港口礦石堆場重金屬污染風險研究.pdf

1、目前,我國港口碼頭礦石的裝卸堆存還主要以露天式的粗放型管理為主。堆放過程中,金屬礦石產(chǎn)品在雨水的淋溶作用下會引起礦石中重金屬的溶出,勢必成為近海水域的潛在污染源。本文以天津港礦石堆場礦石為研究對象,通過靜態(tài)浸泡和動態(tài)淋溶實驗,研究了天津港堆場中典型礦石產(chǎn)品中重金屬的溶出特性和釋放規(guī)律。同時結(jié)合重金屬形態(tài)分析,探討了重金屬形態(tài)特征與動態(tài)淋溶過程中重金屬釋放規(guī)律的關(guān)系。通過實驗得到以下成果:
　　(1)分別對天津港普遍堆存的銅精礦、鉛

2、精礦、鐵礦石、錳精礦、鉻礦和鋅精礦進行靜態(tài)溶出實驗,并根據(jù)各礦石中重金屬的溶出情況和污水綜合排放標準,確定典型礦產(chǎn)品為鉛精礦和銅精礦,典型污染因子為鉛精礦的Zn、Pb、Cd和銅精礦的Ni。在此基礎上,進一步研究了時間、pH值和溫度對鉛精礦中Zn、Pb、Cd和銅精礦中Ni溶出的影響。結(jié)果顯示:鉛精礦中Zn、Pb、Cd的溶出濃度大體上隨溫度和時間的增加而增加,較為不同的是銅精礦中Ni隨溫度和時間的增加呈先增加而后降低的趨勢;在3.5~7.5

3、的pH值范圍內(nèi),鉛精礦中Zn、Pb、Cd和銅精礦中Ni的溶出量變化均不明顯。
　　(2)分別對典型礦產(chǎn)品鉛精礦和銅精礦進行動態(tài)淋溶實驗,研究溫度(20、25和35℃)和時間兩個敏感因素對淋溶過程中重金屬釋放行為的影響。結(jié)果顯示:在淋溶周期內(nèi),隨著時間的增加,鉛精礦中Zn和Pb的溶出濃度始終在一定的范圍內(nèi)波動,累積釋放量呈線性增長;銅精礦中的Zn和Cd的溶出曲線基本一致,淋溶開始時溶出濃度很高,在1 d內(nèi)迅速下降到很低的濃度水平,之

4、后一直在這個范圍內(nèi)波動,兩者的累積釋放量隨時間的變化曲線可分為快速釋放(0~1 d)和慢速釋放(2~18 d)兩個階段;銅精礦中的Pb隨時間的變化趨勢較為復雜。溫度對于鉛精礦中 Zn和Pb累積釋放的影響大體呈正相關(guān)的趨勢;溫度對于銅精礦中 Zn的累積釋放的影響則在淋溶2 d后呈現(xiàn)出負相關(guān)(20℃>25℃>35℃)的趨勢;溫度對于銅精礦中Pb和Cd累積釋放的影響較為復雜。
　　(3)為了更好地理解礦石中重金屬的釋放規(guī)律,進行了礦石重