铜尾矿库重金属元素的形态分布及生物有效性

格式：pdf
大小：181.02 KB
文档页数：3

下载文档原格式

铜矿资源的地质特征与分布规律

感谢观看
汇报人：
铜矿资源分布规律对经济发展的影响
铜矿资源的分布对工业发展有重要影响，如电子、机械、建筑等行业都需要铜作为原材料。
铜矿资源的分布不均会导致地区经济发展不平衡，如某些地区铜矿资源丰富，经济发展较快，而其他地区则可能因为缺乏铜矿资源而发展缓慢。
铜矿资源的分布规律也会影响国际贸易，如某些国家铜矿资源丰富，可能会成为铜矿出口国，而其他国家则需要进口铜矿以满足国内需求。
湖北铜矿资源丰富，主要分布在大冶、黄石、十堰等地
铜矿资源分布规律的形成原因
地质构造：地壳运动、板块碰撞等形成的地质构造对铜矿的形成和分布有重要影响
岩浆活动：岩浆活动可以形成铜矿床，岩浆的性质和活动方式对铜矿的分布有影响
地下水：地下水可以溶解和搬运铜元素，形成铜矿床
气候条件：气候条件可以影响铜矿的氧化和侵蚀，从而影响铜矿的分布
加强铜矿资源的保护和管理，防止非法开采和盗采
推广绿色采矿技术，减少对环境的破坏
加强铜矿资源的研究和开发，提高资源利用效率
加强铜矿资源的回收和再利用，降低资源浪费
加强国际合作，共同应对铜矿资源可持续发展的挑战
铜矿资源可持续发展的前景展望
铜矿资源的重要性：铜矿是重要的战略资源，对经济发展和国防建设具有重要意义铜矿资源的可持续利用：通过技术创新和政策支持，实现铜矿资源的高效利用和循环利用铜矿资源的环境保护：加强环境保护意识，采取有效措施减少铜矿开采对环境的影响铜矿资源的国际合作：加强国际合作，共同应对全球铜矿资源挑战，实现可持续发展
铜矿资源的类型与特点
铜矿资源的类型：硫化物型、氧化物型、碳酸盐型等
氧化物型铜矿的特点：品位低、难选、储量小

矿区土壤重金属元素的形态分布及生物活性

步骤
Steps Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
Ⅴ
形态
表 2 Tessier 连续提取法 Table 2 Tessier ’s sequential extraction procedures
提取试剂
Morphology 可交换态 Proportion of exchangeable 碳酸盐结合态 Carbonate2bounds 铁锰氧化物结合态 Fe2Mn oxides2bounds 有机物结合态 Organic2bounds
Mount Lotus mine area in eastern Guangdong were analyzed using Tessier sequential extraction procedure. [ Result ]The results showed that Cu ,Pb and Zn were present mainly in the residual fraction ,the Fe2Mn oxides2bounds and organic2bounds were in the second place ,carbonate2bound fractions were very small ,the proportions of exchangeable were the lowest . There were significant differences in fractionation distributions of heavy metals in different soils with
图 2 土壤重金属形态
Fig. 2 Morphology of heavy metals in soils
2. 2 重金属元素的形态分布由图 2 可见 ,2 组土壤中的重的危害。铅的 FⅢ所占百分比最高 ,为 10. 1 %～46. 8 % ,平均

安徽铜陵典型尾矿库地球化学和环境地球化学效应

安徽铜陵典型尾矿库地球化学和环境地球化学效应金属矿山尾矿库是亟待开发利用的土地资源,也是潜在的环境污染源。

如何开发利用尾矿库,减少环境污染,是目前国际上普遍关注的问题。

本文对铜陵地区几个典型尾矿库的地球化学特征进行了研究,通过实地采样分析和实验室实验模拟,探讨了尾矿库重金属迁移和分布规律以及环境效应,并提出了尾矿库复垦的对策。

为尾矿库的复垦提供理论根据。

研究区铜尾矿的酸中和能力强。

浸取水的初始pH对尾矿重金属的溶出几乎没有影响。

金属元素的初始溶出速率有一定差异,一般为Zn>Pb>Mn>Cu>Ni>Cr>As>Hg。

由于水中酸度被很快中和,pH值上升,使已溶出的重金属离子发生二次反应,生成金属氢氧化物或络合物沉淀析出,最终水中的离子总量趋于稳定。

本次工作获得了不同重金属元素的浸出浓度变化的数学模型;风化后尾砂残余重金属含量的变化与堆积时间成正比。

尾砂中金属矿物风化释放出的金属离子在自然降水作用下缓慢向下淋滤。

由于不同层位尾砂的含氧量不同,尾砂的风化氧化程度不同。

不同元素淋滤迁移速度不同。

部分重金属元素可能会在50-60cm深度产生二次富集。

相比较而言,尾砂中Cu、As、Hg、Cd、Pb的向下迁移速度较快。

经过二十多年的淋滤,浅层尾砂中的这些元素明显下降;Zn、Cr的淋滤速度略慢于前四种元素;不论尾砂中Co、Ni的基本上是同步变化;Mn相对比较稳定;值得注意的是,虽然尾砂中孔隙水呈中性偏碱性,但是Pb的迁移速率比预期要快。

长期风化氧化后尾矿库尾砂残余重金属含量的空间分布有明显差异。

尾砂在风化氧化过程中释放出的金属离子不仅向下迁移,也随地表径流和潜水流动在水平方向产生一定迁移。

金属离子的淋滤量及迁移速度与风化氧化程度、降水时间和降水量有关,也与浸水时间有着密切关系,处于径流通道上的表层尾砂金属含量明显降低;尾矿库边缘的尾砂粒度较粗,虽然堆积时间较长,各层位尾砂中的重金属含量还是明显高于其他点。

