金属硫化物矿山环境地球化学研究述评

矿业活动对矿山地球化学环境及周围的生态系统带来了巨大的环境影响。金属硫化物矿山开采过程中释放出大量的酸性废水,浸滤出大量的重金属离子,它们和固体废弃物已成为金属矿山采选业的三大环境公害和重要的环境污染源。文章述评了这三种污染源的环境地球化学效应,提出需要进一步加强矿山环境的矿物转化过程中环境地球化学信息的提取和识别,揭示复杂条件下酸性矿山废水中金属的形态、转化过程及其生态效应,建立相应地球化学演化模型,为矿山环境治理提供理论依据。     

美国矿床(山)环境地球化学研究动态及我国对策

矿床的开采所引发的环境问题越来越引起人们的重视,矿床环境地球化学研究成为一个重要研究领域。自20世纪90年代以来,美国在此领域取得了一些重要研究成果,文章对美国在矿床环境地球化学作用、矿床的地球化学背景和基准值、矿山(床)酸性排水和特殊矿床的环境效应等方面的最新研究成果进行总结,旨在为我国开展这方面的工作提供参考资料。作者建议我国应适时启动矿床(山)环境地球化学研究,特别是研究全国地球化学扫面资料在矿床环境方面的应用、流域性矿集区环境地球化学作用及其与生态关系、矿山环境治理(矿山复垦或矿山酸性排水降解)中地球化学作用机理等。     

河台金矿矿山土壤-植物系统微量元素地球化学和生物地球化学特征

在广东省河台金矿矿山采取土壤、植物样品,并对其中的微量元素含量采用ICP-MS法测定,研究了金矿矿山土壤、植物的根、茎、叶微量元素地球化学和生物地球化学特征。结果表明:在成矿和表生地球化学过程中金矿土壤各层的微量元素发生迁移和分异,在表土层和心土层含量高于底土层;土壤各剖面层中Au及Au的伴生元素As、Hg、Cu、Pb明显高于背景对照区和中国土壤背景值;植物体内微量元素的含量特征受所处土壤环境影响,同时表现出每种植物独特的生物地球化学特征和对金矿环境的耐性机制;运用微量元素的生物吸收系数和生物转移系数表征植物对微量元素的吸收富集能力以及在各个器官的迁移状况。     

铅锌矿床中镉的表生地球化学研究现状

铅锌矿床是镉主要来源,在其开采过程中,镉等重金属有毒元素会产生次生富集,同时不可避免向环境大量释放,严重影响周围环境。本文介绍了铅锌矿的表生地球化学研究现状,提出应加强镉等重金属元素在表生风化作用下活化-迁移-富集机理及影响因素,定量地描述镉等重金属元素的释放过程等地球化学研究,以揭示镉等有害元素在铅锌矿山表生风化过程中的活化、迁移、次生富集的规律及机理,探讨其通过岩(矿)石-水-土壤-植物影响环境和人类健康过程,这不仅对于铅锌矿山环境有重要意义,而且也将揭示一些矿床中镉高度富集机理,从而在理论上丰富镉的地球化学内容,对研究铅锌矿床中元素循环、矿山修复、环境评价及生态效应等具有重要意义。     

环境中重金属状态研究分析技术

金属的毒性与化学状态有关,游离铜的毒性比惰性有机络合铜毒性大,甲基汞比离子汞毒性大,元素的化学状态影响地球化学过程中的沉淀速率。因此,仅分析痕量金属元素在环境中的总浓度不足说明他们的生物效应和地球化学过程。本文扼要介绍环境中     

湘江江水中重金属转化的主要地球化学因素

研究湘江江水悬浮态和溶解态金属浓度的变化、重金属在沉积物中的赋存形态及对制约湘江江水重金属进入沉积物的地球化学作用结果表明,在湿热的湘江流域气候环境条件下,河流水体中重金属的地球化学作用一方面表现出明显的地带性特征,即Fe/Mn水合氧化物的吸附沉淀作用较强,又受区域地质条件、岩石性质的影响,表现为较强的碳酸盐的地球化学作用,但不同金属的地球化学趋向不同,铅易以碳酸盐形式、铜主要依靠有机质的结合作用进入沉积物。     

吸附在粘土上的金属卟啉的稳定性——对比研究

<正> 一、引言1.金属啉卟的地球化学四十多年前,对卟啉的地球化学就发生了兴趣,这主要和应用这些化合物作为地球化学标志物有关。在这方面,对成岩作用期间卟啉有机骨架的转化(包括水解、还原、氧化、脱羧、烷基转移等作用)进行了广泛地研究。然而,就地球化学环境对卟啉的有机     

