1、資源與環(huán)境是人類賴以生存、繁衍和發(fā)展的基本條件，資源短缺、環(huán)境污染和生態(tài)惡化已越來(lái)越引起人們的普遍關(guān)注和重視。如何有重點(diǎn)地研究與開(kāi)發(fā)有色金屬生產(chǎn)和污染治理技術(shù)，促進(jìn)我國(guó)有色金屬工業(yè)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，是國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃的重點(diǎn)研究領(lǐng)域之一，該課題研究具有重大的理論和實(shí)用價(jià)值。 論文從目前有色金屬采礦活動(dòng)中存在的重金屬污染問(wèn)題出發(fā)，以治理與控制礦區(qū)環(huán)境重金屬污染為基本目標(biāo)。在綜述了大量的有關(guān)重金屬污染研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，以湖南某有

2、色金屬礦山為研究對(duì)象，通過(guò)礦區(qū)水體和土壤的取樣、化驗(yàn)和分析，對(duì)該礦重金屬遷移規(guī)律進(jìn)行了深入研究，并對(duì)礦區(qū)重金屬污染進(jìn)行了系統(tǒng)地評(píng)價(jià)。 論文的主要工作和獲得的成果如下：1、揭示了有色金屬采礦活動(dòng)將礦石從地下搬運(yùn)到地表，并通過(guò)選礦和冶煉，使地下一定深度的礦物暴露于地表環(huán)境，改變了礦物的化學(xué)組成和物理狀態(tài)，從而使重金屬元素開(kāi)始向生態(tài)環(huán)境釋放和遷移，并產(chǎn)生嚴(yán)重的重金屬污染的過(guò)程及規(guī)律。 2、建造了有色金屬采礦活動(dòng)過(guò)程重金屬污染的

3、事故樹(shù)，通過(guò)對(duì)該事故樹(shù)的定性分析，認(rèn)為尾礦庫(kù)是采礦活動(dòng)重金屬進(jìn)入環(huán)境的主要污染源，在礦山治理和控制重金屬污染時(shí)重點(diǎn)應(yīng)放在尾礦污染區(qū)。 3、闡明了采礦活動(dòng)中重金屬向環(huán)境遷移過(guò)程首先是通過(guò)尾礦中硫化礦物的氧化使尾礦廢水酸化，從而使重金屬化合物在酸性條件下發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)而開(kāi)始的機(jī)理。應(yīng)用地下滲流理論、多孔介質(zhì)的水動(dòng)力彌散理論，建立了尾礦AMD(AcidMineDrainage)中重金屬向土壤遷移的數(shù)學(xué)模型，對(duì)其進(jìn)行了定量化分析。

4、 4、通過(guò)對(duì)礦區(qū)土壤的標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)和重金屬元素的相關(guān)性分析，認(rèn)為該礦區(qū)土壤已受到了重金屬的嚴(yán)重污染。礦區(qū)土壤Zn、Pb、Cd、Cu和As平均含量分別達(dá)2803.73mg·kg-1、1787.50mg·kg-1、5.37mg·kg-1、357.40mg·kg-1和46.61mg·kg-1，分別為參考的土壤環(huán)境背景值的29.20、21.90、0.83、13.10倍和0.71倍，Zn、Pb和Cu的污染相當(dāng)嚴(yán)重，Cd、As的污染不明顯。土

5、壤重金屬元素濃度之間都存在一定的正相關(guān)性。Pb與Zn之間相關(guān)性系數(shù)0.9，具有顯著相關(guān)性。污染重金屬元素之間的相關(guān)性在一定程度上反映了元素污染程度的相似性或污染元素有相似的來(lái)源。 5、應(yīng)用系統(tǒng)預(yù)測(cè)理論預(yù)測(cè)了尾礦區(qū)土壤10年后的重金屬含量。預(yù)測(cè)結(jié)果認(rèn)為10年后，該尾礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤重金屬Pb、Zn、Cd和As的濃度分別為預(yù)測(cè)時(shí)間起點(diǎn)的1.335、1.191、1.866和2.710倍。 6、根據(jù)歐共體參比司的三步連續(xù)提取程序

6、對(duì)礦區(qū)土壤重金屬形態(tài)進(jìn)行了分級(jí)。土壤重金屬元素以殘余態(tài)為主，有機(jī)結(jié)合態(tài)比例最小，不同元素之間、不同片區(qū)土壤之間各形態(tài)所占比例差別不大。Pb、Zn均以殘余態(tài)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，平均分別占總量的61.5％和43.0％以上。 7、應(yīng)用密切值法、熱力學(xué)評(píng)價(jià)法對(duì)礦區(qū)納污河流進(jìn)行了全面評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果認(rèn)為井下坑道廢水中的重金屬離子已嚴(yán)重地污染了流經(jīng)礦區(qū)的河流，綜合污染指數(shù)為25.08，其中Pb2+和Zn2+污染相對(duì)最為嚴(yán)重。 8、根據(jù)采礦活動(dòng)

7、不同工序重金屬污染特性，首次將礦區(qū)劃分為4個(gè)不同的污染片區(qū)。按內(nèi)梅羅綜合指數(shù)評(píng)價(jià)，各片區(qū)土壤重金屬污染程度遞降的順序?yàn)椋何驳V污染區(qū)、精礦運(yùn)輸污染區(qū)、污風(fēng)沉降污染區(qū)、坑道廢水污染區(qū)，其內(nèi)梅羅指數(shù)分別為177.60、65.54、9.76和8.99。 9、建立了研究區(qū)重金屬生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。通過(guò)對(duì)研究區(qū)重金屬污染程度、重金屬毒性響應(yīng)系數(shù)和生態(tài)危害系數(shù)的計(jì)算與探討，得出了研究區(qū)土壤不同片區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。28個(gè)樣點(diǎn)生態(tài)危害系數(shù)(ER

8、I)平均值為418.26，風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別屬重污染級(jí)，重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)很高。 10、提出了一些如何治理和控制有色金屬礦山重金屬污染問(wèn)題的政策建議。指出減少尾礦中重金屬向環(huán)境釋放遷移的數(shù)量，其最有效的辦法是提高選礦綜合回收率，控制尾礦排放。目前，關(guān)鍵在于提高人們對(duì)重金屬污染危害性的認(rèn)識(shí)，增加科研投入，深化礦山環(huán)境影響評(píng)價(jià)，同時(shí)，國(guó)家應(yīng)制定切實(shí)可行的政策鼓勵(lì)和支持尾礦的綜合回收和合理利用，并采取有利于尾礦綜合利用活動(dòng)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)政策和措施。