铜离子在尾矿库坝体中迁移数值模拟*

为了查明重金属污染物在某尾矿库坝体中迁移情况并做出影响性预测，采用数值实验对该重金属尾矿库进行模拟计算，概化尾矿库坝体条件，建立地下水流动模型与地下水污染物（以尾矿浸出液中铜离子为例）迁移模型，利用TOUGH2软件模拟计算得出各个时刻铜离子污染物在坝体中的分布状态。模拟计算结果表明，铜离子污染物在地下水流场中运移以扇形向周围扩散，铜离子污染物在坝体中的运动规律符合地下水流场特征；随着时间的推移，运移范围在坝体内逐渐扩大；随着运移距离的增大，污染物浓度逐渐减小；在2 750 d时，铜离子出露于坝体进入自然环境，并产生影响。结果为尾矿库周边环境污染防治措施提供了依据。     

某尾矿库自然状态下水土污染地质灾害模拟研究

采用ComsolMultiphysics软件进行渗流场数值模拟,研究某尾矿库在自然状态下地下环境中污染物运移特征。二维和三维溶质迁移场数值模拟结果表明,100 a内尾矿库下灰岩中地下水的F、As和Zn的浓度满足二类水标准,同时分析得出了当前污染物浓度分布规律和将来污染物浓度分布规律等,可为尾矿库地下环境污染评价和治理提供依据。     

降雨-蒸发与地下水耦合作用下的大型尾矿库重金属Cu2+迁移数值模拟分析

为考虑降雨-蒸发与地下水耦合作用对尾矿坝重金属迁移的影响,以本钢集团歪头山铁矿尾矿库作为工程背景,应用Geostudio软件,选择SEEP/W、VADOSE/W和CTRAN/W模块,模拟降雨和蒸发作用下的尾矿库地下水的渗流特性及重金属污染物的迁移规律。结果表明,降雨-蒸发作用对尾矿库表层土壤的孔隙水压力有影响,深层土壤基本无影响;考虑降雨-蒸发作用在一定程度上增加了重金属污染物在1825d内的迁移距离和平均迁移速度;重金属污染物Cu2+的浓度随时间推移而升高,考虑降雨-蒸发作用对于重金属污染物浓度起扰动作用;预测重金属污染物粒子在尾矿库土壤中历经7a迁移出露到坡面。研究结果为相似工程案例提供重要参考,为尾矿库环境地质评价和污染预测防治提供有力的科学依据。     

降雨-蒸发-蒸腾与地下水耦合作用下的 大型尾矿库重金属Cu౽౵ 迁移模拟分析

考虑降雨 蒸发 蒸腾与地下水耦合作用,以本钢集团 歪头山铁矿尾矿库为例,利用 Geostudio软件中的 SEEP/W、 VADOSE/W 和 CTRAN/W 模块,模拟降雨 蒸发 蒸腾作 用下的尾矿库地下水渗流特性及重金属污染物的迁移规律. 结果表明:尾矿库的垂直剖面孔隙水压力沿靠近坡面方向呈 下降趋势,深层土壤的孔隙水压力基本不受降雨 蒸发 蒸 腾作用影响;降雨 蒸发 蒸腾作用对重金属污染物的迁移 起干扰作用;重金属污染物Cu２＋ 在０~１０９５d内沿初期坝方 向迁移,重金属 Cu２＋ 浓度随时间推移而增大;考虑降雨 蒸 发 蒸腾作用,一定程度上增加了重金属污染物在１０９５d内 的总移距和平均速度.研究结果为大型尾矿库环境地质评 价和污染预测防治提供依据     