尾矿库及铁铜尾矿简介

尾矿库的定义尾矿库：指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。

尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源，存在溃坝危险，一旦失事，容易造成重特大事故。

冶炼废渣形成的赤泥库，发电废渣形成的废渣库，也应按尾矿库进行管理。

尾矿库的类型1、山谷型尾矿库山谷型尾矿库是在山谷谷口处筑坝形成的尾矿库。

它的特点是初期坝相对较短，坝体工程量较小，后期尾矿堆坝相对较易管理维护，当堆坝较高时，可获得较大的库容；库区纵深较长，尾矿水澄清距离及干滩长度易满足设计要求；但汇水面积较大时，排洪设施工程量相对较大。

我国现有的大、中型尾矿库大多属于这种类型。

2、傍山型尾矿库傍山型尾矿库是在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库。

它的特点是初期坝相对较长,初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大；由于库区纵深较短，尾矿水澄清距离及干滩长度受到限制，后期坝堆的高度一般不太高，故库容较小；汇水面积虽小，但调洪能力较低，排洪设施的进水构筑物较大；由于尾矿水的澄清条件和防洪控制条件较差，管理、维护相对比较复杂。

国内低山丘陵地区中小矿山常选用这种类型尾矿库。

3、平地型尾矿库平地型尾矿库是在平缓地形周边筑坝围成的尾矿库。

其特点是初期坝和后期尾矿堆坝工程量大，维护管理比较麻烦；由于周边堆坝，库区面积越来越小，尾矿沉积滩坡度越来越缓，因而澄清距离、干滩长度以及调洪能力都随之减少，堆坝高度受到限制，一般不高；但汇水面积小，排水构筑物相对较小；国内平原或沙漠戈壁地区常采用这类尾矿库。

例如金川、包钢和山东省一些金矿的尾矿库。

4、截河型尾矿库截河型尾矿库是截取一段河床，在其上、下游两端分别筑坝形成的尾矿库。

有的在宽浅式河床上留出一定的流水宽度，三面筑坝围成尾矿库，也属此类。

它的特点是不占农田；库区汇水面积不太大，但尾矿库上游的汇水面积通常很大，库内和库上游都要设置排水系统，配置较复杂，规模庞大。

这种类型的尾矿库维护管理比较复杂，国内采用的不多。

尾矿区污染土壤中重金属的形态分布及其生物有效性

可氧化态＞可还原态；ｂ以可还原态和残渣态为主，Ｐ占总量的９％以上；ｕ各形态含量的分配顺序均为：２Ｃ残渣态＞可还原态＞酸提取态＞可氧化态，以残渣态为主，占总量的５％１９）ＺＡ上；ｎ在土壤中以残渣态占绝对优势，占总量的９％以上。菜园土和水稻土重金０属生物有效性以Ｐｈ为最高，ｎ为最低。ｚ
效性进行了研究。结果表明，两种土壤中ｃ、ｂｃ和ｚ的总量均超过国家土壤环境质量相应的标准。ｄＰ、ｕｎ两种污染土壤中ｃ、ｂｄＰ、ｃ和ｚ的形态分布差别不大。ｄ主要分布在残渣态中，ｕｎｃ占总量的６％以上，ｄ０ｃ各形态含量的分配顺序均为：残渣态＞酸提取态＞
ＳｉｓｏｉｅＴａｌｎｅｏｌｆＭｎｉｉｇＡｒａ
ＺＨＡＮＧｅ－ｉｇ，Ｗｉｐｎ ’ ×Ｕａ ’，Ａｉｃｅｇ，ＵＨａ－ｉｇ，ＩＣｈｏＸＩＢｅ－ｈｎＷｉｎｎＬＡＯ —ｉ。ＴｎｌｔｏＹｕｌ，ａｇＨａ— ａ。ｎ【．ｏｅｅｏａｒｅｏｒｅｎｎｉｎｅｔＳｕｈＣｉａｇｉｕｕａＵｉｒｔ，ｕｎｚｏ１６２Ｐ０ＪＣｌｇｌｆＮｔａＲｓｕｃｓｄＥｖｏｍｎｏｔｈｎｒｌｒｌｎｖｓｙＧａｇｈｕ５０４，Ｒｕｌａｒ，Ａｃｔｅｉ
ＡｂｔａｔＴｅｓｅｉｓｉｒｕｉｎａｄｂｏｇａｅｅｔｅｅｓｏｈａｙｍｔｌＣ，ｂＣｎｎｉｏｔｎｔｄｓｒｃ：ｈｐｃｅｓｂｔｎｉｏｉｌｆｃｖｎｓｆｅｖｅａｆｄＰ，ｕａｄＺ）ｎｃｎｍｉｅｄｔｉｏｌｃｉｓａａ

冀北山区某有色多金属尾矿库周边农用地重金属污染特征与生态健康风险评价

冀北山区某有色多金属尾矿库周边农用地重金属污染特征与生态健康风险评价冀北山区某有色多金属尾矿库周边农用地重金属污染特征与生态健康风险评价绪论随着工业化的快速发展，尾矿库排放的有毒物质对周边环境造成了严重的污染。

