金属矿山废弃地生态恢复技术

金属矿山开采后的废弃地(如尾矿库)表面形成极端的生态环境,需要进行生态恢复.简述了恢复生态学在废弃地治理方面所应用的理论基础,总结了金属矿山废弃地生态恢复技术包括废弃地工程处理、植被恢复、区域生态系统重建等途径,介绍了我国在金属矿山废弃地复垦、重金属污染的植物修复、改良土壤肥力及区域生态系统的恢复和重建等方面所进行的实践,探讨了今后我国金属矿山废弃地生态恢复工作的发展方向.     

铜矿废弃地重金属污染及其生态修复

分析了在金属矿山开发过程中的尾矿、废石等需要大面积的堆置场地,导致对土地大量占用和对堆置场地原有生态系统的破坏,并造成矿山废弃地土壤严重的重金属污染.以铜矿为例,说明了矿业废弃地重金属污染的产生及形态,重金属对植物的毒害作用和生态修复方法,介绍了国内外有关的研究进展,并指出目前尚未解决的问题及未来发展趋势.     

抚顺红透山铜矿废弃地植物重金属耐性研究

调查了抚顺红透山铜矿废弃地（原始尾矿库、排土场、覆盖生活垃圾的尾矿库）中自然生长的13 种优势植物,取样检测了这些优势植物地上部分和地下部分中重金属Cu,Zn,Pb,Cd 的含量,并研究了这些优势植物对4种重金属的富集能力和耐性。根据检测和研究结果,在原始尾矿库中选取野艾蒿、山刺玫和珍珠梅,在排土场中选取薹草、落叶松和大籽蒿,在覆盖生活垃圾的尾矿库中选取假酸浆和灰绿藜作为红透山铜矿废弃地植被恢复的先锋物种。     

赣西北土龙山金矿废弃地土壤污染及生态修复

赣西北土龙山由于金矿的开采导致植被破坏、表土剥离,废渣堆积形成大量的废弃地,水土流失严重,废弃地污染物的迁移扩散易导致更大范围的污染,金矿开采停止后废弃地的生态修复显得尤为必要。土龙山金矿废弃地污染物主要是存在于尾矿废渣中的氰化物和重金属砷、镉等,植物生长需要的氮、磷、钾等营养物质缺乏。目前主要采取2种措施修复生态,重建植被防止尾矿废渣的流失。根据尾矿废渣的限制因子因地制宜选用耐性植物进行植被重建,经过三年的观察,筛选出巨菌草和五节芒做为金矿废弃地植被重建的首选品种。     

金属矿山废弃地重金属污染的植物修复治理技术

金属矿山开采引发的环境问题已经越来越严重，采矿活动破坏生态平衡，造成矿山废弃地土壤严重的重金属污染。利用植物修复技术对土壤重金属污染进行治理，是目前国内外有关学者研究的热点和难点问题。本文以铅锌矿为例，说明了重金属污染的产生，对植物的毒害作用和重金属污染土壤的植物修复技术，从超富集植物的筛选、影响超富集植物提取能力的因素和超富集植物对重金属的运输和解毒机制等方面，介绍了国内外的有关研究进展，并指出了目前尚未解决的问题及未来发展趋势。     

冀中某铜矿废弃地土壤及优势植物重金属特征评价

利用野外取样调查法、室内化学分析法、污染评价及富集能力分析等方法,对冀中某铜矿废弃地土样和植物样品的铜、铅、锌、铬、镉和砷6种重金属离子含量进行检测,研究了该矿区土壤重金属污染情况以及优势植物重金属富集特征。结果表明:该铜矿废弃地土壤铜、砷含量超标,属铜、砷复合污染,其中采矿区铜含量达1 870 mg·g~(-1),超出标准值4.675倍,砷含量达84 mg·kg~(-1),超出标准值2.1倍,土壤重度污染;运矿区和半山腰铜和砷含量表现不同程度的超标,为轻度复合污染;厂区及周边村庄土壤6种重金属含量均未超标,为安全状态。9种优势植物中刺儿菜、虎尾草、葎草地下部分对铜和砷离子的富集能力较强,且在铜矿废弃地的长势表现很好,可作为铜、砷离子复合污染土壤的生态恢复植物;狗尾草对铅离子以及野西瓜苗对锌离子的富集能力和转运能力均较强,可作为铜矿区中铅锌重金属离子污染的修复潜力植物;藜、鹅绒藤、益母草、甘菊对不同重金属离子分别表现为抗性或者耐性。本研究可为本区矿山重金属污染与治理提供基础材料与科学依据。     