化学因素作用下某尾矿砂渗透特性及污染防治研究

尾矿作为矿山开采过程中不可避免的固体废弃物,其渗透（淋滤）特性是诱发环境污染的关键因素之一。以某铜矿山尾矿为例,采用自主设计的渗透（淋滤）装置,探讨了化学因素作用下不同干密度尾矿砂的渗透及淋滤特性,揭示了不同pH溶液环境下尾矿砂的渗透系数变化规律;针对尾矿淋滤对环境的污染现象,采用Visual MODFLOW数值软件,模拟了Cu2+在尾矿库内的迁移规律;并基于工程屏障阻滞理念,建立了污染物迁移模型,探讨了重金属污染的防治效果。结果表明：①随着溶液pH值降低,尾矿渗透系数逐渐增大,最大可增至1~2个数量级;②在盐溶液环境下,随着NaCl浓度升高,尾矿渗透系数先缓慢增加再逐渐降低;③ 工程屏障能够长期且有效阻滞污染源,可作为矿山环境污染防治及修复的重要手段。基于上述分析结果,提出了尾矿库重金属污染防治的工程措施,为相关工程实践提供借鉴。     

降雨-蒸发-蒸腾与地下水耦合作用下的大型尾矿库重金属Cu~(2+)迁移模拟分析

考虑降雨-蒸发-蒸腾与地下水耦合作用,以本钢集团歪头山铁矿尾矿库为例,利用Geostudio软件中的SEEP/W、VADOSE/W和CTRAN/W模块,模拟降雨-蒸发-蒸腾作用下的尾矿库地下水渗流特性及重金属污染物的迁移规律。结果表明:尾矿库的垂直剖面孔隙水压力沿靠近坡面方向呈下降趋势,深层土壤的孔隙水压力基本不受降雨-蒸发-蒸腾作用影响;降雨-蒸发-蒸腾作用对重金属污染物的迁移起干扰作用;重金属污染物Cu~(2+)在0～1095 d内沿初期坝方向迁移,重金属Cu~(2+)浓度随时间推移而增大;考虑降雨-蒸发-蒸腾作用,一定程度上增加了重金属污染物在1095 d内的总移距和平均速度。研究结果为大型尾矿库环境地质评价和污染预测防治提供依据。     

某尾矿库重金属迁移规律及水资源优化配置研究

基于安徽铜陵某金属尾矿库污染重金属对矿区及周边地下含水层造成的潜在威胁，通过对土壤样品进行淋溶实验分析、水质模型建立、地下水位预测，最后提出水资源优化配置方案。结果表明:土壤中主要重金属元素的淋溶浓度随着pH值的降低或Ca2+的增多均存在升高的趋势，而其中Pb元素基本无法淋出，通过与当地背景值对比，矿区重金属元素的淋溶危害性较低；通过MODFLOW模块进行地下水流模拟可得矿坑停排后欲达到80 m动态平衡约需63.5年；通过MT3DMS模块进行溶质运移模拟可得浅层地下水向西运移，深层地下水向南和东方向运移。基于以上研究，对矿坑水和人工湖用水进行优化配置，为铜陵矿区水资源利用提供科学依据，并为其他类似矿区提供了参考价值。      

可溶性污染物在地下水中运移的数值模拟

可溶性污染物是地下水污染的主要原因.根据渗流理论,考虑地下水中水头变化的影响,利用有限元方法,对可溶性物质在地下水中的运移进行数值模拟,得到了地下水压力水头和可溶性污染物在地下水中的迁移变化规律,为可溶性污染物对地下水的污染研究和预测提供重要的分析数据.     

不同地质条件下填埋场渗滤液污染的数值模拟

填埋场渗滤液中的有害物质特别是重金属离子一旦渗漏,将对环境造成严重危害。渗滤液在地下水中污染物的迁移转化是综合物理、化学及生物作用的过程。通过数值模型对地下水及渗滤液的迁移模式进行了讨论,分析了吸附函数、渗透系数和水力梯度对污染物的运移具有显著的影响,对各因素按一定的数量级别分别取值,安排数值试验,得出各因素的污染临界值。吸附函数对污染物的运移影响最大,当填埋场地基含有强透水层时,污染范围会显著增大。当水力梯度增加时,应加强对污染物的监测。     