尾矿库中含有大量的重金属元素，其对土壤和水体环境的污染已成为公众关注的焦点。

冀北山区某有色多金属尾矿库周边农用地的重金属污染情况受到了较大的关注。

本文旨在通过对该地区农用地的重金属污染特征进行调查和评价，从而为农业生态健康风险的评估提供可靠的参考依据。

一、冀北山区某有色多金属尾矿库环境背景分析冀北山区某有色多金属尾矿库位于该地区的中心位置，周围环境为农田和山区。

尾矿库由铜、铅、锌等多种金属矿石的尾矿组成，其中包含丰富的重金属元素。

尾矿库在山区紧邻农田，其排放物质随着风向、降雨等因素扩散到周边的农用地中。

二、农用地重金属污染特征调查通过对农用地样品的采集和重金属元素的分析，我们对该地区农用地的重金属污染特征进行了调查。

结果显示，农用地中铜、铅、锌等重金属元素的含量明显高于周边无尾矿库区域，且呈现出明显的空间变异。

尾矿库周边的农用地下游位置重金属元素的含量最高，而上游位置的含量较低。

这可能是由于重金属元素在尾矿库排放后逐渐迁移的结果。

此外，不同种类的农作物对重金属元素的吸收和富集能力也会影响农用地的重金属污染特征。

三、重金属污染对生态系统的影响评估重金属污染对生态系统的持续影响是农用地周边环境的主要风险之一。

通过对农田土壤样品的采集和分析，我们发现土壤中重金属元素的积累对土壤肥力和农作物生长产生了负面影响。

重金属元素的富集不仅会抑制土壤中微生物的生长，还会对土壤的酶活性和有机质分解造成破坏。

此外，重金属元素在作物中的富集也给食物链带来了潜在的风险，可能对人体健康造成危害。

四、生态健康风险评价为了评估冀北山区某有色多金属尾矿库周边农用地的生态健康风险，我们综合考虑了土壤和作物中重金属元素的含量、环境背景和人体接触等因素。

尾矿区污染土壤中重金属的形态分布及其生物有效性_张玮萍

1 材料与方法
1.1 调查区概况及采样
大宝山矿地处广东翁源与曲江交界处，流域范围为东经 113°40′~113°43′，北纬 24°30′ ~24°36′。矿区地处亚热带季风气候区，年平均气温 20.3℃，年均降水量 1 782.7 mm。大宝山矿是一座大型铁多金属伴生矿床，矿区主体上部为褐铁矿体，中部为铜硫矿体，下部为铅锌矿体，并伴生有钨、铋、钼、金和银等有色金属矿和多种微量元素。 20 世纪 60 年代末开始兴建的大量国有和个体露天采矿场的开采已造成矿区周围土壤的严重污染。在大宝山槽对坑尾矿坝下受污染的菜园土和水稻土各选 1 点，5 m2 范围内“S”型采集 0~20 cm 土层土壤，混合后用聚乙烯薄膜封口袋密封。土壤样品取回后经过室温风干和研磨处理。其中一部分过 20 目筛，用于分析土壤 pH；另外的土样磨细全部过 100 目筛，用于测定 Cd、Cu、Pb 和 Zn 总量及进行形态分析。
可氧化态>可还原态；Pb 以可还原态和残渣态为主，占总量的 92%以上；Cu 各形态含量的分配顺序均为：残渣态>可还原态>酸提
取态>可氧化态，以残渣态为主，占总量的 59%以上；Zn 在土壤中以残渣态占绝对优势，占总量的 90%以上。菜园土和水稻土重金
属生物有效性以 Pb 为最高，Zn 为最低。
关键词：重金属；形态分布；生物有效性；尾矿区
用内梅罗综合污染指数 P 综评价重金属污染程度，表达式为：
P 综＝{（[ Ci/S）i 2max+（Ci/S）i 2ave]/2}1/2 式中（Ci/S）i max 为土壤污染中污染指数的最大值；（Ci/S）i ave 为土壤污染中污染指数的平均值。计算的内梅罗综合污染指数 P 综表明各菜园土和水稻土均受到了重金属的严重污染，两种土壤重

安徽铜陵林冲尾矿库重金属元素分布与迁移及其环境影响

第22卷　第4期2003年12月岩　石　矿　物　学　杂　志ACTA　PETROLO GICA　ET　MIN ERALO GICAVol.22,No.4 Dec.,2003文章编号:10006524(2003)04043304安徽铜陵林冲尾矿库重金属元素分布与迁移及其环境影响徐晓春,王　军,李　援,陈天虎(合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥　230009)摘　要:通过对铜陵凤凰山矿林冲尾矿库中重金属元素的空间分布特征及相关土壤、水系沉积物和植物中重金属元素含量变化的研究,初步了解尾矿重金属元素的空间变化和迁移规律,分析了其对周围环境的影响及潜在危害性,并指出了尾矿库土地综合开发利用的方向。

关键词:重金属元素;分布和迁移;环境影响;尾矿库;安徽铜陵中图分类号:P595;X141 文献标识码:AThe distribution and migration of heavy metal elements of Linchong tailings reservoir in Tongling,Anhui Province,and their environment effectsXU Xiao-chun,WAN G J un,L I Yuan and CHEN Tian-hu(School of Resources and Environment Sciences,Hefei University of Technology,Hefei230009,China)Abstract:The Linchong tailings reservoir of the Fenghuangshan mine in Tongling of Anhui Province is one of quite a few tailings reservoirs there.In this paper,it was selected to study the distribution and migration of heavy metal elements.According to the changes of the heavy metal contents of the tailings reservoir and a comparison of the heavy metal contents between the tailings,the related soils,the river system sediments and the plants,the authors have found out the regularities governing the space distribution and migration of the heavy metal elements,discussed the environmental effects and latent harmfulness of the tailin gs,and pointed out the correct means for developing and utilizing the land in the mine tailings reservoir.K ey w ords:heavy metal element;distribution and migration;environmental effect;tailing reservoir;Tongling of Anhui Province 尾矿是矿石在磨碎选矿后形成的,往往被集中堆存在矿山附近的尾矿库中。