地球形成过程中铁-水反应的作用

<正> 笔者一直从事金属物性研究工作,在研究高压下金属氢化物性质过程中,发现在高压下氢能大量地溶进铁中。此外,根据最近对地球吸积时加热和脱水过程的分析,查明了原始物质中硅酸盐所含的水大邵分贮存在地球内部。因此笔者认为,原始物质中发生的铁-水反应是影响地球外核组成乃至整个地球演化的关键问题。     

水岩作用的地球化学动力学

水岩作用是一种基本的地球化学作用。它的发生是以热液、地下水和岩石之间存在的化学或同位素的不平衡为前提的。因此,它是开放体系中的一种非平衡的地球化学过程。水岩作用研究的一个关键理论问题就是阐明整个过程的化学动力学效应。目前,在水岩作用的研究中所建立的地球化学动力学理论主要和水-硅酸盐体系有关,涉及化学和同位素这两个方面。前者重点解释水硅酸盐体系中由于化学不平衡所造成的溶解过程,其反应机理主要和表面作用有关;后者则处理主要由于同位素不平衡所引起的表面反应交换及扩散交换。在发生同位素交换的过程中,未必伴随有通常所讲的化学蚀变和交代。在讨论水岩作用时,水岩比是一个重要的特征参数。     

矿床学的地球化学观点

现今已积累了一些关于矿床形成过程中某些元素分布特点和物理-化学参数变化的新的实际资料。在此基础上,В.И.维尔纳茨基提出的“为进一步发展成矿理论和提高找矿勘探的效果,必须把地质学方法与地球化学方法结合起来”的学术思想得到了发展。业已证明,地质空间的不对称性是元素发生再分配和金属组分出现局部高含量异常的基本先决条件。     

不同地球化学相中金属元素与河口化学过程

本文采用一套连续浸提程序,对珠江口海区七个有代表性采样站的悬浮物不同地球化学相中金属元素分别浸取,并作含量测定,分开的地球化学相有6个:离子交换和吸附、碳酸盐、易还原、可还原、有机物和硫化物、残渣相等;测定的元素包括Al、Fe、Mn、Ti、Cu、Pb、Zn、Cr、Co和Ni等。研究结果成功地用于说明在连续变化的河口中,颗粒金属元素的化学行为,与环境的作用机制,相分配,阳相变化;成功地用于说明颗粒金属地球化学、河口化学连续变化过程。     

冲积物覆盖区活动态金属在土壤中的分配规律

以我国山东省北部为例 ,研究了冲积物覆盖区土壤中金属的存在形式 ,特别是活动态金属的分配规律。通过研究发现 ,活动态Au在土壤全量Au中大约占到 70 %的比例 ,而Cu、Pb、Zn等元素在土壤中所占的比例相对较小。每种金属在四种活动态中的分配比例也存在较大差别。造成这些差别的主要原因是元素的地球化学性质不同 ,特别是地球化学性质极为不活泼的Au ,反而大部分以活动形式存在 ,主要是因为Au在表生环境中以纳米或亚微米等超微细颗粒形式存在 ,使其化学性质发生了很大的变化。     

华南玄武岩红土化过程中微量元素地球化学

广东、海南的玄武岩．在强烈的红土化过程中．元素在红土剖面中发生迁移和残留、贫化和富集。根据红土化过程中元素的地球化学性状，将元素划分为活泼元素和不活泼元素两大类。并首次采用了元素它集因子这个概念来探讨红土化过程中微量元素的地球化学行为。最后讨论了红土化过程小金的表生富集作用。     

研究金属—有机配合物的实验方法

有各种各样的实验方法已被用来测定金属-有机配合物的化学计量常数和稳定常数。溶解度法为测定在有地球化学意义的条件下各种各样的金属-有机配位作体系的化学类型和热力学数据提供了一种重要方法。氢电极电位测量法已被证明是一种获得高温下金属-有机配合物的稳定常数的最精确方法。在选择研究特定的金属-有机配合物体系的适当方法时，必须考虑以下几个方面：所期望的信息典型、配合物的化学计量和强度、温度、氧化态、溶解度测定过程中适宜相的可获量以及处理原始实验结果时热力学数据的可获量．     

硫化物矿物氧化反应动力学实验研究现状及进展

硫化物是自然界中常见矿物,在铅锌矿床中分布极其广泛（如黄铁矿、闪锌矿和方铅矿等）,矿产资源的开采利用,使其大量暴露于地表,与Fe^3＋、溶解氧等发生氧化作用,释放出大量酸性废水（AMD）和重金属元素等有害物质,导致局部表生地球化学异常和环境污染。因此硫化物矿物氧化动力学实验研究对于表生成矿作用和矿山环境污染治理方面具有...     

