卡林型金矿尾矿汞和砷的原位钝化技术研究与小试——以贵州丹寨为例

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本文通过前期调查、室内淋滤和田间试验,旨在建立适应于我国贵州丹寨卡林型汞矿区汞污染尾渣的原位钝化技术。采集丹寨汞矿尾渣进行修复试验,探索了丹寨金汞矿区尾渣和水土中汞砷分布特征并分析了其潜在危害。通过室内和野外试验,筛选出能有效降低尾渣淋滤液中汞、砷含量的有机肥和固定剂配比。主要得出以下结论:  1)使用不同淋洗剂淋洗丹寨汞矿区的尾渣,淋滤液中的汞(As)和砷(As)含量均超过《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅴ类水。矿区的土壤总汞含量和总砷含量分别为11.5~79.7 mg·kg-1和23.7~356.5 mg·kg-1,属于严重污染,农作物中总汞含量和总砷含量分别是《食品安全国家标准》(GB2762-2012)中所允许最大总汞和最大总砷含量的10~1150倍和1.6~7.4倍。地表水经过尾渣堆后,总汞和总砷浓度大大增加,可见丹寨尾渣是潜在的汞砷污染源。  2)温室淋滤实验结果表明,向尾渣中添加有机肥(鸡粪)和硫酸亚铁可以有效降低淋滤液pH值、Hg和As的含量,使得淋滤液中的Hg和As浓度均满足《农业灌溉水质标准》(GB5084-2005)(汞浓度(0.001mg·L-1)和砷浓度(0.1 mg·L-1))。发现有机肥和固定剂配比为10%(质量比)的鸡粪+5%FeSO4(质量比)处理组效果最好。经过处理后淋滤液的pH降低到7.68±0.4(n=3);汞浓度降低到23.8±0.28 ng·L-1(n=3),是初始淋滤液中汞浓度的6.6%;砷浓度降低到11.8±0.68μg·L-1(n=3),是初始淋滤液中砷浓度的11.7%。  3)野外试验结果表明,不同处理对降低尾渣淋滤液中汞和砷浓度的程度依次为:10%鸡粪+5% FeSO4+3%膨润土+0.5%磷酸氢二铵>10%鸡粪+5%硫酸业铁处理>3%膨润土+0.5%磷酸氢二铵处理。三组不同的处理相较于空白处理,pH值的变化不大。只有添加了FeSO4的两个处理组淋滤液中的As浓度有着明显的降低。
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