铜尾矿综合利用研究

铜尾矿综合利用研究摘要：本文首先分析了铜尾矿性质，然后详细阐述了铜尾矿综合利用技术，最后探讨了铜尾矿综合利用的展望。

关键词：铜尾矿；综合利用；磨矿；立磨机1.铜尾矿性质目前虽然已有大量关于铜尾矿物理性质、矿物组成、化学性质等方面的研究，但是不同地方的铜尾矿由于其形成原矿的地质背景不同、选矿工艺不同以及不同气候对铜尾矿所造成的影响不同，对铜尾矿的具体矿物组成及其成分之间的相互行为尚无相对统一、普遍适用的认识。

1.物理性质铜尾矿组成复杂，含有一定量的铜原矿以及多种其他矿石，比如黄铜矿、磁铁矿以及铁橄榄石等，还含有复杂的氧化物以及硅酸盐等。

由于选矿工艺不同，铜尾矿的粒度不均，但整体而言，铜尾矿的粒度偏细。

河北某铜尾矿中大部分黄铜矿的粒度在5~10μm，较少部分在30~100μm。

四川里伍铜尾矿中+0.097mm粒级占67.6%、-0.074mm粒级占21.6%;随着尾矿粒度的减小，铜含量随之增加，主要分布在-2.00+0.074mm粒级[8]。

铜尾矿粒径的大小不会改变重金属在尾矿中的分布，也不会影响重金属的浸出趋势，但是粒径大小会改变重金属的浸出浓度及其存在形态。

1.铜尾矿化学性质铜尾矿的化学组成非常复杂，不同产地的铜尾矿之间可比较性差，这是铜矿石成矿地质、矿石开采方法、选矿工艺以及铜尾矿堆存方式等差异所致。

组成铜尾矿的主要元素有Mg、Al、Si、S、Ca、Fe、Cu等，且伴有Mn、Ti、Zn、Sr等微量元素。

铜尾矿的化学成分主要为SiO2、Fe2O3、CaO、Al2O3等，与天然河砂的主要成分基本一致，可以用来制备与天然河砂具有相似物理性能的建筑材料。

同时，铜尾矿中还含有Cu、Fe、S等元素，可采用一定的技术处理回收利用。

1.铜尾矿综合利用技术1.重-浮复式闭路预选新工艺含铜尾矿先采用 JJF-16m3浮选机作为预先浮选作业，浮选得到的粗精矿利用旋流器作为重选设备进行再次富集，根据溢流、沉砂的粒级、品位等特性，溢流返回上道浮选工序再选别，沉沙进入下道工序，构成重-浮复式闭路预选新工艺流程。

铜陵林冲尾矿库复垦土壤重金属含量及污染评价

铜陵林冲尾矿库复垦土壤重金属含量及污染评价陈莉薇;徐晓春;黄界颖;梁建锋【摘要】According to the analytical results of the reclaimed soil in Linchong tailing reservoir of Ton-gling, Anhui Province, the pollution assessment of the heavy metal elements of Cu, As, Zn and Pb in the reclaimed soil is carried out by using the methods of index of geoaccumulation and potential ecological risk index. The study is to provide a scientific basis for future pollution control and land reclamation. The result shows that the pollution of Cu is very serious in the reclaimed soil, while the pollution of As, Zn and Pb is in a lower degree. It is clear that the pollution assessment results of the heav-y metal elements by the two methods have a bit difference, implying that the two methods have different priorities in the pollution assessment of the heavy metal elements. However, they are both reasonable in the systematical assessment of the pollution of heavy metal elements.%文章根据安徽铜陵林冲尾矿库复垦土壤的采样检测结果,应用地积累指数法和潜在生态危害指数法对土壤中Cu、As、Zn和Pb 4种重金属元素的污染状况进行分析评价,为土壤改良和植物修复提供科学依据.评价结果表明,复垦土壤中Cu的污染极其严重,As、Zn、Pb的污染较轻.2种方法的对比和分析表明,地积累指数评价法和潜在生态危害指数评价法对于重金属元素的污染评价结果稍有不同,源自2种污染评价方法各有侧重点,对重金属污染的系统评价各具合理性.【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(034)010【总页数】5页(P1540-1544)【关键词】尾矿库;复垦土壤;重金属元素;地积累指数;潜在生态危害指数【作者】陈莉薇;徐晓春;黄界颖;梁建锋【作者单位】合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥230009;青海大学化工学院,青海西宁810016;合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥230009;安徽农业大学资源与环境学院,安徽合肥230036;合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】X825;X822.50 引言安徽省铜陵市是我国铜、铁、硫、金的重要生产基地。

