Heavy metal pollution diagnosis and ecological risk assessment of the surrounding soils of coal waste pile at Naluo Coal Mine,Liupanshui, Guizhou

In accordance with the National Soil Environmental Quality Standards of China, Grade I and Grade II (GB15618-1995), this study adopted single pollution index (SPI) and Nemeiow synthetical pollution index (NSPI) methods to analyse and assess the ecological risk of the seven heavy metals, namely Cd, Hg, As, Cu, Pb, Cr and Zn, contained in the surrounding soils of one coal waste pile at Naluo Coal Mine, Liupanshui, Guizhou, China. The results revealed that (1) Cd had higher SPI than any other heavy metal and the maximum Cd SPI, indicative of serious pollution, was found in the soil sample collected from the 150 m distant from the centre along possible coal gangue alluvial flow; (2) synthetical pollution assessment of heavy metals per Grade I found that soil sample collected from sites 150 m from the centre along possible coal gangue alluvial flow had the maximum NSPI, which suggests that the soil is seriously polluted, and that there is a link between heavy metal pollution level in the surrounding soils of the coal waste pile and the sampling direction; (3) synthetical pollution assessment of heavy metals per Grade II revealed that sampling distance had a bearing on the pollution level in the surrounding soils of the coal waste pile, and the soil samples collected from 100 or 150 m distant in all the sampling paths had minor pollution.     

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。     

生物炭协同微生物矿化技术修复复合重金属污染农田土壤北大核心

以复合重金属污染农田土壤为研究对象,采用生物炭协同微生物矿化修复技术修复复合重金属污染农田土壤。通过调查污染区重金属含量及营养指标分布情况,验证生物炭协同微生物矿化修复技术对复合形态的Pb、Zn、Cd三种重金属的固定效率,同时采取添加钙组和不添加钙的实验方式,解析Ca和Cd竞争成核位点的机制。结果表明:污染区属于Pb、Zn、Cd三种重金属复合污染场地,且土壤养分含量N、P、K等级分布不均匀。处理组较空白组重金属Pb、Zn、Cd的浸出率分别降低了42.49%、45.95%、30.43%,重金属Pb、Cd的可交换态分别下降了25.06%、26.42%,显著降低了土壤中重金属的迁移转化。且生物炭协同微生物矿化修复技术可有效改善土壤的物理结构,导气性及导水性升高,降低土壤容重,同时提升了土壤氮磷钾、有机质等营养指标。该研究为复合重金属污染农田土壤规模化治理提供了科学依据和理论参考。     

铅锌矿区污染土壤矿物学特征研究

铅锌污染土壤中重金属的存在形态决定了其在环境中的物理化学稳定性,研究土壤中重金属存在的形态对于分析土壤淋洗修复效率具有重要意义。本文针对铅锌污染土壤,从化学成分分析、重金属存在形态分析、形貌分析、SEM-EDS分析的不同角度,全面研究铅锌污染土壤矿物学特征,结果发现污染土壤样品中铅、砷、镉含量相对于土壤环境质量标准三级,超标倍数分别为0.86、1.08、1.4,铅、镉、铬的酸提态分别占全量的17.8%、20.3%、8.5%,具有较高的环境活性。     

某高纬高寒铜矿区土壤重金属的时空变异及迁移规律研究

在收集整理高纬高寒地区某铜矿区以往监测资料和开展的动态监测研究的基础上,对近12年来研究区表层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mo、Ni、Pb和Zn的时空变异趋势进行对比分析,且定量计算了土壤重金属的累积速率。分析结果表明,堆浸场的Cd、Cu含量在尚未开始堆浸时就已超过国家土壤II级标准限值,年均增长速率又较快,因而此处土壤恶化的可能性较大,应引起足够的重视。而尾矿库和排土场处,除了Ni具有较高的超标风险外,其他元素的环境容量相对较大。堆浸场下游的表层土壤中Cr、Zn、Ni、Pb、Cr6+、Cd和Cu元素的横向迁移距离相对较短,而As、Hg和Mo元素横向迁移距离略长,更容易随堆浸液排放向下游运移。剖面土壤样品中Cu、Zn、Cr、Cd的含量随着深度的增加而降低,表土中重金属含量高于深层土壤样品,呈现出在冻土层的冻结锋面上富集的规律。      

