金属硫化物矿区环境污染的源头控制与修复技术

金属硫化物矿区尾矿的自然风化可产生大量含重金属和硫酸根离子的酸性矿山废水,造成矿区及下游水体和土壤的严重污染.文中介绍了笔者及其团队的相关研究工作:基于矿山尾矿的化学及微生物氧化机理,开发了缓释杀菌剂以抑制微生物氧化,并制备出以三乙烯四胺二硫代氨基甲酸钠为代表的尾矿钝化剂,隔断尾矿与空气、水和微生物的接触,抑制尾矿的氧化,实现从源头上控制重金属和硫酸根离子的释放;针对矿区重金属和硫酸根离子主要通过水体迁移造成周围环境污染的现状,开发了利用改性玉米秸秆、花生壳、稻草等吸附材料去除重金属和硫酸根离子的技术,并通过硫酸盐还原菌在改性吸附材料上的固定化构建了能同时去除重金属和硫酸根的生化功能材料.此外,还开发了利用经济作物玉米来修复污染土壤的"边生产-边修复"技术,实现了农业生产与土壤修复的同时进行.

可溶性硫化物介导对矿区拦泥库沉积物中重金属垂直迁移特征的影响

在金属硫化物矿区中,Fe/S循环过程制约着重(类)金属的迁移转化。采用流动柱进行模拟自然淋溶实验,结合释放动力学及XRD、SEM表征探究了可溶性硫化物(S(-II))对大宝山沉积物中重金属垂直迁移规律的影响。结果表明,S(-II)对沉积物中重金属的释放具有相对的促进作用,各重金属元素释放量的大小顺序为Zn>Mn>Cu>Pb>As>Mo>Cd>Cr,呈现前期快速释放随后缓慢的过程。在质量浓度为100 mg·L^(−1)的Na2S溶液作用下,As、Cd、Cr、Cu、Mn、Mo、Pb和Zn的平均淋出浓度比10 mg·L^(−1)质量浓度处理组分别高了3.182、3.784、1.973、4.098、2.979、2.582、6.786和5.408倍。释放动力学拟合结果表明,重金属的释放过程符合双常数和Elovich模型。重金属萃取实验和XRD结果证明释放的部分重金属主要来源于沉积物中的易还原矿物相。本研究结果可为金属硫化物矿区重(类)金属污染控制与修复提供参考。