表层覆土情况下铜尾矿典型剖面重金属富集规律研究

ｓｆｏｓｉｏｓｒａｅｓｉａｅｔａｌａｙｍｏｓｕｒｎｄｂｅａｏｒｄｔｏｅｒｅｉｏｉ．ＡｎｄｅｕｌｕｒｍｖｅｎｔｕｆｃｏｌｌｙｒｗｉｈｃｐｉｒｉｔｅａｂｓｂｅＯｃｎｃｎｔａｔｎｓｌｌｂ — ｃｕｅｔｅｃｎｃｎｃｎｔａｔｓｔｕｎｔｏｎａｈａｙｍｅａｆｅｅｔｐｓｃｎｄｃｅｉｔｙｎｔｅ，ｉａｓｈｅｌａｈｉｇ— ｏｅｒｅｈｅｆｃｉｎｄｔｅｈｅｖｔｌｄｉｆｒｎｈｙｉｓａｈｍｓｒａｕｒｔｆｍｓｈｅｖｙｍｅａｅｅｅｔｒｓｃｉｅｙｓｅｉｌｐｅｋｈａｓｒｂｅｕｌｏｏｎｏｕｈａｏｐｒｂｒｓｏｒａｔｌｌｍｎｅｐｅｔｖｌｐｃａａｓｐｅｄｉｔｉｕｔｄｒｅｆＨｇｔｓｎｃｐｅｄｅｉｔｐｅｔｏｎｐｌｎｅｙｅｓｃｉａ．Ｋｅｒｓ：ｃｙｗｏｄｏｐｐｒｄｂｒｓ；ｐＨａｕｅｅｉｖｌｅ；ｈｅｖｅａｏｐｕａｉｎｒｍｅｅａｙｍｔｌｐｌｔｏｐａａｔｒ；ｅｃｎｇｏｉｉｘｈａｅｃｎｄｔｏｎ
（阳农业大学土地与环境学院，辽宁沈阳１０６）沈１８６
摘要：通过对红透山尾矿库典型剖面表层覆土以及不同深度的铜尾矿进行取样，分析测定各层的
ｐ值和重金属全量及可交换态的变化。结果表明：在蒸发作用下，重金属元素和ｓ随毛管水向土壤移Ｈ

土壤中重金属污染元素的形态分布及其生物有效性_刘恩玲

土壤中重金属污染元素的形态分布及其生物有效性刘恩玲,王亮　(浙江省温州市农业科学院生态环境研究所,浙江温州325006)摘要　不同形态的重金属有不同的生物有效性,对环境的危害程度也不一样。

概述了土壤中重金属的形态划分、形态分布与转化及其生物有效性的研究进展。

关键词　土壤重金属;形态划分;形态转化;生物有效性中图分类号　S151.9 文献标识码　A 文章编号　0517-6611(2006)03-0547-02Distri bution of Different Hea vy Metal Form s in Soil and Their Bio-availa bilityLIU En-ling et al　(Institute of Ecology and Environ ment,Wenz hou Acad emy of Agriculture Science,Wenz hou,Zhejian g325006)A bstract　In addition to the different bio-availablities,the different forms of heavy metals d id the different d egrees of harm to environm en t.In the arti-cle,a s ystematic s um mary of the progress in the following aspect:t he forms of heavy metal,their d istribution,tran sform an d bio-availablities are m ad e. Key w ords　Heavy m etal in soil;Di vision of form;Trans formation;Bio-availabilit y 随着工业生产特别是乡镇企业的发展,农村环境迅速恶化,污水灌溉、工厂排放的废气飘尘、汽车尾气中的铅镉及污泥和城市垃圾农用等原因造成农业生态领域的重金属污染日益严重[1]。

铜尾矿库重金属 Cu、Zn 对细菌群落结构的影响

铜尾矿库重金属Cu、Zn 对细菌群落结构的影响我国是有色金属矿产资源大国,由于大部分矿产资源品位较低,导致开采过程中产生大量尾矿,一般占入选矿石的 70%~95%.这些尾矿利用率极低,大部分长期存放于尾矿库中.而尾矿库是一个物理、化学以及生物条件复杂多变的场所,重金属在这个特殊环境中有着独特的地球化学行为及生物有效性.尾矿颗粒细小、易随风扬尘,导致空气污染,特别是长期堆存条件下的尾矿在微生物和风化作用影响下,尾矿中重金属元素将发生大规模活化、迁移、形态转化,外排的废液或扬尘进入周边环境,从而对周边环境产生重金属污染和危害,对周围生态系统造成潜在的、长期的巨大威胁.重金属污染能够明显影响土壤微生物群落结构,已有研究表明微生物群落结构的变化能够较早地预测土壤养分及环境质量的变化过程,被认为是最有潜力的敏感性生物指标.随着现代分子生物学技术的发展,在分子水平上研究重金属对微生物群落的影响已成为可能.变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)是目前研究微生物遗传多样性比较有力的分子生物技术之一,这一技术能够提供群落中优势种类信息,同时分析多个样品,具有可重复和易操作等特点,适合于调查群落结构变化[4-5].Gomes[6]等通过向土壤中投加富含Cd、Zn 的污泥观察细菌的DGGE 图谱发现,不管是短期还是长期污染过程中其基因图谱都产生了显著变化.潘雪莲等通过对黄土高原 5 个土壤样品进行 DGGE 分析发现不同微生物群落结构的成因与季风性气候引起的温湿环境变化及冰期有关.1 尾矿库自然概况与研究方法1.1 尾矿库自然概况所取样铜尾矿库位于湖北省大冶市西南,距大冶市区约 3km.地表土壤旱地主要为红壤和砖红壤,农田主要为稻田土.库长 1km,宽 0.7km,库面面积为 0.6km2,近似卵圆形,坝内已堆存尾矿500 余万t.尾矿砂的主要矿物组分为铁矿物和铜矿物以及少量含锌矿物,如黄铜矿、赤铁矿及黄铁矿等;主要脉石矿物为方解石、石英和玉髓等.1.2 研究方法1.2.1 样品的采集和保存在尾矿库里设置5个相互距离较远的样点,每个样点根据尾矿样形态、色泽、土质取表层和深层样品;另取附近距离约 1km 一小型废弃铜尾矿库样品和附近长有植物的耕土作对照,样品装入塑料保鲜袋,24h 内带回实验室。

