【摘 要】
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生态环境形势日趋严峻,环境中开采之后的尾砂库的处置方式不当,势必会引起周围环境污染,对人类生活造成危害。随着矿业发展的趋势以及生态环境的必要需求,矿区尾矿的重金属污染问题越来越凸显,但是相应的治理难度又随着不同的矿区类型而变化,且地质对重金属的迁移扩散也存在十分重要的影响。因此为了探寻尾矿库重金属的污染迁移模式,本文以广西老厂(铅锌矿)的尾矿库作为研究对象,初步分析矿区相应的基本性质,包括矿区的组
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生态环境形势日趋严峻,环境中开采之后的尾砂库的处置方式不当,势必会引起周围环境污染,对人类生活造成危害。随着矿业发展的趋势以及生态环境的必要需求,矿区尾矿的重金属污染问题越来越凸显,但是相应的治理难度又随着不同的矿区类型而变化,且地质对重金属的迁移扩散也存在十分重要的影响。因此为了探寻尾矿库重金属的污染迁移模式,本文以广西老厂（铅锌矿）的尾矿库作为研究对象,初步分析矿区相应的基本性质,包括矿区的组成、矿区重金属的成分、项目区所在的水文背景,并进一步采用FEFLOW软件建模,研究该区域在特定水文地质条件下,污染物运移在时间和空间上的变化。主要研究结果如下:（1）老厂尾矿样品具有较强的中和能力,酸中和潜力（NP）/产酸能力（AP）>3:1且净产酸量Net Acid Generation（NAG）≤10,属于典型岩溶区碳酸盐型非产酸性尾矿。主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、三氧化二铁等,其中SiO2含量最高,达到57.00%,其次是氧化铝、氧化钙、三氧化二铁,其总含量占比22.44%。尾矿的主要矿物成分为石英、绢云母,少量的斜长石和黄铁矿等,属于铁白云石型尾矿。（2）尾矿样品中Pb、Zn的含量最高,分别达到4086.30mg/kg、4917.20mg/kg,Cd的含量最低,仅为11.0-14.50mg/kg。尾矿样品中重金属Pb、Zn、Cd的形态均表现出残渣态>可还原态>可氧化态>弱酸提取态的规律。不同纵深剖面样品中,上层和中层Pb的残渣态含量较高,占比分别为83.68%、85.25%。Zn在中层的残渣态含量最高,占比为69.30%,在下层中残渣态的含量最少,占比为52.60%。Cd在中层中的残渣态含量最高,占比为72.60%。该尾矿样品中重金属Pb、Zn、Cd的潜在迁移能力顺序为Zn>Cd>Pb。（3）FEFLOW软件建模结果表明:降水量增加,污染物浓度增加;地下结构（如裂缝和不连续/位移层）的破坏都会影响饱和地下水系统中溶质迁移扩散的模式。具有规则沉淀的污染物运移的模型显示由于扩散和分散效应会导致污染物羽流的垂直和水平分量。没有降水的污染物运移的模型显示模型边缘处的羽流迁移主要是水平方向,而具有双重沉淀的污染物运移模型显示污染物发生水平和垂直扩散。溶质浓度会影响污染物的运移,浓度增加扩大了污染物羽流在水平和垂直方向上达到的面积。不同透水层结构的模型显著改变了污染物运移的路径。具有较低水力传导性的已停止的透水层的存在产生物理屏蔽,这导致污染物的折射。具有不同水力参数的故障使得模式更复杂,由于这种现象,污染物的羽流主要在较高浓度的透水层上方和下方扩散,模拟结果表明溶质在低电导率介质中垂直迁移并在高导电层水平迁移的趋势。
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