Seasonal distribution and speciation of mercury in a gold mining area,north-west province,South Africa

The seasonal speciation of mercury (Hg) was determined in water, soil, and sediments from watersheds located in the North-West province of South Africa. The study area is known to have a long history of mining activities which also include the recovery of gold from old tailings. Both inorganic (IHg) and methyl mercury (MHg) were detected at high concentrations (up to 8480 μg IHg kg^?1 and 13 μg MHg kg^?1) in surface sediments during dry season. A considerable remobilization of Hg from bottom sediments was observed in water from dry to wet season as well as the migration of Hg away from pollution sources due to seasonal influences. Hg in sediments mostly has been speciated as Hg⁰. Enhancement of Hg methylation occurred mainly in deeper sediments at regions corresponding to the lowest redox potential, higher pH, and enrichment of IHg. Hg values in borehole waters were very high (up to 3310 ng L^?1) suggesting a serious contamination of the site groundwater which needs to be addressed urgently in order to minimize further impact that affects the Vaal River and other water systems located nearby.     

基于层次分析法的尾矿库远程监测单元体系的构建

通过对我国近年来尾矿库发生的事故的统计分析,用系统的观点与层次分析法建立了尾矿库远程监测单元体系,确定各监测单元的权重并进行总排序,为不同实际工程概况的尾矿库选取与之相适应的监测单元进而建立尾矿库远程监测系统提供了科学依据,对保障尾矿库库区下游居民的生命财产安全起到了重要作用,为避免因尾矿库事故而造成的环境污染提供技术支持。     

考虑干密度影响的尾矿材料土水特征曲线模型及其应用

尾矿坝在运行过程中,堆积尾矿处于干湿交替环境,进行稳定性分析需要确定其抗剪强度和渗透系数。直接测量上述参数存在价格昂贵、耗时等缺点,而土水特征曲线是研究土的非饱和特性的重要工具。针对典型的尾矿材料,分别进行不同干密度尾矿样的脱水试验,测量不同吸力下尾矿样的含水量。在此基础上,整理得到不同干密度下尾矿样的土水特征曲线,采用Gardner模型对其进行拟合,得到考虑干密度影响的尾矿材料土水特征曲线模型。最后,将其应用于尾矿边坡的稳定性分析中,探求基质吸力对边坡稳定性的影响。研究成果可为尾矿材料的力学特性以及非饱和尾矿坝稳定性分析提供理论基础。     

汛期尾矿坝溃坝事故树分析

根据汛期尾矿坝溃坝的一些典型事例,概括出了导致尾矿坝溃坝的基本事件,应用事故树分析中的最小割集、最小径集及结构重要度,对汛期尾矿坝溃坝事故进行了研究,结果表明,可以选择由滑坡量大、超出正常设计的降雨、未采取有效的排洪措施、大于设计烈度的地震4个事件构成的最小径集作为控制汛期尾矿坝溃坝事故发生的途径,未采取有效的排洪措施是这一途径中的控制重点,可以通过修复或增设排洪设施,汛前降低库水位等措施来实现,这对指导尾矿坝防洪渡汛有重要意义。     

CMC-nZVI对高硫矿山土壤中铜的固定效果及机理

纳米零价铁(Nanoscale zero-valent iron,n ZVI)因具有较大比表面积和较强还原能力,常被用于原位修复变价重金属污染土壤,而对其应用于高硫富铜矿山土壤的修复及机理研究却鲜见报道.本研究以羧甲基纤维素-纳米零价铁(CMC-n ZVI)为供试材料,以广东省大宝山矿区高硫富铜土壤为供试土壤,按水土比1 g∶5 m L将CMC-n ZVI与矿山土壤混合均匀,通过毒性淋溶提取、重金属形态和酸可挥发性硫化物提取等实验,探究了CMC-n ZVI对矿山土壤中Cu的固定效果及机制.结果表明:(1)CMC-n ZVI对高硫土壤中的Cu具有极好的固定效果,毒性淋溶提取实验结果表明,n ZVI处理土壤中Cu的浸出浓度低于15 mg·kg-1,达到安全标准;(2)n ZVI可促进厌氧微生物的活性,促进土壤中大量硫酸盐被还原,因此Cu可能被Fe S、Fe S2吸附或直接生成硫化物沉淀,最终固定于土壤中;(3)新生成的无定形或微晶型次级铁矿物易通过吸附或共沉淀将游离的Cu(II)固定.     