德兴铜矿4~#尾砂库流域重金属元素动态变化及原因初步分析

矿床地质德兴铜矿4#尾砂库流域重金属元素动态变化及原因初步分析*柳建平1，赵元艺2**，杨永强1，薛强3，王晓亮1（1 中国地质大学（北京），北京100083；2 中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与矿产资源评价重点实验室，北京100037；3 成都理工大学，四川成都610059）德兴铜矿为亚洲开发规模最大的露天斑岩铜矿，4#尾砂库为目前正在使用的最大尾砂库，有亚洲第1坝的称号。

总设计库存量8.35亿m3，最终堆积高280 m，汇水面积14.3 km2。

该库尾砂主要来源于大山选厂，由上游至下游，周围村庄依次为石墩头村、杜村、浮溪口（图1），该尾砂库下游的排水，在浮溪口排入乐安河，最终汇入鄱阳湖。

系统研究4#尾砂库尾砂中的重金属元素特征对查明其下游环境影响机理，促进鄱阳湖生态经济区建设计有重要意义。

本文利用尾砂坝下游水体、土壤、底泥中重金属含量，来调查尾砂中重金属氧化淋滤对下游造成的影响，并对比2005年与2011年间的测试数据，分析其动态变化。

图1 德兴铜矿功能区与4#尾砂库流域采样位置示意图1 样品采集与处理2005年9月、2011年8月分别在4#尾砂库坝地区采集各类样品。

具体采样位置示意图见图1。

样品由江西省地矿局实验测试中心进行分析，在中国地质科学院地球物理地球化学研究所用连续提取法对尾砂和土壤样品重金属元素进行形态分析（Tessier et al.，1979；Fanfani et al.，1997）。

*本文得到国土资源部公益性行业科研专项《德兴铜矿集区地球化学环境累积效应与预警方法研究》（编号：201111020-05）、《江西德兴斑岩铜矿科学基地研究》（编号：200911007-01）以及中国地质调查局地质矿产调查项目《钦杭成矿带中新生代岩浆－热液多金属成矿与靶区优选》（编号：1212011085408）共同资助第一作者简介柳建平，硕士，地质工程专业。

Email：jianping806@**通讯作者赵元艺，男，研究员，矿床学、地球化学研究。

德兴铜矿尾矿地球化学特征

德兴铜矿尾矿地球化学特征首先，德兴铜矿尾矿通常含有高浓度的金属元素，如铜、铅、锌、镉等。

这些金属元素是铜矿石中的主要成分，经过选矿和冶炼过程后，大部分金属元素被提取出来，但仍有一部分残留在尾矿中。

因此，德兴铜矿尾矿中的金属元素浓度远远高于自然环境中的背景值，具有明显的污染特征。

其次，德兴铜矿尾矿中金属元素的形态通常存在多样性。

金属元素可以以溶解态、胶体态、非晶态、矿物态等形式存在。

其中，溶解态金属元素容易被水体吸收并迁移，对周围环境造成污染；胶体态和非晶态金属元素则具有较高的毒性和生物有效性，对生态系统的影响更为显著；而以矿物态形式存在的金属元素则相对稳定，不易迁移和转化。

此外，德兴铜矿尾矿中的重金属元素往往存在相互之间的复杂关系。

例如，铜、铅、锌等金属元素在尾矿中往往以金属硫化物（如黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等）的形式存在，它们之间可能发生相互转化和共沉淀现象。

这种复杂的相互作用会对尾矿中金属元素的迁移和转化产生重要影响，从而影响到周围环境的污染程度。

此外，德兴铜矿尾矿还含有一定量的非金属元素和化学物质。

例如，尾矿中可以存在有机物、氨等物质，它们与金属元素之间的相互作用和转化对尾矿的环境行为和效应产生重要影响。

此外，尾矿中的pH值也是一个重要的地球化学指标，它会影响到金属元素的溶解度、毒性和生物有效性。

最后，德兴铜矿尾矿的地球化学特征不仅受到矿石的地质特征影响，还受到选矿和冶炼过程中的工艺控制因素影响。

例如，尾矿中的金属元素分布可能不均匀，存在矿石中的富集现象。

此外，选矿和冶炼过程中的化学药剂、酸碱浸出液等也可能导致尾矿中的地球化学特征发生改变。

综上所述，德兴铜矿尾矿的地球化学特征是一项复杂而重要的研究课题。

了解尾矿中金属元素的浓度、形态、相互作用以及其他非金属元素和化学物质的存在，对于评估和监测尾矿污染的程度以及寻找合理的治理和净化方法具有重要的意义。

BCR法研究铜矿区周边农田重金属形态分布

土壤中重金属元素（ Cu，Pb，Zn，Mn）分级采用欧共体参比司（ European Community Bureau ofReference）的三步连续提取程序，共分为酸提取态（可交换态和碳酸盐结合态）、可还原态（铁锰氧化物结合态）、可氧化态（有机物及硫化物结合态）和残渣态 4 种组分．提取步骤简述如下：称样品 0． 800 0 g（本实验每个土样平行三次），用 42 mL 0． 11 mol / L 的醋酸在 25 ℃ 下振荡 16 h，提取酸可提取态元素；酸可提取态元素提取后的残物用 42 mL 0． 5 mol / L 盐酸羟胺（ pH 为 2）在 25 ℃ 下振荡 16 h 提取可还原态元素；可还原态元素提取后的残物中，加 10 mL 30% H2 O2 （用硝酸酸化，pH 为 2）在 25 ℃ 下放置 1 h 后，水浴加热到 85 ℃ （ 1h），再加 10mL H202 继续在 85 ℃ 下加热 1h，之后用 40 mL pH 为 2 的 1 mol / L 的醋酸铵振荡 16 h 提取可氧化态元素．残渣态元素含量用总量与以上 3 种可提取态总和的差值计算．提取液中重金属含量采用火焰原子分光光度计（岛津 AA － 6300）测定． 1． 3 数据分析
图 2 下游污染土壤中 Cu、Pb、Zn、Mn 形态分布
2． 3 铜矿区农田 Cu、Pb、Zn、Mn 的有效性分析酸提取态（可交换态和碳酸盐结合态）是植物
最容易吸收的形态，可还原态（铁锰氧化物结合态）是植物较易利用的形态，可氧化态（有机物及硫化物结合态）是植物较难利用的形态，残渣态是植物几乎不能利用的形态，对植物而言几乎是无效的．重金属的酸提取态和可还原态为有效态，其生物有效性高；可氧化态和残渣态为稳定态，生物有效性低．