重金属污染地块风险评估及土壤修复技术筛选

为顺利开展目标地块污染土壤的修复工作,消除污染隐患,确保人体健康,对重金属污染地块风险评估及土壤修复技术筛选进行了研究,分析了目标地块环境特征及污染现状,并进行了重金属污染地块风险评估。风险评估结果表明,目标地块土壤中存在风险不可接受的污染物包括铜、镍和铅,由于地下水中超标污染物铜和镍缺少与人体接触的暴露途径且对于在此处施工的工人致癌风险和非致癌危害商均在可接受风险水平,建议后续地块开发后限制地下水的使用,加强对地下水的风险管控,不需要对地下水开展修复;进行了土壤修复技术筛选研究,主要包括固化/稳定化技术、水泥窑协同处置技术、土壤淋洗技术、化学氧化/还原技术、微生物修复技术、焚烧技术、阻隔填埋技术等,并经过可接受性、操作性、效率、修复时间、修复成本等多种因素的综合对比、考虑,确定3种备选修复技术组合。研究为下一步修复工程的顺利开展奠定了坚实的基础。     

降雨对废弃尾矿分层土壤重金属铜铅锌的淋滤释放影响规律研究

为探究废弃尾矿中三种典型重金属元素Cu、Pb、Zn在不同降雨pH值、降雨强度以及降雨历时综合影响条件下的淋滤释放变化规律,以辽宁省辽阳县寒岭镇某废弃尾矿库为对象,在实验室内配制与现场实际情况相符的不同污染程度的土壤样品,采用大型土柱分层装填,模拟降雨进行淋滤试验。研究发现：（1）pH值越低各出水口淋出液中铜铅锌的含量均越大,酸性淋滤下的重金属浓度相比碱性淋滤要更高,3种重金属的累积释放量为Zn>Pb>Cu;（2）底部出水口重金属浓度一直保持是最大的,各土柱溢流口淋出液的重金属浓度不为0;（3）总体上,淋出液中的重金属Cu、Pb、Zn含量均随着降雨强度的增大呈增加趋势;（4）在酸性降雨条件下,淋出液中铜、铅、锌的含量也均随淋滤时间的增大呈增加趋势,弱碱性淋滤条件下则正好相反。     

Heavy metal pollution and potential ecological risk in reclaimed soils in Huainan mining area

In order to determine the environmental quality condition of reclaimed soils in Huainan mining area, soil samples were collected from three representative mines, such as Panyi Mine, Xinzhuangzi Mine and Datong Mine. The total concentration of Cd, Hg, Cu, Pb and As in the samples were analyzed. The potential ecological risk was used to evaluate the heavy metals pollution. The investigation reveals that the reclaimed soils are contaminated to a certain degree and the trace elements in coal gangue transferred to the surface soil. The order of potential ecological risk is Cd>Hg>Cu>Pb>As; the pollution degree of each sampling site is arranged in the following order: Xinzhuangzi Mine> Datong Mine>Panyi Mine, and the multiform of heavy metals of potential ecological risk index is at 357.35∼484.62.     