铅锌尾矿污染区3种菊科植物体内重金属的亚细胞分布和化学形态特征

通过实地调查分析广西阳朔某铅锌尾矿污染农田自然生长的3种常见菊科植物野艾蒿、胜红蓟和野茼蒿体内的重金属含量,并采用差速离心与化学试剂提取法分析重金属在植物中的亚细胞分布及其存在的化学形态,探究菊科植物对重金属的积累、耐性特征和机制.结果表明,污染区土壤受Cd、Pb、Zn这3种重金属污染严重,其含量分别比国家土壤环境二级标准(GB 15618-1995)超标37.7、5.7和8.9倍,植物体内Cd、Pb和Zn含量都超过正常范围.野茼蒿和胜红蓟对Cd具有较强的迁移能力和富集能力,适用于Cd污染土壤的生态修复.此外,野茼蒿的茎和叶中Cd的含量分别为159.6 mg·kg~(-1)和219.5mg·kg~(-1),超过Cd超富集植物的临界标准,可见野茼蒿完全具有Cd超富集植物的基本特征,是Cd超富集植物.3种菊科植物地下部和地上部的Cd、Pb和Zn主要分布在液泡可溶组分和细胞壁中,而在细胞器中的分布较少.植株中大部分的重金属以迁移性较低的氯化钠提取态、醋酸提取态和盐酸提取态存在.因此,液泡区隔化、细胞壁固持和重金属以低活性的化学形态为主可能是3种菊科植物应对重金属胁迫的重要耐性机制.与野艾蒿相比,胜红蓟和野茼蒿茎叶中的Cd更多地贮存在液泡中,且地上部"活性态"Cd的积累比例低于根系,这些很可能是胜红蓟和野茼蒿忍耐和富集镉的重要途径.     

湖南下水湾铅锌尾矿库优势植物重金属含量及富集特征

矿区废弃地优势植物调查与筛选是植物修复研究的重点.通过研究湖南下水湾铅锌尾矿库区土壤重金属含量,以及库区优势植物对Pb、Zn、Cd、Mn、Cu等重金属的富集能力与转移特征,筛选出适应该地区生态修复的先锋植物.结果表明,库区发现高等植物40种,40属22科,并筛选出15种优势植物.其中地枇杷地上部分Pb含量为正常含量上限值的4.01倍,转运系数达到3.91,富集系数达到14.4,可见地枇杷对Pb具有很强的转运能力与富集能力,因此地枇杷对库区污染土壤修复具有巨大潜力,需对其Pb富集能力作进一步研究.除地枇杷外,其余14种优势植物对尾矿库区重金属污染有较好的耐性,可作为下水湾尾矿库区生态修复的先锋植物.     

镍铁尾矿硫酸浸出动力学研究

酸浸是镍铁尾矿资源化工艺的前处理,也是整个工艺中的最为关键的步骤,目的是将尾矿中的Si、Mg以及其他金属元素有效分离.采用单粒级尾矿实验获得动力学数据,利用收缩核模型分析了硫酸浸出镍铁尾矿中Mg2+的动力学.推断硫酸浸出镍铁尾矿中Mg2+的浸出动力学属产物层扩散控制,表观活化能E为34.04 kJ·mol-1.正是这种表面形成的产物层抑制了镍铁尾矿与硫酸的进一步反应,导致尾矿中Mg2+的浸出率不高.     

Enhanced adaptability of Sesbania rostrata to Pb/Zn tailings via stem nodulation

Sesbania rostrata is wellknown for its stem nodulation, but the roles of stem nodulation in root nodulation and adaptation of S. rostrata to Pb/Zn-enriched tailings environment has been poorly understood. We investigated the effects of inoculating (with stem nodule treatment) and non-inoculating (without stem nodule treatment) Azorhizobium caulinodans on the growth, root nodulation, and N fixation of S. rostrata grown on three different types of soil substrata: Pb/Zn tailings, garden soil amended tailings, ...     

云南金顶超大型铅锌矿区尾矿中Cd的形态分析

镉是人体非必须的有毒微量元素,Cd的不同化学形态,其生物有效性不同。通过改进的BCR分步提取法及ICP-MS分析研究发现:云南金顶铅锌矿矿区尾矿砂中Cd的主要形态为残渣态,其含量远远高于可氧化态、可还原态和弱酸提取态;金顶铅锌矿区老尾矿库中表层尾矿样品中弱酸提取态和可还原态Cd均高于底层尾矿样品,相比之下,表层尾矿中Cd等重金属元素易于释放到环境中,其生物有效性也强于底层尾矿,对环境的潜在危害大;老尾矿库尾矿砂中四种提取形态的Cd、Zn、Pb含量及金属总量均高于新尾矿库尾矿砂,这可能是由选厂工艺技术的差异造成的。