赣州稀土矿山废弃地土壤重金属污染现状评价

为了解稀土矿山土壤重金属污染现状,以赣州某稀土矿山废弃地作为研究对象,测定了3类废弃地及矿区周边对照区土壤的重金属含量,采用单因子污染指数、内梅罗指数和潜在生态风险指数三种评价方法对废弃地污染现状进行评价。结果表明,废弃地堆浸场和母液处理车间土壤汞含量超过土壤二级标准,堆浸场达中度污染水平,母液处理车间属于轻度污染,综合潜在生态风险为轻度。     

蒲公英和铜草对土壤中铜的富集

针对安徽重点矿区排土场土壤受重金属污染较为严重的现状,探索采用植物修复法恢复被铜污染的土壤。通过对蒲公英、铜草进行盆栽试验,分析土壤铜浓度对两种植物生物量的影响,并考察蒲公英和铜草对土壤中铜的富集特点。结果表明,随着土壤中铜浓度的增加,蒲公英和铜草的生物量均呈逐渐减小的趋势;当土壤中铜浓度达到100 mg/kg时,蒲公英富集系数和转运系数均大于1,符合超富集植物的特征,可作为修复被铜污染的土壤的超富集植物,而铜草不属于铜的超富集植物。结果对于筛选出重金属的超富集植物,进而采用植物修复法代替物理和化学方法修复被铜等重金属污染的土壤具有重要作用。     

废弃铅锌矿井重金属污染评价分析

废弃铅锌矿井遍及全国各地,铅锌矿的开采利用虽带来了大量的物质财富,但也给生态环境造成了较大影响,不仅森林植被遭到破坏,景观破碎,还造成重金属污染和诱发塌陷等地质灾害问题。通过对废弃铅锌矿井重金属污染进行分析研究,以达到废弃铅锌矿井治理修复的效果。植物具有积累或富集重金属的作用,许多研究通过铅锌矿区自然生长植物的调查以寻找修复矿区重金属污染的植物。综合有关研究,对铅锌矿区重金属具有良好富集作用的植物包括蕨类植物(Pteridophyta)的蜈蚣草、笔管草、芒萁,菊科(Compositae)的一年蓬、小飞蓬、全叶马兰、蒲公英,认为小飞蓬、马尾草、蜈蚣草能够有效吸附重金属。以庆元县废弃铅锌矿区为例,进行了废弃铅锌矿井重金属污染评价,并讨论了相应的治理措施,对于类似矿区重金属污染评价及治理有一定的参考价值。     

金属矿山废弃地的生态恢复实践与对策

金属矿山废弃地(尤其是尾矿库)因重金属含量高、营养贫乏等限制因子需要人工协助恢复。表土覆盖、尾矿基质改良、植物修复是目前较常用的生态恢复技术,但仍需要实践的检验。探讨了我国生态恢复实践中存在的差距,并提出了较为具体和可操作的改善措施。     

基于ARIMA模型的矿区重金属污染时间序列预测

矿区重金属污染具有时间序列的特征,因此可以采用时间序列ARIMA模型对重金属污染进行预测。对南方某铜硫矿,在1995年1月—2008年6月重金属月监测数据的基础上,运用ARIMA模型建立了矿区尾矿库废水总排放口Zn浓度的预测模型,结果表明,ARIMA(1,1,2)模型能较好地拟合2008年1月—2008年6月重金属污染变化规律,经实际计算结果验证所建模型,误差在5%左右,经检验其精度满足要求。预测结果显示,该矿区未来重金属Zn仍然处在污染状态。     

基于电动微生物法的矿山土壤重金属污染绿植生态修复技术

分析矿山土壤重金属污染情况,有助于提高矿山修复治理效果。以西北某矿山土壤为研究对象,确定该地绿植生态被破坏的主要原因是重金属镍超标,研究镍对绿植的影响得出高浓度镍会抑制绿植生长的结论,采用电动微生物法修复土壤中重金属污染,实现矿山土壤镍污染绿植生态修复治理。经验证,在电压和微生物合适的情况下,电动微生物法对矿山土壤重金属污染绿植生态修复治理具有积极作用。     