含矿溶液在稀土元素方面的地球化学专属性

<正> 关于含矿溶液的地球化学专属性,通常是根据矿石和近矿交代岩石的地球化学谱来判定的。目前已经积累了有关成矿过程中造岩、成矿元素行为的大量实际资料,但是,对普通金属矿石中的稀有亲石元素的分布却研究得很少,稀有碱金属可能除外。众所周知,稀土元素行为的分析对岩浆体系的起源和演化判断可以提供很重要的信息。本文的目的,是以某些金属矿床为例,阐明含矿溶液在稀土元素方面     

宇宙研究与矿床地质学

从宇宙获得的丰富情报,对于地球自然资源的研究,具有重要的地位。 首先,根据宇宙影象资料,同时借助载人宇宙飞船和无人卫星的帮助,可以研究地球的地球化学场和地球物理场,并对地球的金属成矿新方向进行研究。在矿产地质学中,现今首要的任务,是应用宇宙象片。因     

金属成矿过程中的有机质——研究进展与展望

涉及活生物或碎屑碳质物的地球化学过程,常常用来解释富有机质沉积层中金属元素的优先富集,以及某些沉积矿床中各种有机组分与金属元素的伴生关系。尽管观点上的某些差异取决于所考虑的金属(Pb-Zn-Cu,U,Au)及地球化学环境或地质背景,但是有关涉及有机质的金属富集机理的观点或多或少与矿石沉淀的成因模式趋同发展。沉积有机质的来源和活生物富集各种金属的能力,首次使得研究人员重视生物聚集过程。其次,对腐殖酸和海洋物质的吸附特性和配位体特征的评价,使得人们强调金属螯合机理。对有机质有限的交换阳离子能力的认识和对主要元素与微量元素争夺螯合位置的认识,使得人们把大部分注意力集中在还原反应上。硫酸盐与有机质形成的还原硫类型,基本上被认定为许多金属的大吸收器(sink):形成金属硫化物后直接沉淀,与金属硫化物共沉淀或还原非亲铜元素。然而,生物和非生物途径的硫酸盐还原过程的发展条件(有机质、温度)仍有争议。同样,有机质直接还原金属(没有任何硫类型参与)的可能性也知之甚少。所有的机理在表生富集过程中可能起了一定的作用。长期以来,同生矿床被认为是沉积矿床的一种重要类型(例如,含铜页岩、碳酸盐岩型Zn-Pb矿)。然而,岩相学,同位素和流体包裹体资料以及有机地球化学资料研究结果都表明,     

海南岛地表水的区域地球化学特征及其影响因素

始于2004年的海南岛多目标生态地球化学调查,对全岛的地表水进行了区域调查取样,分析测试了24项指标(部分样品增加测试12项)。测试结果表明,大多数指标优于国家地表水环境质量标准(GB3838-2002)中III类水体水质标准,只有Hg和总氮存在区域性的超Ⅲ类水体水质。经对样品的聚类分析研究表明,全岛地表水样品主要分为4类,分别反映了地表植被、海水入侵、灌溉水田排水、矿山废水排放对地表水化学成分的控制作用。在此认识的基础上,依地表水样品所处的土地利用方式的不同,按一定顺序对样品进行编号赋值(沿海的土地视为"海洋利用方式"),该赋值与聚类分析所得到的样品类别值之间存在极显著的正相关性,相关系数达0.8280,表明海南岛的土地利用方式是控制地表水地球化学特征的关键因素,从而为海南岛地表水环境质量的保护和提高指出了方向。     

碳酸盐岩地区矿山酸性排水的产生及其防治初探

尾矿中的硫化物在空气、水、微生物等的作用下,发生一系列的物理化学反应,形成矿山酸性排水(AMD)。在碳酸盐岩地区,由于尾矿和围岩中都含有大量对酸具有中和效应的碳酸盐矿物,于是人们一直认为碳酸盐岩地区的尾矿不存在酸污染。而如广西大厂、广东凡口及大宝山、贵州牛角塘等碳酸盐岩地区矿山的尾矿却存在着严重的酸污染,其主要原因是碳酸盐矿物在中和酸水过程中,表面会形成阻止反应进一步进行的次生包壳,碳酸盐矿物的实际中和量达不到其理论值。矿山酸性排水携带大量的重金属离子,对碳酸盐岩地区的生态环境及矿山工程设施带来严重的危害。针对碳酸盐岩地区尾矿自身的特殊性,对新建尾矿堆采用覆盖法,而对已经产酸的尾矿用渗透反应栅法,是防治这类尾矿酸化的有效方法。