铜尾矿的理化性质铜矿的分类

铜尾矿的危害
铜的作用
与人体的抗氧化作用有关
体内含铜蛋白如金属硫蛋白(MT)、铜锌超氧化物歧化
酶(SOD)具有较强的抗氧化作用，能够清除氧自由基，如 MT主要清除羟自由基，SOD主要清除过氧化氢等。
铜尾矿的危害
铜的作用
其他含铜酶
如赖氨酰氧化酶、络氨酸酶等对人体的生理功能也有
较大的作用。缺乏铜可引起赖氨酸酰氧化酶活性降低，导致结缔组织弹性蛋白和胶原纤维交联障碍，成熟迟缓，血管、骨骼等组织脆性增加，容易引起出血。
铜尾矿的来源
选矿工艺流程
精矿给料破碎搅拌浮选外销
尾矿
浓缩破碎设备：颚式破碎机、球磨机等堆坝
铜尾矿的来源
选矿工艺流程
选矿药剂中一般含有硫化物、氯化物、氰化物、絮凝剂、松油、
表面活性剂等有毒有害物质，这些物质会大量残留于尾矿之中，在长久的堆存期间由于自然条件和自身的相互作用，产生腐蚀性液体或酸性气体，酸性气体在雨水等作用下又会转化为强腐蚀性的液体，它们共同作用使得尾矿中含有的重金属加速流失，由此引发一系列严重的环境问题。
铜尾矿的危害
铜的作用
铜在治疗中的作用
铜可用以治疗因缺铜和铁引起的贫血，或因缺铜引起
的毛发脱色和白化、疔、痈；或用铜钱醋淬内服治疗骨折、关节炎等(如中药自然铜)。另外，近几年应用中药铜铁复方治疗晚期肿瘤也取得一定效果。
铜尾矿的危害
铜的危害
一般而言，重金属都有一定的毒性，但毒性的强弱与重金属进入体内的方式及剂量有关。口服时，铜的毒性以铜的吸收为前提，金属铜不易溶解，毒性比铜盐小，铜盐中尤以水溶性盐如醋酸铜和硫酸铜的毒性大。铜是人体所需的微量元素，但当铜超过人体需要量的100～150倍时，可引起坏死性肝炎和溶血性贫血。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

