中国高矿化度矿井水脱盐技术应用现状研究

详细介绍了中国主要的水处理脱盐技术,包括化学药剂法、离子交换法、蒸馏法、电渗析法、反渗透法,并列举了各技术在高矿化度矿井水处理中的应用实例。实际经验表明化学药剂法、离子交换法和蒸馏法在高矿化度矿井水处理中均具有一定的局限性,电渗析技术脱盐效率高,适用于处理含盐量在500 mg/L~4 000mg/L的矿井水,反渗透技术脱盐效率高,应用范围广,既能够处理含盐量4 000 mg/L以下的矿井水,也能够处理含盐量10 000 mg/L的矿井水,是现阶段中国高矿化度矿井水脱盐的主要技术。     

赣东北德兴矿区周边女性居民头发中重金属分布特征

应用ICP-MS/AFS测定江西德兴矿区(铜矿和铅锌矿)周边地区祝家村和戴村女性居民头发中重金属含量。探讨了河水、土壤、饮用水、人发中的重金属分布,着重分析了人发中重金属含量与年龄间的关系,指出最易受环境污染危害的人群。研究表明,人发中重金属含量与人所处的地质环境密切相关,人发中重金属含量主要受控于地质环境中某个(些)主导因素。不同年龄段人群重金属元素的分布对矿山开发环境的响应不同。人发中一些有害元素(Pb、Cd)在儿童组(15岁以下)普遍表现为高含量。这说明矿山开发释放的污染元素对儿童的危害最大。不同地区不同元素与年龄间的关系不同。人发重金属含量与年龄关系较为复杂,不存在统一的结论,应具体情况具体分析。     

铜陵铜尾矿复垦现状及植物在铜尾矿上的定居

安徽省铜陵市位于长江中游,是我国主要的铜矿产区,其铜尾矿共有5个主要的分布区域。随排放时间的延长,各尾矿库的持水保肥能力和植被覆盖率提高;铜尾矿限制植物定居的主要因素是极端贫瘠和重金属毒性,各尾矿库的重金属含量都很高,而N 、P、K和有机质的含量很低甚至为零。自然和人工定居于尾矿上的植物共有9 科37 属40种,其中禾本科、豆科、菊科植物占所有植物种的72.5%,此3科植物因有完美的生态适应机制而能成为在尾矿上定居的先锋植物和优势种。铜尾矿库植被自然演替属于几十年甚至上百年的长期演替,铜矿废弃地的治理和恢复重建更是一项长期而艰巨的工作。     

铜陵相思河流域重金属分布特征研究

以安徽铜陵相思河流域为例,研究金属矿山开采活动区重金属的分布特征.在该流域分别采集了采矿废石、土壤、水系沉积物及地表水样品,测试了其中的Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As和Hg的含量,实验并计算了采矿废石产生矿山酸性排水的可能性,采用改进的Fǒrtsner 5步逐级提取法分析了采矿废石中Pb和Cr的赋存形态,进而总结了各类样品中重金属元素的分布特征,探讨了矿山开采活动区重金属的生态危害.研究表明,铜陵相思河流域上游凤凰山铜矿的采矿废石较少或不产生矿山酸性排水,而中游新桥硫铁矿的采矿废石会产生矿山酸性排水,缘于前者富含重金属元素的硫化物矿物含量较低而CaO含量较高.采矿废石中重金属元素含量一般较高,且其中还原态含量与之呈正相关关系,表明采矿废石中的重金属元素极易溶解于矿山酸性排水中而迁移至矿山周围环境.相思河流域土壤、水系沉积物和水体中的重金属分布具有明显的规律性,上游地区重金属元素含量较低,没有超过相应的国家污染标准和元素背景值,而中游地区重金属元素含量均较高,有明显的重金属污染,反映中游地区新桥硫铁矿的采矿活动对采矿区周边环境有一定的生态危害,矿山企业应重视采矿废石的排放及酸性矿山排水的处置.     

矿山恢复过程及前期恢复时限分析

目前矿山生态环境防治原则“谁开发谁保护,谁污染谁治理,谁破坏谁恢复”对矿山恢复到特定程度还没有明确的时间要求。矿山恢复可分为前期和后期两个阶段,前期恢复以水土保持为目的,后期恢复以建立稳定的生态系统为目的。草本植被在前期恢复中具有显著的水土保持功效。不同区域的草本植被恢复到特定盖度有明显的时间分异,所需时间与区域NPP(植被净第一性生产力)值呈负相关。据估计,草本植被恢复到70%的盖度,热带林区大致需要5~9个月,亚热带常绿阔叶林带需要9~15个月,温带林区需要15~24个月,寒带针叶林带和温带草原则需要超过两年的时间。建立的盖度-T(时间)-NPP曲线,结合区域植被有效盖度,为矿山前期恢复的时限制定提供依据。     

