大冶铁矿区地下水水化学演化过程及铁和硫酸盐污染机制

大冶铁矿区由于长期采矿活动,生态环境、地下水环境均衡受到严重的影响,并伴生地下水污染。通过地下水水化学特征和同位素分析,查明了大冶铁矿区地下水污染物分布特征,并通过反向地球化学模拟,探讨了地下水径流过程中区域地下水主要水文地球化学演化过程以及特征污染物的迁移过程和污染机理。结果表明:大冶铁矿区地下水赋存于弱碱性氧化环境,地下水水化学类型主要为HCO_(3)·SO_(4)-Ca型水;碳酸盐岩和硅酸盐水解是研究区地下水水化学组分的主要来源,且受到不同程度蒸发盐岩溶解、矿坑排水和人类生活污染的影响;区域地下水中Fe和SO_(4)^(2-)浓度高值区主要分布在洪山溪尾矿库、矿渣堆存处附近,上邹国控点DYTKQ04泉水中硫酸盐浓度超标(>250mg/L),而Fe浓度较低;沿地下水流动路径方向,主要发生了脱白云石化、离子交换作用和黄铁矿的氧化作用,地下水中SO_(4)^(2-)浓度增加,但氧化条件下释放出的Fe^(2+)被氧化为Fe^(3+)形式,并形成难溶的氢氧化物沉淀从地下水中除去,从而使地下水中Fe浓度降低。