離子型稀土礦原地浸礦土壤重金屬遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究.pdf

1、近年來，原地浸礦在風化淋積型稀土礦提取中占有主導地位，備受青睞。但原地浸礦屬于一個化學置換過程，在強烈化學置換作用下，礦體及表土中重金屬元素可能發(fā)生活化遷移，從而進入母液或外圍土壤中，逐漸富集，造成土壤重金屬污染，對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境構成嚴重威脅。因此，研究浸礦過程重金屬遷移對礦區(qū)生態(tài)恢復、減少及預防礦業(yè)活動造成重金屬污染具有重要意義。
　　本文以龍南縣風化淋積型稀土礦為研究對象，通過對礦區(qū)土壤采樣及室內(nèi)實驗模擬，測試不同土壤剖面重金屬

2、全量及各形態(tài)的含量，采用SPSS對影響礦區(qū)不同土壤中重金屬遷移轉(zhuǎn)化因素進行分析，研究各影響因素對不同土壤中重金屬影響規(guī)律性，同時，應用多元逐步回歸法對影響礦區(qū)不同土壤中重金屬的主要因素進行篩選，得出礦區(qū)不同土壤重金屬含量與主要影響因子之間的回歸方程，討論浸礦對礦區(qū)土壤環(huán)境影響，并提出相應的防控措施，得出如下結論：
　　1.對浸礦前后礦區(qū)不同土壤理化性質(zhì)、礦物結構、重金屬含量及形態(tài)研究發(fā)現(xiàn)：浸礦后不同土壤中pH、Eh和有機質(zhì)含量較未

3、浸礦都降低，礦物成分也發(fā)生改變，表現(xiàn)為長石減少，粘土礦物和石英含量增多。Cu、Cr含量較未浸礦各層都減少，Pb、Zn在表土層、全風化層有所減少，半風化層含量較未浸礦有所增加，分別為浸礦前的2.1倍、1.21倍。不同重金屬在各層其存在形態(tài)各異，Cu、Cr浸礦前后都主要以殘渣態(tài)、可氧化態(tài)為主，Pb、Zn浸礦前主要以酸可溶態(tài)和可還原態(tài)為主，浸礦之后都一定程度轉(zhuǎn)化為殘渣態(tài)。
　　2.室內(nèi)模擬實驗表明：Cu、Cr在不同土壤剖面隨浸礦時間的推

4、移呈先降后升再降的變化趨勢；Pb、Zn在表土層、全風化層隨著時間的推移呈先升后降變化趨勢，且在土壤半風化層有逐漸積累的趨勢；集液池中Cu2+、Pb2+、Zn2+濃度隨時間推移呈先升后降變化，最大值分別為1.35mg/L、5.31mg/L、1.22mg/L，其中Pb2+的濃度都遠遠超過《地下水環(huán)境質(zhì)量標準》中的Ⅴ類標準，Cu2+、 Zn2+都達到Ⅳ類標準。
　　3.對礦區(qū)不同土壤重金屬影響因素進行分析發(fā)現(xiàn)：pH、有機質(zhì)對礦區(qū)各層土壤

5、重金屬影響表現(xiàn)為：pH與Pb、Zn呈正相關，與Cu、Cr呈負相關；有機質(zhì)與Pb、Zn呈負相關，與Cu、Cr呈正相關，不同土壤層位pH、有機質(zhì)對各重金屬影響程度大小不同；Eh在不同土壤剖面對各重金屬影響機制有所不同，較為復雜。
　　4.對礦區(qū)不同土壤中重金屬相關性進行分析發(fā)現(xiàn)：礦區(qū)不同土層中重金屬的相關性都表現(xiàn)為Cu與Cr呈正相關，Pb與Zn呈正相關，這說明Cu和Cr，Pb與Zn兩兩之間都具有同源關系且地球化學性質(zhì)較相似，且各層土壤

6、中重金屬都來自同一成礦母巖。
　　5.利用逐步線性回歸分析對礦區(qū)土壤重金屬各影響因素研究發(fā)現(xiàn)：在表土層中，影響Pb、Zn的主要因素都為pH；在全風化土壤層中，影響Pb、Zn的主要因素都為pH、Eh和Cr，且影響程度大小都一致，為：pH>Eh>Cr；在半風化層中，影響Pb的主要因素為pH、Cr，影響程度大小為：pH>Cr；影響Zn的主要因素為pH、Cu，影響程度大小為：Cu>pH。
　　6.結合現(xiàn)場采樣和浸礦模擬土壤理化性質(zhì)和