广东凡口Pb-Zn尾矿中重金属的表生地球化学行为及其对矿山环境修复的启示

通过分级提取实验 ,结合矿物成分和化学成分分析 ,对广东凡口铅锌尾矿的新尾矿和 1号尾矿库不同氧化程度尾矿的矿物组成、重金属含量及其形态进行了研究和对比 .新尾矿中的黄铁矿含量很高 (约 3 1% ) ,铅锌的含量分别高达 0 7%和 1 2 %以上 ,重金属元素主要赋存于金属硫化物中 .1号尾矿库样品中的黄铁矿含量 <10 % ,重金属元素也明显低于新尾矿 .在表层氧化带 (硬化层 ) ,硫化物的快速氧化导致大量次生矿物沉淀 ,锌大量吸附于 (氢 )氧化铁表面 ,可迁移性大 ;铅则主要形成次生难溶矿物 (如铅矾 ) ;次氧化带以硫化物的缓慢淋溶作用为主 ,难以形成次生矿物 ,Pb、Zn的流失比例大于 70 % .常用于矿山环境治理的尾矿覆盖方法往往使尾矿处于次氧化环境 .上述研究结果表明 ,这些方法不一定能够阻滞污染元素的迁移 .此外 ,本次研究采用Dold提出的分级提取法 ,发现方铅矿的溶解主要发生在第 2步 (提取液 :pH =4 5 ,1moL L- 1 NH4 Ac) ,而其它硫化物的溶解主要在第 6步 ,这可能是Ac- 与Pb2 + 的络合作用所造成的 ,表明提取液中含Ac- 的分级提取方法不宜用于评价铅的活性     

煤矿复杂事故树最小径集算法研究

文章在分析"成功树"法求事故树最小径集不足的基础上,结合煤矿五大灾害复杂事故树分析的特点,运用布尔代数和福塞尔行列法的基本原理,提出两种事故树最小径集的求解方法。通过一个煤矿复杂事故树分析实例,验证了方法的正确性和有效性,为实现事故树分析计算机化提供了有效的算法支撑。     

甲壳生物质去除酸性矿坑水中镉的性能与机制

采用低成本、可持续修复材料处理酸性矿坑水 (acid mine drainage, AMD) 具有重要的科研价值和应用前景。选取基围虾、对虾、蛎虾和梭子蟹壳4种甲壳生物质,探究其对AMD模拟水样及恒定pH的AMD水样中镉的去除性能与机制。结果表明：甲壳生物质具有良好的镉去除能力 (112.38~235.45 mg·g⁻¹) ,其含有丰富的碳酸钙对镉去除起了至关重要的作用,可通过中和作用调高AMD的pH值,降低镉的迁移能力;也可与镉离子形成碳酸镉沉淀,促进镉的固定。此外,甲壳生物质中大量的羟基、羧基等官能团可通过络合作用捕获镉离子。研究结果为甲壳生物质的资源化利用和废弃矿山AMD的低成本、可持续修复提供了理论依据。     

新型钝化剂与秸秆对黄铁矿的氧化抑制效果

尾矿中硫化矿物氧化产生的酸性矿山废水（AMD）,因pH低和富含重金属离子而对周边生态环境造成巨大危害。黄铁矿作为尾矿中分布最广、含量最高的常见硫化矿物之一,其氧化是酸性矿山废水产生的一个重要因素。因此如何有效的从源头控制黄铁矿的氧化是治理AMD的根本途径。实验以黄铁矿为研究对象,合成了一种新型的钝化剂——二硫代胺基甲酸钠（DTC-TETA）,并将该钝化剂与芦苇秸秆结合,分别考察了钝化剂和钝化剂-秸秆混合物抑制黄铁矿在酸性溶液中氧化的效果。结果显示：氧化24 h后,单纯的秸秆粉末覆盖对黄铁矿氧化抑制效果并不理想;0.5%（V/V）DTC-TETA对黄铁矿氧化抑制率为59.5%,0.5%（V/V）DTC-TET和秸秆混合物可以使黄铁矿氧化抑制率增加至76.9%。可见在减少钝化剂浓度的情况下,合理的添加秸秆物质,不仅能有效的抑制黄铁矿的氧化,而且从源头上减少了化学物质的使用量,同时还充分利用了农业废弃物,从而降低钝化成本和可能的环境风险。     

