免费文献传递   相关文献

Guangdong Dabaoshan Mine: ecological degradation, acid drainage and possible measures for their Remediation

广东大宝山矿区生态环境退化现状及治理途径探讨


根据对广东大宝山矿区的实地调查、测试和所采集土、水样品的化学分析结果,对该区生态环境退化和向下游排放污染物现状进行报道.矿坑似乎是大宝山矿最重要的污染源地,据有限土壤样品分析结果推算,当其所含无机还原态硫彻底氧化后,平均1t矿坑表土可产出207kg浓硫酸.大部分矿坑表土和排土场废土已经历不同程度的酸化.实验室模拟试验显示:5g强烈酸化的矿坑表土在接力水提条件下可产出超过750mL的酸性“矿水”(pH<3.9).实测数据表明:排入翁江支流的矿水,其酸度大大超过国家规定的排放标准,大多数重金属元素的浓度也超过了国家规定的污水综合排放标准的最高允许值.从技术的角度来看,对大宝山矿区生态环境退化和向下游排放污染物状况的治理,宜采用环境地球化学工程与生物修复技术相结合的综合治理方法.

This article reports the ecological degradation and off-site environmental impacts of acid drainage in Guangdong Dabaoshan Mine, based on field observation and measurements, and laboratory analysis of the water and soil samples collected from the site. The results show that the open pits are major acid sources for acid mine drainage. At the time of field measurements, the mine water discharging into a tributary of the Wengjiang River had a pH of 3.36 at the Mud Containment Dam (MCD). Concentrations of most heavy metals exceeded the permitted levels of waste water discharge stated in the National (P.R. China) Standards for Integrated Waste Water Discharges (GB8978-1996) even at a point of about 3.5 km downstream of the Mud Containment Dam. From a technical point of view, remediation of this minesite requires a combination of geochemical engineering and bioremediation technologies.


全 文 :型 兰尘』_L————————————兰
PminlmumKsforNO,(K,1)3 州 Fanetal{20()3J
PminjmumKsforNHj+(K。2)6 “M Fanetal(2003)
Pm“mumKs衙urea(R3)10 ”M Faneta1.(2003)
PminlmumKsforDON(K“)19 肚M FaTleIa1.(2003)
Pmin】mumgmwthrate 035 day‘1 Fanetal(2003)
InN01。medIum(VtnaxtJ
PmⅫ孟umgrowthra№ 3 day‘ raneLa1(2003)
然:i嚣躲£瑟’ mday-r。eta-m㈣)Pminimum口rowthrate 1.2 ay pan吼a1.IzuujJ
Inureamedium(V⋯j)
Pminimum掣∞、vLh哪el5 day。1 FanetaI(2003)
TnDONmedlum(V⋯4)
裟?im“”删ty“o26¨ML0“冀篙蓊“k“fm.1 Ll’VⅥ
Pmilljmum
。。”d8110“O9dav Fasharnetal(199())
z00p粤km、maxlm“mo05dayf‘ Fash砌et出(1990)
z00pIanktongrazlngh8lt0.8咖-1Evansetal、(1985)
Con吐ant(K,) 1.5 ¨M EvallselaI.(1985)
ZooplankIon。”。re‘10“rat。O15dav一1Miller&Glibe^(1998)
z00planktonmonality哪。 01 dav_1Evanseta1.r1985)
A5:鼎:‘i。“。伍ciency
f0。z
o.75N/A zhangeIa1.(subnlit)
onP(BI)
⋯一1⋯‘⋯”⋯‘⋯⋯’
±?鼎警⋯肮沁”y衙2075N/A zIl“ge【aI_(submio
onB(B2)
”⋯⋯⋯叫s⋯ 、⋯““⋯
舡眢掣”娟。”。y向2o琊N/Azhange【aI小ubmit)0nD(B1) ⋯。⋯1‘⋯⋯”⋯⋯~”’
2翼竺!婴。、feedingo.75N,A Fashamecal.(1990)
preferenceonP(pI) ⋯。‘‘‘一⋯⋯⋯1、~5
zo罂1“k‘0n⋯fb。dlngo5 N/A Fasham“a1.(1990)
preferenceonB(p2)
⋯ ‘1‘ 一⋯⋯⋯⋯、1。
zo掣8nkton⋯f&di“go.5 N/A Fashameta1.(1990)
口rcfereIl∞onD【p3)
⋯ ⋯1‘ ‘~⋯~ 、
BacteⅢmal埘”mgrowch
l dav-1Duck】oweta1.f1992)
竺恐1r口掣””““o8 day‘ Fuhman(1992)constant(Khl ⋯一。 ⋯⋯ 、1 1
Ba∽ialrespimtionratenB)O.12day”‘ Roelke(2000)
裟sreminera“2ationrate005出y1Fashame【all2000)
2譬‘P8bre8。如w“
mte
o05day
1
Fashamet甜.(2000)
Modelr皓uhsandiscussion
The仃rstobiectiveofthemodelwastorepmduce
thegeneraltrendsinbiomassdevelopmentandnu rient
deDletionobservedinthePminimumbloomneIdstLldy
Tbinjtializethemodel’ambientnutrientda afmmthe
measⅡrementsadeinthissutdvaswellasd8taderived
Ingeneral,modeloutputsuccessfullyrepmduced
thebiomassincreasendnutrientdepletionpa emsof。
山edatacolIecledduringtheperi∞justbeforea11d
dudngtheP删伽nm删bloomfFig.41
Fornhvtoplanhonbiomass,themod Ireproduced
thebloomreasonablvwe lbothjnte帆sofbiomass
d1