重金属元素以不同的地球化学形态存在于土壤中, 这些亚热带季风气候, 年平均温度 17. 0 ! , ∀10 ! 年积温 5 233
形态及其与土壤物质的结合形式是影响其迁移活动性和生 ~ 5 809 ! , 无霜期 248~ 273 d; 年日照时数 1 800~ 2 000 h,
物有效性的主要因素 [1- 2]。从而, 对重金属的形态分析可以年太阳辐射总量 466. 75 ~ 468. 43 kJ/ cm2; 年降雨 1 901. 6
振荡时间和温度 Oscillation tim e and tem perature
2 h at 25 C 5 h at 25 C 6 h at 25 C 2 h at 85 C 30 m in at 25 C 2 h at 85 C
基金项目
作者简介收稿日期
973 项目课题 ( 2004CB619204) ; 全国优秀博士学位论文作者专项资金资助项目 ( 200549 ); 自然科学基金项目 ( 508 74032 ); 上海市重点学科建设项目 ( B604) 。王慧萍 ( 1986- ), 女, 上海松江人, 硕士, 研究方向: 环境生态学。
2010 07 30
1. 3 数据处理测定结果用 Excel 2003和 SPSS 13. 0进行数据分析。 2 结果与分析 2. 1 土壤重金属含量如表 2所示, HC l提取的有效态重金属 Cu、Zn 和 C d含量分别为: 3. 55 ~ 131. 80、7. 25 ~ 44. 10、
表 2 土壤重金属含量及有效态含量
Table 2 Contents of soil heavy m eta ls and bioava ilability of heavy m etals
土样名称
重金属全量 ∃m g/kg H eavy m etals conten t
重金属有效态 ∃ mg /kg Availab ility of h eavy m etals
题引起了人们的关注。
化性质和重金属含量测定。
目前, 德兴铜矿 4#尾砂库是正在使用的最大尾砂库, 其 1. 2 方法
周围地区生态环境遭遇重金属污染问题一直以来都受到广 1. 2. 1 重金属测定。土壤样品经由浓硝酸 - 浓盐酸 - 氢氟
泛关注。笔者将对该区域表层土壤中 Cu、Zn、Cd 3种重金属酸 -高氯酸消化解后, 采用日立 Z 2000原子吸收光谱法进
M orphological D istribution and Bioavailability of Heavy M etals in SoilA round CopperM ine Tailings WANG Hui p ing et al ( Co llege of env ironm enta l Science& Eng ineering, Donghua University, Shanghai 201620) A bstract [ Objective] The ami w as to study the m orpholog ical distribution and bioava ilability o f heavy m etals( Cu、Zn、Cd) in farm land around copper m ine ta ilings. [M ethod]The H Cl extraction and T essier successive extractionw ere used for research ing the m orpho log ical distr ibution and bioavailability of heavy m etals. [R esult] The contents of Cu、Zn and Cd were from 3. 55 to 131. 80m g /kg, from 7. 25 to 44. 10m g /kg and from 0. 06 to 0. 38m g /kg. T he average va luesw ere 40. 25、13. 22、0. 19 m g /kg. [ Conlusion] The Cu m ainly existed in the form of organic phase, Zn m ainly ex isted in the form o f residua,l they were re latively stable. Cd wasm ainly in exchangeable form and easy tom igrationwhich had a potential mi pact for the environm en.t Key words H eavy m eta;l M orpho log ical distribution; Bioava iliability
2. 30
58. 75
35. 20
0. 06
5
T5
56. 10
108. 40
1. 40
16. 90
8. 85
0. 21
6
T6
59. 30
145. 20
3. 20
14. 40
16. 60
0. 24
7
T7
56. 50
112. 60
1. 90
18. 90
13. 50
0. 26
8
T8
47. 60
109. 20
1 2 3 4
5
元素形态 E lem ental specification
交换态 ( EXC) 碳酸盐结合态 ( CAR) 铁锰氧化物结合态 ( OXI) 有机结合态 (ORG)
残渣态 (RES )
试剂 R eagen t
15 m l 1 mo l/ :l M gC l2 ( pH 7. 0 ) 15 m lNaAc ( pH 5. 0 用 HOAc调节 ) 20 m l 0. 04 m ol/ l盐酸羟胺溶在 25% 乙酸 ( pH 2用 HNO3调节 ) 5 m l 30% H 2O2 ( pH 2) , 3 m l 0. 02 m ol/ L HNO3 and 3 m l of 30% H2O2 ( pH 2) 冷却, 加入 20 m l 3. 2 m ol/ l NH4Ac和 20% HNO3 8 m l HNO3, 2 m l HF, 2 m l HC lO4, 2 m lHC l
态 >有机结合态。所采集的土壤样品中, Cu和 Zn 元素的可交换态浓度所
占的比例都比较小, 平均占全量铜和锌的 1. 40% 和 7. 56% 。 C u和 Zn的碳酸盐结合态浓度平均占全量铜、锌的 12. 67% 、 9. 15% 。Cu的有机结合态浓度很高, 占全量的 53. 27% , 有机态是 C u元素的主要存在形态, 这是由于铜有较强的螯合能力, 可与土壤中各类有机质络合形成可溶态或者难溶态络合物, 这些络合的 Cu很难释放为植物所吸收[ 5] 。
安徽农业科学, Jou rn al ofAnhu iAgr.i Sc.i 2010, 38( 29): 16293- 16295
责任编辑周婷婷责任校对卢瑶
铜尾矿库重金属元素的形态分布及生物有效性
王慧萍, 王志楼, 柳建设 (东华大学环境科学与工程学院, 上海 201620 )
摘要 [目的 ]研究德兴铜矿尾砂库周边农田土壤中重金属 ( Cd、Zn、Cu)的形态分布特征和生物有效性。 [方法 ]采用 H C l提取和 Tessier 连续提取法研究了土壤中的重金属形态分布及生物有效性。 [结果 ]用 0. 1m o l/L HC l提取重金法测得 Cu、Zn和 Cd含量分别为: 3. 55~ 131. 80、7. 25~ 44. 10、0. 06~ 0. 38m g /kg, 其平均值分别为 40. 25、13. 22、0. 19 m g /kg。 [结论 ] Cu主要以有机结合态形式存在, Zn主要以残渣态形式存在, 2者均处于相对稳定状态, 而 Cd则主要以可交换态形式存在, 易发生迁移, 对环境潜在影响较大。关键词重金属; 形态分析; 生物有效性中图分类号 S181 文献标识码 A 文章编号 0517- 6611( 2010) 29- 16293- 03
16 29 4
安徽农业科学
2010年
0. 06~ 0. 38 mg /kg, 其平均值分别为 40. 25、13. 22、0. 19 m g/kg。 HC l提取的重金属 Cu、Zn和 Cd含量所占总量的比例分别为 10. 55% ~ 38. 50% 、8. 15% ~ 66. 21% 、1. 74% ~ 76. 67% 。 2. 2 土壤重金属化学形态土样中 Cu 各形态含量的分配顺序为: 有机结合态 > 残渣态 > 碳酸盐结合态 > 交换态; Zn 各形态含量的分配顺序为残渣态 > 铁锰氧化物结合态 > 碳酸盐结合态 > 有机结合态 > 交换态; C d各形态含量的分配顺序为: 交换态 > 残渣态 > 铁锰氧化物结合态 > 碳酸盐结合
提供更多更精确的重金属对土壤污染程度的信息, 特别是它 mm; 年均相对湿度 81. 4% , 年蒸发量 1 303 mm。该地区土壤
们的生物有效性以及污染来源的解析 [ 3] 。尾矿是矿产开采主要为红壤和山地黄红壤。
活动过程中产生的一种固体废弃物, 这些废弃物中通常含有
德兴铜矿 4#尾砂库坝顶、坝坡以及坝下游按照距离增大
So il nam e
Cu
Zn
Cd
Cu
Zn
Cd
1
T1
452. 40
44. 60
0. 50
47. 75
12. 55
0. 12