湖南某矿细菌浸铀

细菌浸出法是利用某些微生物及其氧化产物溶浸矿石中有用金属的一种工艺。介绍了湖南某矿铀矿石柱浸、地表堆浸、井下原地破碎细菌浸出结果,考察了不同浸出剂、浸出时间、矿石粒度、矿石层高度、浸出剂中Fe3+浓度等因素对铀浸出率的影响。结果表明,利用细菌浸出法可提高铀的浸出率、降低酸耗、缩短浸出时间。     

青城子铅锌矿区土壤重金属污染评价

根据对青城子铅锌矿区排土场、尾矿库以及周边地区土壤的取样检测结果,应用地积累指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属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,矿区土壤中Cd,Pb,Hg和Zn的污染最为严重,不同区域的重金属综合污染程度排序为尾矿库排土场周边农田。根据评价结果,认为矿区周边农田应优先考虑发展林业,待土壤重金属污染状况改善之后再发展农业。     

湖南郴州铅锌矿区周边优势植物物种重金属累积特性研究

在实地调查与筛选的基础上,采用野外采样系统分析法对湖南省郴州柿竹园铅锌矿区周边9种优势植物物种的重金属(Cu、Cd、Pb、Zn)积累特性进行了初步研究。研究表明:所调查的9种植物对Pb、Zn、Cu、Cd等4种重金属复合污染的耐抗性较强,但在植株中该4种重金属的富集量均未达到超累积植物所规定的临界含量。其中野菊花、莎草、五节芒3种植物地上部某些重金属的含量大于地下部重金属含量,迁移转运系数大于1,可以认为具备了超累积植物的某些基本特征。     

Treatment of acid mine water by use of heavy metal precipitation and ion exchange

Acid mine water from a South African gold mine was characterised and treated by the precipitation of heavy metals with lime and sulphides, followed by ion exchange. The novelty of the proposed process lies in the use of carrier magnetic materials for more effective separation of water and solids, as well as the oxidation pretreatment that is also used to sterilize the water. The process can generate very, pure water from acid mine water with a great flexibility and an acceptable cost. The oxidation and precipitation of heavy metals with lime and subsequent sulphide-carrier magnetic separation appeared to be particularly suitable for the removal of heavy metal ions from the effluent of the particular gold mine that was investigated. The cation exchange resin IR120 can be used to reduce the salinity of the effluent of mine water after removal of heavy metals by precipitation. Low cost sulphuric acid can be used as the cation resin regenerator. The anion exchange resin A375 could reduce the anions (sulphate, chloride, bromide and fluoride) to acceptably low levels in the mine water after precipitation of heavy metals. A combination of sodium hydroxide and saturated lime solution can be used as the anion resin regenerator. A mixture of acidic gypsum from the cation elution section and alkaline gypsum from the anion elution section could generate high quality gypsum as byproduct, which could be sold as a valuable raw material to the gypsum industry, to offset process cost. Although these experiments were conducted on the acid mine water of a specific mine, the process could be extended to other mine waters contaminated with heavy metals and high salinities.     

重金属生物有效性在矿山环境评价中应用研究进展

重金属的生物有效性是决定重金属生态环境毒性的重要因素。生物有效性可为矿山土壤中重金属风险评价提供可靠的数据,提升评价质量。从厘清生物有效性概念入手,阐述了生物有效性研究方法的特性,评价了生物有效性在矿山环境评价中的应用,以重金属的生物有效性可以更好的评价重金属由土壤迁入植物的生态风险,更科学的确定重金属安全阈值,为矿山环境风险和人体健康风险评价提供新的方法和思路。      

提高永平铜矿铜精矿品位的探讨

提高铜精矿品位是永平铜矿选矿面临的主要技术问题之一。本文通过试验和实践总结后认为:提高一段磨矿细度能有效提高铜的浮选指标;中矿再磨不仅可以避免铜矿物的过磨,而且能提高铜精矿品位和铜回收率,建议进一步对中矿再磨方案进行深入研究;采用石灰+CTP或石灰+水玻璃强化铜硫分离,比较明显地提高了铜精矿品位;此外,使用新型高效的铜选择性捕收剂是提高铜精矿品位的有效途径。     

巷道支护加钢筋网喷射混凝土破坏过程的数值模拟

确保喷射混凝土支护方式的有效性是喷射支护的关键,如何事先预测喷射混凝土的破坏模式是矿山建设工程中亟待解决的问题。采用三维真实破坏过程分析系统,对加钢筋网喷射混凝土结构在双向拉伸作用下的破坏过程进行数值模拟,直观再现了喷射混凝土结构中应力场分布及裂纹演化过程。分析其破坏机理,并提出了一些建议,对于工程实践有一定的指导作用。