鲁1
8

u
o

万方数据
万方数据
!塑 苎塑星:兰!£窭查童些!堕皇查!望里些墨坚墨堕堡鎏堡堡堕!里
非矿水支流的口H值为5.27;两股水汇台点下力150m 功率~般较低f7】。山于该矿矿坑表土酸性强并具有再
处的pH值为4.39;拦泥库下游约16km处河水的pH值牛酸性物质的巨大潜力,为了有效和持久地根治酸性
为4.66;拦泥库F游约25km处河水的pH值为6.29。凉矿水外排的问题,必须辅以合适的土壤,风化物化学处
桥交汇处两股支流水质分析数据比较显示:矿水的酸 理措施。首先必须添加酸中和剂消除已形成的酸性物
度比非矿水。每23倍多;矿水所含Pb、Mn、Fe、cu、质Jf:抑制硫化物的进一步氧化和新酸性物质的产生。
zn和cd的浓度比非矿水分别高ll、12、224、6.6、3.7消除已形成的酸性物质可用快速反麻酸中和刺如熟石
和10倍。与现行国家规定的污水综合排放标摧2坨E较, 灰;而抑制硫化物的进一步氧化和新酸性物质的产生
即使足在距矿水排放口约3.5km处的河水,其pH值仍则宜采用慢速反应酸中和剂如Bauxsol⋯⋯’。町在铺盖
超标两个单位以上,重金属兀素也人多超过国家规定 客土之前,将酸中和剂撒播在矿坑表面。根据所取得
的排放标准最高允许值。调奁结果还显示,被调查的水 的化学分析结果,该矿区有一部分堆放在排土场的废
域均术发现任何水生昆虫,而相邻另~不受矿水影响的 土仅含极少量的硫化物,pH值也较高,町就近用作矿
翁江支流则曾发现有大量水生昆虫存在(童晓立资料)。 坑的覆盖士。通过施用城市污泥等方法提高_十壤肥
上述结果表明:由大宝山矿区排出的酸性矿水, 力”1.种植一些耐酸和重金属毒性的植物品种,逐步
已对下游水生生态系统构成威胁,甚至在河水口H升至 建立起新的生态系统。
6以上的下游河段,水生生物仍可能受到影响。这一观 目前最突出的环境问题是由矿区南侧拦泥库向下
察结果与国外其他学者所报道的情形一致”j。 方翁江支流排放酸性矿水。拦泥库上方的山谷与山项
排土场相连,大量堆积土下移并且覆盖了整个符底,
4治理途径探讨 形成了一条由山顶延伸到拦泥库的弃荒地带,水十流
鉴于矿坑是大宝山矿最重要的污染源地,因此治 失十分严重。若此状况不尽快治理,拦泥库淤积势必
理矿坑足该矿区生态环境综合治理的重要环节。矿坑 加快而导致库容进一步缩小。解决拦泥库向F方翁江
‘般土层浅薄、酸性强、蓄水力极弱。因此,人部分 支流排放酸性矿水的问题,关键在减轻拦泥库卜方弃
雨水落地后迅速以地表径流形式向下流动,造成酸性 荒地带的水土流失。因为如果水土流失得到控制,一
物质从矿坑向下游迁移。传统上,治理矿业废弃地多 方面可减缓拦泥库的淤积,另一方面又减少流入拦泥
采用客土法(capping)【4l,即从异地运来好士铺盖在库的酸性矿水水量。加之,为了在弃荒地带恢复植被
废弃地r面,并种植植物,逐步建立植被覆盖层。但 覆盖,首先必须改良土壤.降低上壤酸度,从而起到
是,此方法通常造价高,而且仅适台于硫化物含量低、 降低土壤排出水酸度和重金属元素浓度的作用。然而,
酸度小的矿业废弃地。对于富含硫化物的废矿区,成 由于拦泥库周边的一些“民采”小矿曾将其尾矿堆放
!塑!i竖!丝!坐鲤!生型墼堂!!!!瑾!驾熊塑!塑螋堂些!鲤n!竺!哩鲤
。,采要点., pH ,酸度,d当譬、 Pb Mn Fe cu zn cd
SampIi“gsite (nlnlol·k91)
‘。 ~“ 1。 。“ ⋯ ~。
拦泥库上游约1500m处 ⋯
1500muDs帆amofMCD
⋯。 ‘ 一
拦泥库上游约1000m处 ⋯
1000muDst佗姗ofMCD ⋯”
拦泥库上游约500m处 3nq
500muDs仃e锄OfMCD ⋯。
拦泥库fMcD) 3.36
国家排放标准Nationalst rIdards 6。9
凉桥(拦泥库下游约35km)
11R
35kmdownstream0fMCD
’⋯。
与矿水在凉桥交亍L的支流 ⋯
Jojningtributary
。。。’
两驶水汇合点下方150m处 ⋯
150mdOwns雠a1110ftheconnueⅡce
~’
拦泥库下游约16km处 ⋯
16kmdowns仃eamofMCD
4’oo
拦混席F游约25km处 ⋯、
25km如wnsⅡeamofMCD
~7
【4.07
n59