高寒荒漠区某铜矿区土壤重金属污染分析

分析检测了高寒荒漠区某铜矿周边土壤重金属元素（As、Cd、Hg、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni）含量,并进行了简要评价,结合主导风向和河流方向,对矿业活动剧烈区一定范围内加密采样,研究重金属元素污染分布范围。结果表明:（1）铜矿区土壤环境质量总体良好,仅围岩、废石堆场周边区域个别的样品As、Pb、Cu元素超标;（2）围岩、废石堆场重金属元素污染范围小,集中在其周边200 m区域内,土壤污染深度小于40 cm;（3）尾矿库主导风向下风向200 m内,重金属元素出现一定程度富集;（4）高寒荒漠区,气候寒冷、干旱、少雨、常年多风、蒸发强烈,土壤中重金属扩散主要影响因素是风力和水流作用,垂向传播作用较弱。      

青海某金矿矿集区土壤重金属污染评价及综合利用讨论

为研究青海某金矿矿集区土壤重金属污染情况,采集了土壤样品442件,分析了重金属元素(As、Cd、Hg、Pb、Cn、Zn、Cr、Ni)含量,采用内梅罗污染指数法、地累积污染指数法进行评价。结果表明,重金属元素污染轻微,仅As元素产生一定程度的污染,其中内梅罗指数法评价出有69.43%的样品受到As污染,地累积指数法评价出59.24%的样品受砷污染,两种评价结果较为接近。矿集区金矿石中的金属矿物主要为黄铁矿和毒砂,选矿试验发现样品中As含量达到0.38％,超过了伴生组分的评价标准,在后续矿业开发中,加强As元素的综合回收利用,是减少对环境污染的有效方法之一。      

Heavy Metal Pollution Index of Ground Water of an Abandoned Open Cast Mine Filled with Fly Ash: a Case Study

Ground water samples were collected from the periphery of a fly ash filled open cast mine, from within the mine property, and from a half kilometre away from the site. Concentrations of metals such as Cu, Zn, Cd, Pb, and Cr were consistently below the permissible limit for drinking water, but concentrations of Fe and Mn were above the permissible limit. The data were used to calculate a heavy metal pollution index (HPI). The HPI of the ground water of the ash filled mine was 36.67, which was below the critical index limit of 100. The HPI of Dhanbad Township ground water, from very near to the mining area, was 11.25. The results indicate that leachate from the fly ash filled mine has apparently contaminated the ground water to a limited extent.     

不同液固比条件下尾矿中重金属浸出的规律研究

尾矿渗滤液中的重金属是尾矿库环境污染的重要来源,而降雨量及尾矿在雨水中浸泡的时间是影响重金属浸出的关键因素。基于此,本文探讨了不同液固比条件下尾矿中重金属的浸出规律,采用静态淋溶和动态淋溶两种试验方式对不同粒度尾矿进行重金属浸出模拟试验,分析尾矿样品中重金属（Cu、Mn、Zn）浸出浓度变化情况。结果表明：pH为5.4的模拟条件下,静态淋溶下重金属浸出浓度均随液固比的增加而减小,且不同粒度尾矿中重金属浸出规律为：细粒度优于中粒度,粗粒度浸出程度最小;不同重金属浸出浓度受液固比影响程度为：锰>铜>锌;动态淋溶下重金属浸出浓度随淋溶量的增加呈明显下降趋势,存在快速下降和缓慢下降两个阶段。重金属释放数学模型的拟合发现,重金属的释放是一个复杂的过程,Cu和Zn的释放动力学特征与双常数速率方程拟合程度较高;锰的释放过程由修正Elovich方程描述效果更优。     

柠檬酸淋洗修复河南某冶炼厂周边Pb污染土壤

以河南某冶炼厂周边Pb污染土壤为研究对象，采用震荡淋洗技术对其进行修复试验研究，探讨了柠檬酸浓度、液固比、淋洗温度、淋洗时间对土壤中Pb去除率的影响，并对土壤修复前后的理化性质进行了对比分析。在柠檬酸浓度为0.4 mol/L、液固比为10:1、淋洗温度为25℃、淋洗时间为24 h时的淋洗条件下，此时Pb的去除率达到72.73%。土壤修复前后理化性质分析结果表明:修复前后土壤的矿物组成基本没有变化，但土壤的粒度组成略有变细，并且土壤中部分养分的存在一定的流失。本研究为今后铅污染土壤规模化修复提供了参考。      