稀土尾矿区土壤重金属污染与优势植物累积特征

矿山废弃地不仅占用大量土地,而且还是严重的污染源,因此,矿山废弃地的生态恢复己成为一项紧迫而重要的研究课题。对广东省河源市和平县下车镇内的稀土矿区土壤的重金属污染情况进行调查,并对该区优势植物对重金属的富集特征进行分析,以期对稀土尾矿区的生态系统的恢复和重建提供理论依据。主要研究的3种植物分别是：马唐草（Digitaria sanguinalis）,香根草（Vetiveria zizanioides）,望江南（Cassia occidentalis）。采用原子吸收分光光度法测定稀土矿区废弃地土壤和植被中Mn、Pb、Zn的含量,并计算优势植物对重金属的生物富集系数BAC（Biological Accumulating Coefficient）和生物转移系数BTC（Biological Transfer Coefficient）。结果表明：研究区域的土壤中重金属含量Mn、Pb、Zn的平均含量均超出广东省土壤背景值和中国土壤背景值,土壤受Mn污染最严重,其次是Pb、Zn的污染。3种草本植物对于Pb的BAC和BTC均小于1,说明这3种植物对Pb的富集和运输能力都很弱。香根草对于Mn和Zn的BAC分别为0.9和0.4,小于1,BTC分别为3.7和1.1,大于1,说明香根草对Mn和Zn的富集能力不强,但吸收后的运输能力很强。马唐草和望江南2种植物对于Mn和Zn的BAC和BTC均大于1,说明它们对重金属Mn和Zn具有较强的吸收和转移能力,是Mn和Zn的超富集植物。马唐草覆盖率高,抗病虫能力强,可作为该矿区生态恢复的先锋植物,望江南可以间作种植。     

Fe0协同生物麦饭石的PRB系统井下原位处理煤矿酸性废水

针对煤矿酸性废水(AMD)具有污染组分多、危害程度严重、地面处理成本高等特点,以固定SRB污泥的生物麦饭石作为PRB活性填料,并添加Fe0构建生物-非生物协同去污的新型PRB井下原位修复系统,对AMD开展了连续动态、变负荷的模拟修复研究。实验结果表明,3个动态柱对pH均具有较强的调节能力,同时仅以麦饭石作为活性填料的PRB-3对Fe2+、Mn2+、NH3-N具有较好的去除效果,最大去除速率分别为45.77、9.23和12.10 mg/(L·d);以Fe0协同生物麦饭石的PRB-2在碳源充足时对SO42-、Fe2+、Mn2+、NH3-N最高去除速率分别为552.29、57.64、14.51和7.05 mg/(L·d),而相同条件下只以生物麦饭石作为活性填料的PRB-1对上述污染物的最高去除速率分别为446.62、57.20、10.87和3.53 mg/(L·d);应用PRB-2系统处理AMD不仅可以实现多种污染物的同步去除,还能实现无外加碳源的井下原位长效修复。     

万山汞矿区地表与大气界面间汞交换通量研究

采用动力学通量箱与高时间分辨率大气自动测汞仪联用技术对万山汞矿区不同季节、不同地表与大气界面间汞交换通量和大气汞含量进行了测定.结果显示,受人为活动和地表强烈释汞的影响,万山地区大气汞含量高出背景区1～3个数量级,在冶炼厂附近平均值可达1 101.8 ng/m³,最低平均值达17.8 ng/m³,显示万山汞矿区已遭受较严重的大气汞污染.万山汞矿区土壤与大气界面汞交换非常强烈,土壤向大气的释汞通量最高可达27 827 ng/(m².h),大气汞干沉降通量最高可达9 434ng/(m²·h).万山汞矿区土壤与大气汞交换通量主要受光照强度、大气汞含量影响.光照在土壤释汞过程中起促进作用,而较高的大气汞含量则抑制了土壤向大气的释放,并导致大气汞强烈的干沉降.不同的地表类型对地表释汞影响较大,植被覆盖土壤释汞通量显著低于无植被覆盖地区,而冶炼后的矿渣堆则成为大气汞的净源.     

Geochemical anomalies in two sulfide-bearing waste disposal areas: Fe,Cu, Zn,Cd, Pb,and As in contaminated waters and snow,Kemerovo and Chelyabinsk regions,Russia

Sulfide-bearing mill wastes are sources of high concentrations of acid, soluble metals, Sb, and As. Contents of Cu, Zn, Fe, Pb, Cd, As, and Sb in wastes of the Belovo Zn-processing and the Karabash mineral-processing plants (Russia) exceed the average content in the upper continental crust and background soils. High-dissolved metal and As concentrations are found in acid drainages, which form as a result of interaction between sulfide wastes and water. Monitoring research using geochemical and geophysical methods was performed to evaluate the contamination of the surrounding area (water and bottom sediments in the contaminated rivers and snow cover). Zones of geochemical anomalies were identified where the concentrations of Fe, Cu, Zn, Cd, Pb, and As are 2–3 orders of magnitude higher than in drinking water standards (for rivers) and background levels (for snow). The use of geophysical methods allowed us to prove penetration of drainage solutions into the groundwaters. The total environmental damage caused by the pollution of water and land resources in the Belovo Zn-processing plant waste disposal area amounted to $156 million at the time of 2011, and could reach $480 million by 2030, if steps are not taken in recycling and remediation of disturbed areas.     

去除矿井水中乳化油的试验研究

本文针对大同矿务局矿井水含乳化油影响电渗析正常使用问题，在实验室与现场采用七种单项技术，四种组合工艺反复试验，取得了大量有效数据，经分析研究提出了去除乳化油的最佳工艺。该技术可对含乳化油矿井水处理起到一定指导作用。