甘蔗渣为缓释碳源负载SRB处理模拟矿山淋滤水

以甘蔗渣为缓释碳源及载体,负载硫酸盐还原菌(SRB)处理含低浓度Cu2+离子的模拟矿山淋滤水,研究了缓释碳源、pH、ORP、SO42-、COD等对矿山淋滤水中Cu2+去除效果的影响,并探讨了处理过程中铜元素的形态及归趋模式。结果表明:在处理过程中pH呈现缓慢升高趋势,ORP全部降至-100 mV以下;硫酸根还原率可达92.4%;甘蔗渣作为缓释碳源释放稳定,COD可稳定保持200~300 mg/L之间;负载在甘蔗渣载体上的菌群可耐受高浓度Cu2+的毒性抑制,并利用缓释碳源甘蔗渣释放出的小分子物质将硫酸根持续还原;至实验期结束,20 mg/L的Cu2+浓度降至0.5 mg/L以下,较高浓度的Cu2+拟通过多级反应器串联进行逐级去除;SO42-和Cu2+的反应速率比表明,SRB每还原约15 mg SO42-,就有1 mg Cu2+得到去除;Cu2+主要是以硫化物的形式得以去除。     

浅议水雷寿命期内环境条件和边界参数

针对水雷全寿命剖面中环境变量的边界参数进行了深入探讨,为确定水雷全寿命剖面的环境条件边界参数提供了新的研究方向。以确定舰船部署水雷的环境边界参数为案例进行了深入探讨,特别关注了这类水雷在其整个生命周期中的环境条件边界参数,并据此构建了一套用于确定其环境条件边界参数的策略,为水雷产品在其生命周期中环境条件边界参数的确定提供了新的研究方向,这将有助于推动水雷环境工程分析技术的进步,能够更准确地评估水雷的性能和可靠性,从而为水雷的设计和应用提供科学依据。为了进一步提高水雷装备的可靠性和水雷环境工程分析技术,需要对现有的研究思路进行深化和完善,并将其应用于水雷环境条件边界参数的确定过程中,从而为装备建设提供更为坚实的技术支持和依据。     

中小型矿井主扇和瓦斯无线远程监控系统的研究

根据现行国家煤矿安全监察体制和有关安全生产的政策 ,笔者提出 ,将数字蜂窝无线网络的短信通讯方式与中小型矿井主扇运行及瓦斯监测系统相结合 ,各级煤矿安全监察机构对所辖区域内中小煤矿的主扇运行和瓦斯涌出情况实现无线远程监控 ,防止瓦斯爆炸事故的发生 ,实现保障煤矿的安全生产。     

4种草对铅锌尾矿污染土壤重金属的抗性与吸收特性

盆栽试验的结果表明,高羊毛、早熟禾、黑麦草、紫花苜蓿在纯尾矿污染土壤或经处理的尾矿污染土壤上都能生长,但在处理的土壤上生长的植物长势明显优于对照,其中紫花苜蓿的生物量所受影响比其他几种草坪草更大,说明其重金属抗性低于其他几种植物。单位面积上 4 种植物体内重金属质量分数高低均为 w(Zn)>w(Pb)>w(Cu)>w(Cd),但每种植物对 Cd、Pb、Zn 和 Cu 的吸收质量分数和分布均不相同,一般为根系质量分数大于茎叶。加入改良剂(CaCO3)和有机肥(菜枯)使生长在铅锌尾矿污染土壤上的 4 种草坪草生物量显著增加,植物体中的 Cd、Pb、Zn 质量分数下降,但 Cu 质量分数反而上升,结果单位面积上草坪草吸收各重金属元素的量均有所增加,可见利用改良措施与草坪草相结合的方法来修复重金属污染土壤具有可行性。     

硫酸盐还原菌和酸性矿山废水的生物处理

本文论述了硫酸盐还原菌的代谢和所需要的碳源以及硫酸盐还原的影响因素和生物处理酸性矿山废水的研究进展.     

煤矿矿区复垦植被类型对土壤微生物功能基因和酶活的影响

煤炭的长期开采严重破坏了当地土壤结构和生态环境,通过植被复垦可有效改善生态环境,目前对土壤理化特征和微生物群落结构研究较多,但对土壤矿区土壤功能微生物的研究较少.以山西省大同市晋华宫矿区5个不同植被类型复垦地（侧柏、云杉、油松、樟子松和桧柏）为研究对象,对其土壤理化性质、碳氮磷硫功能基因丰度和土壤酶活进行测定.结果表明,恢复类型对土壤理化性质、土壤酶活和75种功能基因丰度均有显著影响,桧柏林具有最高的总碳、总氮和总硫含量;云杉林具有最高的脱氢酶和脲酶活性,但碱性蛋白酶活性最低,樟子松林的碱性蛋白酶活性最高;云杉林功能基因丰度最高,但多样性指数显著低于其他样地,这可能是由于云杉林中的ureC、acsA和mct丰度占到了52%以上所导致的;土壤脲酶与六大类功能基因丰度有显著相关性;不同植被类型土壤中功能微生物群落β多样性差异显著,可见功能基因能较好地解释植被类型对微生物功能的影响;综合肥力指标指数最高和最低分别是樟子松和侧柏样地.总之,土壤功能基因是指示不同复垦模式对土壤微生物影响的敏感指标,樟子松和云杉是在该矿区更为适宜的复垦树种.