酸性干湿循环下赤泥-石灰固化镉铅污染土性能

为实现固废资源化利用并达到以废治废,变废为宝的目的,提出采用赤泥-石灰作为固化剂对镉、铅重金属污染土进行固化/稳定化处理,通过酸性干湿循环试验、无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验以及微观结构分析,研究不同固化剂配比、污染物浓度、溶液pH值和干湿循环次数对赤泥-石灰固化剂固化污染土的质量损失率、强度变化、毒性浸出浓度以及微观形态的影响。结果表明：在各种条件下,R4C4固化土质量损失率最低;在溶液pH为7干湿循环下,固化土抗压强度随石灰掺量增加而增加,随循环次数的增加先增大后减小,在循环次数为两次时达到峰值;溶液pH值减小时,强度也随之减小;浸出浓度随循环次数以及溶液pH值的增大而增大,在初始浓度为M1时所有试样均满足标准要求;在多次酸性干湿循环后土体出现裂缝,且水化物减少导致结构被破坏。     

某工业废渣堆放场地重金属污染特征与健康风险评估

以某工业废渣堆积场为例,探讨了该场地废渣、土壤和地下水中重金属污染特征,着重评估了重金属污染对人体的致癌风险和危害商值。结果表明:1)场地废渣中8种重金属(As、Cu、Ni、Zn、Cd、Pb、Cr、Hg)均有不同程度超标,其中As污染范围最大(超标率达91%),Cr存在高污染集中区,土壤中Cu、Ni、Zn和Cd浓度超出当地背景值,地下水中As和Ni也存在超标现象;2)废渣和土壤中的As、Ni和Cr三种重金属的致癌风险水平均超过了致癌风险可接受水平(1.0×10^-6),其中Cr的致癌风险最高,高达5.3×10^-3,相同金属元素废渣的致癌风险值大于其在土壤中的风险值;3)废渣中As、Cr和Cd的危害商值大于其可接受水平(1),其中Cr的危害商值最大(高达7.5),土壤中重金属的危害商值基本在可接受范围(除As外);4)三种暴露途径按贡献率从大到小依次为:经口摄入>吸入土壤颗粒物>皮肤接触。     

某铜矿区水土环境重金属污染及其农作物效应

矿山水土环境重金属污染问题是矿山环境污染防治的热点问题,以黑龙江省某铜矿区废石堆、尾矿库和堆浸场周边的环境介质（水、土、植物）中重金属元素含量为研究对象,讨论矿区重金属的环境效应。分析结果表明:低品位硫化矿石堆浸场淋滤产生的酸性废水是造成泥鳅河上游河水重金属污染的主要原因。靠近堆浸场的河水pH值介于3~4之间,Cu、Ni、Cd和Zn元素超标倍数分别是国家Ⅲ级地表水质标准的83.4、62.0、31.3和10.0倍;河水中下游水体中各重金属元素含量虽有下降,但依然为劣五类水。以国标Ⅱ级土壤限值、毗邻区土壤平均值为评价依据,采用内梅罗指数法对表层土壤的综合累积污染指数PN进行计算,结果表明:与国标Ⅱ级土壤环境质量限值相比,93.28%的土壤为清洁土壤（P_N < 0.7）;与毗邻区土壤平均值相比,警戒限及以上的样品（P_N>0.7）上升至23.12%,表明工作区土壤已经受到矿业活动的影响,重金属开始产生累积,但由于矿山开发年限较短,累积污染并不严重。矿区小麦、芸豆和黄豆样品中重金属元素普遍高于背景区农作物中元素含量,Ni和Zn超过食品安全国家标准。研究结果为矿山水土重金属污染防治提供了科学依据。      

Investigation the applicability of eggshell for the treatment of a contaminated mining site

