文档介绍：湖南锡矿山锑矿酸性矿山废水产生的地球化学过程及锑污染研
究
中国是世界上锑产量最大的国家,锡矿山锑矿是世界最大的锑矿,
有“世界锑都”之称。锡矿山锑矿位于湖南冷水江北部 13 公里处,
具有 200 多年的采矿历史,多年的采矿活动引发了大量的环境问题。
大量的研究集中于锡矿山锑矿矿坑排水的环境影响,尤其是土壤、植
物、地表水和地下水污染及人类健康的影响评价。然而对于矿山酸性
废水的产量和影响以及矿坑排水化学组分的空间变化等主要地球化
学过程,仍缺少概念评价。本文以锡矿山为典型监测区,力图弄清矿山
酸性废水的产能及其影响矿坑排水质量的地球化学过程。为了完成上
述目标,本文运用针对性的地球化学手段综合分析区内矿坑排水及矿
山废弃物特征。本文主要研究目标及内容是:(1)查明矿坑排水是否
处于氧化环境及中和酸性产物组分的矿物种类;(2)利用多元统计方
法确定水化学类型及其空间分布特征;(3)查明影响 AMD 产生、中和
及其对水质影响的地球化学特征;(4)探索废石、废渣及尾矿的产酸
潜力及碳酸盐岩的中和能力;(5)评价矿区内与矿山废弃物相关的地
表水、地下水中 Sb 和 As 的分布。这些目标及内容主要是通过水和矿
山弃废物地球化学评价确定潜在风险的控制策略。本文研究结论如下:

型确定影响锡矿山锑矿区矿坑排水质量的矿物种类及特征。Eh-pH 关
系图表明,含铁矿物以 Fe203 为主,硫化物矿物以 SO42-为主,进一步
表明了酸的产生。通过计算产酸矿物的饱和指数发现发生氧化作用的
矿物主要有黄铁矿、磁黄铁矿、***黄铁矿及菱铁矿。矿坑水内产生
SO42-的其他硫化物矿物包括石膏和泻利岩。另外,饱和指数还表明,
起中和作用的碳酸盐矿物主要是方解石和白云石。然而,矿区内其它
碳酸盐矿物包括含钙矿物(碳酸钙镁石、氢氧钙石、***酸钙)、含镁矿
物(菱镁矿、水碳镁石、纤菱镁矿)和含钠矿物(碳酸钠、一水碳酸钠)。
主要产酸及耗酸矿物的确定对于矿区水的有效管理具有至关重要的
作用。
续性,因此了解地下水化学类型及质量的水文地球特征至关重要。调
查矿区矿山酸性废水及其对水质影响的水文地球化学过程,共采集矿
区内地下水样品 24 个。温度、pH、Eh 和总溶解固体(TDS)在野外现
场测定,主要离子及微量元素在实验室测定。通过 Piper 三线图分析
发现,34%的地下水样品为 Ca-HC03-S04 类型水,这些水是由
Ca-SO4-HCO3 类型水通过方解石和白云石对 AMD 的中和作用演变而来
的。借助 PHREEQC 模拟分析发现,地下水中的 SO42-、ca2+和 Mg2+来
源于方解石和白云石对 AMD 的中和反应过程。研究还表明,地下水中
的 As 和 Sb 浓度超过了饮用水标准值,而其它组分仍在可接受范围内。

锡矿山内地下水中化学组分的特征及空间分布。共采集 30 水样并进
行实验室测试分析,其中和总溶解固体(TDS)在现场测定。因子
分析过程中发现有 4 个因子共得分 %。其中,