铀矿区地下水中氡迁移的室内模拟

为了查清某铀矿区氡在地下水环境中的迁移行为,分别开展示踪实验和氡迁移实验,室内模拟孔隙含水介质中氡的迁移过程,深入探讨地下水、土环境中氡迁移的内在规律性,揭示氡的环境行为特征。实验结果表明,氡在孔隙含水介质中运移以地下水对流作用为主,氡在横向上的运移不仅仅是扩散作用,还有地下水的载运作用、介质的吸附作用以及自身的衰变与挥发作用。氡的运移以水平迁移为主,已有研究成果中的"微气泡"理论并非氡在地下水中运移的主要机制。氡随时间变化规律进一步表明氡的迁移是氡的释放、累积与挥发、衰变、吸附作用及地下水对流作用等综合作用的结果。以上研究成果为定量化研究地下环境中氡的迁移归宿提供科学依据,为氡在铀矿勘查中的应用提供理论支持。     

铅锌尾矿库地下水中Pb运移预测研究

以福建尤溪某铅锌尾矿库为例,运用Visual Modflow软件建立库区地下水溶质运移模型来研究污染物Pb的运移情况。结果表明,数值模拟反映尾矿库出水原水直接入渗含水层最不利情景时,污染物Pb对尤溪河及附近地下水影响甚小。而实际上,由于含水层上包气带的过滤、吸附等作用,尾矿库中Pb基本不会对库区附近地下水环境造成影响。     

基于GMS的某典型石化园区地下水污染运移研究

石油化工园区作为地下水重点污染源之一，企业生产过程中产生的废水和固体废物可能对周边地下水构成污染风险。以北方沿海某石化园区作为研究对象，基于GMS建立水文地质概念模型和三维数值模型，对园区污水处理厂非正常状况下废水泄漏后石油类污染物在地下水中的迁移过程进行模拟预测。研究结果表明，在污染物泄漏后的30年预测期内，污染物最远迁移约56 m，污染羽前缘尚未影响到下游地表水体。研究成果可为我国滨海地区石化园区的地下水污染防控提供科学依据。     

铜矿尾矿库重金属释放规律及其对地下水的污染风险

金属矿山的尾矿库、排土场由于含有大量的重金属,在长期的风化、淋溶作用下缓慢释放,从而污染土壤与地下水。本文对江西某铜矿排土场、尾矿库、疏干井排水口淤泥进行了取样测试。浸出毒性判别结果表明排土场土壤、尾矿砂及淤泥为不具有浸出毒性的危险废物,但浸出液浓度超过《地下水质量标准》中III类水标准,尤其是铜、铅、镉元素超标严重,对地下水环境构成威胁。重金属释放实验显示,随时间增加重金属释放量也增加,酸性降水条件下重金属释放量明显高于中性条件。因此,为避免土壤及地下水受到污染,应采取控制与修复措施。     

某铁矿尾矿库对周边浅层地下水的影响分析

选择某铁矿尾矿库为研究对象,通过对尾矿库渗滤液及周边浅层地下水取样测试,分析尾矿库渗滤液对周边地下水环境的影响,结果表明,该区域浅层地下水已经受到尾矿库渗滤液的影响,污染因子主要为硫酸盐、溶解性总固体、铝、铁等,随着尾矿库运营时间的延长,需要加强对尾矿库渗滤液及周边浅层地下水环境的监测。     

有色金属矿山重金属污染评价研究

以湖南某铅锌矿山为研究对象,在对矿区水体和土壤进行了取样、化验和分析的基础上,对矿山的重金属污染迁移规律进行了深入研究,并对矿区重金属污染进行了系统的评价.通过对采矿活动重金属污染的事故树分析,认为尾矿库是矿山重金属污染环境的主要场所.并建立了尾矿重金属离子随AMD迁移的数学模型,对其进行了定量分析.根据采矿活动不同工序的重金属污染特性,将矿区划分为4个不同的污染片区,各片区土壤重金属污染程度递降的顺序为：尾矿污染区污染＞精矿运输污染区污染＞污风沉降污染区污染＞坑道废水污染区污染,其中尾矿库是重金属向环境迁移最主要的场所,矿山治理和控制重金属污染重点应放在尾矿污染区.依据环境风险评价理论和方法,建立了矿区重金属生态风险评价指标体系.通过对研究区重金属污染程度、重金属毒性响应系数和生态危害系数的计算,得出了研究区土壤不同片区的生态风险指数,其风险级别属重污染级.最后就如何治理和控制有色金属矿山重金属污染问题提出了一些建议.     