Acid mine drainage (AMD) is a major environmental problem particularly for abandoned mining site, and many approaches and techniques have been developed for its management and rehabilitation. The abandoned Çan lignite basin enriched with sulfur minerals bearing rocks located in the NW Turkey, and its vicinity has been known as an AMD contaminated mining site for fifty years. Therefore, in order to investigate the applicability of eggshells for rehabilitation of this region, acidic water and solid samples were collected from acidic ponds and waste deposits for performing laboratory experiments. Besides sampling, pH and conductivity were also measured from different acidic ponds, and they are generally around 3 and 5717 μS/cm, respectively. In addition, the dissolved heavy metals as contaminants have been identified. In order to remove heavy metals and other pollutants from these contaminated ponds and stop further AMD generation, the grinded eggshell (−0.125 mm) was used as a low-cost material in batch experiments and column tests. During batch tests, the effects of the amount of the eggshell, the amount of contaminated water and contact time on adsorption were investigated by monitoring rising in pH value until 6.5, as well as by comparing initial and final concentrations of dissolved contaminants. Consequently, after all of testing and related analyses, the required amount of eggshells was determined for acidic ponds found at abandoned Çan mining site. The outcomes of the present study reveal the applicability and removal efficiency of eggshell technique as a low cost material for remediation abandoned mining sites under AMD hazard.     

陕西蒿坪石煤矿区重金属污染及生态风险评价

石煤矿区开采会引起矿区及周边土壤、水体重金属污染.对陕西蒿坪石煤矿石煤及周边土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Pb进行了测定,并对石煤进行了浸出毒性试验,运用地累积指数和潜在生态危害指数评价了矿区土壤重金属污染程度及潜在生态风险.结果表明,石煤中Cr、Cd、Zn含量高于中国煤和世界煤,而Pb和Cu含量与中国煤和世界煤接...     

煤矿复垦区土壤重金属含量时空分布及富集特征研究

为研究煤矿复垦区土壤重金属污染的时空变化及富集特征,以安徽淮南市潘一矿复垦区土壤为例,在2008-2010年期间对复垦区土壤中Cu,Mn,Ni,Pb,Cd,Hg,As 七种重金属元素进行了测定,并利用Surfer8.0软件对重金属的水平分布特征进行可视化表达。采用富集因子法来判断土壤中重金属人为污染情况。结果表明：煤矸石充填复垦区土壤,随着覆土年限的增加,除Mn和As元素外,Cu,Ni,Pb,Cd和Hg这5种重金属元素含量均高于淮南市土壤背景值,并出现一定程度的累积;从表层土壤重金属元素的水平空间分布看,煤矸石山的堆积、淋溶和粉煤灰贮灰场的存在对周边土壤造成了一定程度和范围的重金属污染。复垦区土壤剖面上Cu,Ni,Pb,Cd元素含量呈现表层（0~20 cm）和底层（80~100 cm）含量高,中部（20~80 cm）含量低的分布规律。分析重金属元素的富集因子,表明复垦区土壤已经受到了煤矿开采和煤矸石充填活动的影响。其中Cu,Ni,Pb,Hg和Cd元素已经出现富集,并且Cu,Ni,Pb,Hg元素达到了轻微污染水平,Cd元素达到了显著污染水平。Mn和As元素主要来源于土壤母质,没有受到污染。     

矿区煤矸石堆放引起土壤重金属污染研究

以焦作矿区为例，研究煤矸石长期堆放造成的重金属污染.根据研究区年降雨量，进行室内淋滤模拟实验，以研究煤矸石中重金属的溶出规律；根据地形地貌，从距离市区较近的演马矿煤矸石堆周围呈放射状布置3条采样线，用HCl-HNO₃-HF-HClO₃全分解法消解样品和火焰原子吸收光谱仪分析主要有害重金属元素（Pb，Mn，Zn，Cu，Cr，Cd）.研究表明：煤矸石淋滤液中的Zn和Mn浓度最高，并很快稳定；土壤中的Zn和Mn也最高，且浓度高许多倍.说明煤矸石中重金属淋出具有长期性，矿区土壤对重金属具有富集性和迁移性.