验基本过程：将样品装入实验基本过程：将样品装入5个柱子内，个柱子内，以不同的速率将以不同的速率将5份份4.13L的蒸馏水分别流经的蒸馏水分别流经这些柱子得到这些柱子得到5份淋溶液，此即淋溶实验。份淋溶液，此即淋溶实验。实验部分实验部分u淋溶实验中不同情况下产生的淋溶液中淋溶实验中不同

12、情况下产生的淋溶液中各种重金属浓度的坐标图各种重金属浓度的坐标图实验部分实验部分u重金属淋溶率的计算重金属淋溶率的计算u 计算淋溶率是为了直观看出一座矿山或一堆矿渣等能淋溶出多计算淋溶率是为了直观看出一座矿山或一堆矿渣等能淋溶出多少的重金属，以此来判断其对环境危害的大小少的重金属，以此来判断其对环境危害的大小。某重金属的淋溶率某重金属的淋溶率= =（淋溶液体积（淋溶液体积淋溶液中重金属浓度）淋溶液中重金属浓度）尾矿尾矿渣质量渣质量实验部分实验部分u淋溶液淋溶液pH变化规律变化规律u对淋溶液测定其对淋溶液测定其pH，结果如图，结果如图实验部分实验部分u静态浸出实验静态浸出实验u研究尾矿渣在浸泡过

13、程中尾矿渣中各成研究尾矿渣在浸泡过程中尾矿渣中各成分浸出到水的量随时间的变化规律，以分浸出到水的量随时间的变化规律，以便在实际中可以通过调节尾矿渣在水中便在实际中可以通过调节尾矿渣在水中的浸泡时间来减少对环境的污染程度。的浸泡时间来减少对环境的污染程度。以及对浸出液成分的分析来进一步了解以及对浸出液成分的分析来进一步了解尾矿渣的成分及危害。尾矿渣的成分及危害。u基本操作步骤：将基本操作步骤：将5份相同质量的尾矿渣份相同质量的尾矿渣样品用相同量的蒸馏水浸泡，隔不同时样品用相同量的蒸馏水浸泡，隔不同时间取出浸泡液，并测定重金属浓度等。间取出浸泡液，并测定重金属浓度等。实验部分实验部分u静态浸出实验

14、静态浸出实验u将将5份静态浸出液分别测重金属浓度结果份静态浸出液分别测重金属浓度结果如下图：如下图：实验部分实验部分u静态浸出静态浸出pH变化规律变化规律实验部分实验部分u解析实验解析实验u解析实验是通过震荡来使尾矿渣中的各解析实验是通过震荡来使尾矿渣中的各成分快速进入水体中的实验，研究在不成分快速进入水体中的实验，研究在不同的震荡时间下尾矿渣解析液中重金属同的震荡时间下尾矿渣解析液中重金属含量的变化规律，以及进一步了解尾矿含量的变化规律，以及进一步了解尾矿渣中各成分的含量。渣中各成分的含量。u基本操作步骤：将基本操作步骤：将6份相同质量的尾矿渣份相同质量的尾矿渣样品用相同量的蒸馏水浸泡，然后

15、分别样品用相同量的蒸馏水浸泡，然后分别将这六份样品放在震荡器上震荡不同的将这六份样品放在震荡器上震荡不同的时间，得到六份解析液，并对其重金属时间，得到六份解析液，并对其重金属浓度，浓度，pH，氟离子浓度等进行测定。，氟离子浓度等进行测定。实验部分实验部分u将将5份解析液分别测重金属浓度结果如下份解析液分别测重金属浓度结果如下图：图：实验部分实验部分u解析液的解析液的pH值大小分布如下图所示：值大小分布如下图所示：结果评价结果评价各元素的污水排放标准和地面水环境质量标准各元素的污水排放标准和地面水环境质量标准表表(单位：单位：mg/L)结果评价结果评价 各实验产生的样品相对于各实验产生的样品相对

16、于污水综合排放污水综合排放标准标准的超标倍数：的超标倍数：结果评价结果评价u各实验产生的样品相对于各实验产生的样品相对于地表水环境质地表水环境质量标准（量标准（类）类）的超标倍数的超标倍数结果评价结果评价 pH相对于污水综合排放标准和地表水环相对于污水综合排放标准和地表水环境质量标准（境质量标准（类）都严重地呈酸性超标了类）都严重地呈酸性超标了，是尾矿渣中主要的污染指标之一。尾矿渣，是尾矿渣中主要的污染指标之一。尾矿渣中的主要污染指标为中的主要污染指标为pH值，值，Zn和和Cd。这。这3项项对于污水综合排放标准和地表水环境质量标对于污水综合排放标准和地表水环境质量标准（准（类）都超标很多倍，所

17、以应首要治理类）都超标很多倍，所以应首要治理这三项。其它超标的重金属有这三项。其它超标的重金属有Cu，Pb。Hg对对于污水综合排放标准没有超标，但对于地表于污水综合排放标准没有超标，但对于地表水环境质量标准（水环境质量标准（类）超标了。总之，尾类）超标了。总之，尾矿渣在雨水的冲刷下会对水环境，土壤环境矿渣在雨水的冲刷下会对水环境，土壤环境等造成巨大的重金属污染。等造成巨大的重金属污染。结论结论 由本论文所做的实验和研究结果可知，由本论文所做的实验和研究结果可知，尾矿渣对水环境，大气环境，土壤环境等各尾矿渣对水环境，大气环境，土壤环境等各个方面都会造成各方面的危害。本论文尤其个方面都会造成各方面

18、的危害。本论文尤其通过实验深刻地揭示出尾矿渣中重金属对环通过实验深刻地揭示出尾矿渣中重金属对环境的危害是多么巨大啊。一定要在经济发展境的危害是多么巨大啊。一定要在经济发展和环境保护之间找到平衡点，加强对尾矿渣和环境保护之间找到平衡点，加强对尾矿渣对环境污染的研究及治理。对环境污染的研究及治理。 金属矿山废弃地是山地生态环境在人为金属矿山废弃地是山地生态环境在人为矿业生产干扰下形成的荒漠化，生态恢复的矿业生产干扰下形成的荒漠化，生态恢复的关键是创造和恢复稳定的地质环境和土壤结关键是创造和恢复稳定的地质环境和土壤结构，最终实现生态恢复的目标。现提出以下构，最终实现生态恢复的目标。现提出以下治理建议。治理建议。结论结论A落实责任主体，严格管理与监督，实落实责任主体，严格管理与监督，实施生态环境恢复工程施生态环境恢复工程B.建立健全矿山生态环境管理制度建立健全矿山生态环境管理制度C.加大资金投入力度，全面开展矿山废加大资金投入力度，全面开展矿山废弃地的勘查，制定全面的生态治理规划弃地的勘查，制定全面的生态治理规划D.建立矿山生产的全过程生态恢复机制建立矿山生产的全过程生态恢复机制