如何防止地下水污染

尾矿场污染物的扩散,不仅与地表径流密切相关,而且与当地的地下水动态有直接的关系。地下水的天然成分能使某些污染物以溶液形式运移,地下水的分布和运动则控制着污染物在地下的实际扩散。因此,污染物的扩散是一个三维问题,很难在地表加以监测或预测。然而,决定地下水动态的参数实质上是一些地质参数,所以通过地质分析可了解某一尾矿场污染物发生地下扩散的可能性,并最大限度地减少所发生的实际扩散。在设计尾矿场时,应尽可能防止污染溶液进入地下水系统,即防止地下水与尾矿之间发生相互作用。这就要求尾矿场的底部是不透水的,而且要严格控制污染水的运动。由于矿山往往要产生大量的尾矿,所以上述要     

大脚岭铅锌矿尾矿库重金属污染迁移的无损探测与评价

有色资源矿山开发利用的环境负效应之一就是重金属的污染,其重金属离子的迁移与探测是重金属污染的重要研究方向之一。采用探底雷达的分层界限探测技术、岩土取样和荧光分析技术,对湖南省湘江流域的某尾矿库重金属离子下向迁移展开系统的对比研究,系统布置探测线和取样点,分析尾矿库重金属下向迁移的规律。分层探测表明,复垦土壤与尾砂层的分界较为明显,尾砂层与下层土壤分界在探地雷达上没有反应。主要重金属污染物为砷、镉、铅,在取样的不同深度样品中砷、镉、铅浓度都显著超标,铬浓度符合标准。尾矿库内的重金属主要以下向的重力迁移为主,存在少量的上向吸附迁移。     

用零价铁渗滤墙技术修复我国铀尾矿地下水的探讨

活性渗滤墙技术凭借其各方面的优越性成为人们在治理污染地下水时的首选。零价铁廉价、易得,据国外文献介绍,其在用于包括铀在内的重金属去除时都可以达到很好的效果。在进一步的研究基础上,有望将这一新技术应用于我国铀尾矿库区地下水的修复中。     

尾矿库重金属污染迁移的无损探测与评价

有色资源矿山开发利用的环境负效应之一就是重金属的污染,其重金属离子的迁移与探测是重金属污染的重要研究方向之一。采用探底雷达的分层界限探测技术、岩土取样和荧光分析技术,对矿山尾矿库的重金属离子下向迁移展开了系统的对比研究,并以湖南省湘江流域库区内的某尾矿库为案例,系统布置了探测线和取样点,试验确定了该尾矿库的重金属下向迁移的规律。结果显示,(1)分层的探测表明,复垦土壤与尾砂层的分界较为明显,尾砂层与下层土壤分界在探地雷达上没有反应。(2)主要的重金属表现为As、Cd、Pb,在取样的不同深度样品中As、Cd、Pb浓度显著超标,Cr浓度符合标准。(3)尾矿库内的重金属主要以下向的重力迁移为主,存在少量的上向吸附迁移。     

浅析地下输煤隧道开挖过程中的地表沉降规律

地下输煤隧道开挖引起地表沉降是人们非常关心的问题,针对某电厂地下输煤隧道开挖引起地表沉降问题,采用有限元数值模拟进行分析。结果表明地表沉降随埋深增大而减小;现场观测结果和数值模拟显示的地表沉降规律基本一致,地表最大沉降均在拱顶正上方地表处,且数值模拟均比现场观测的地表最大沉降小,衬砌对于地表沉降的控制起到很明显的作用。对于地下输煤隧道,只要选择合适的埋深和适当的衬砌,地表沉降会得到有效控制。