1.00 200 0.50 2.00 0lO
267 20.50 51.63 1.“ 2.83 0.10
024 】63 n23 n25 n76 0.O】
万方数据
万方数据
广东大宝山矿区生态环境退化现状及治理途径探讨
作者: 林初夏, 龙新宪, 童晓立, 徐颂军, 章家恩
作者单位: 林初夏(华南农业大学资源环境学院,广州,510642;School of Environmental Science and
Management, Southern Cross University, Lismore, NSW Australia), 龙新宪,童晓立
(华南农业大学资源环境学院,广州,510642), 徐颂军(华南师范大学地理系,广州,510631)
, 章家恩(华南农业大学热带亚热带生态研究所,广州,510642)
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGIC SCIENCE
年,卷(期): 2003,22(3)
被引用次数: 39次

参考文献(13条)
1.Kittrick J A;Fanning D S;Hossener L R Acid sulfate weathering 1982
2.DEROME J Detoxification and amelioration of heavy metal contaminated forest soils by means of
liming and fertilization[外文期刊] 2000(1)
3.Cherry D S;Currie R J;Soucek D J An integrative assessment of watershed impacted by abandoned
mined land discharges[外文期刊] 2001(3)
4.Bengsonb S A;Thompson T L Reclamation of acidic copper mine tailings using municipal biosolids
1998
5.Bell L C Establishment of native ecosystems after mining:Australian experience across diverse
biogeographic zones[外文期刊] 2001(2/3)
6.Alpers C N;Blowes D W Environmental geochemistry of sulfide oxidation 1994
7.国家环境保护总局 GB8978-1996.污水综合排放标准 1998
8.Sullivan L A;Bush R T;Mcconchie D M A modified chromium-reducible sulfur method for reduced
inorganic sulfur:optimum reaction time for acid sulfate soil[外文期刊] 2000(3)
9.MORIN K A;Hutt N M Environmental geochemistry of minesite drainage: practical theory and case
studies 1997
10.LIN C;Obrien K;Lancaster G An improved analytical procedure for determination of actual acidity
in acid sulfate soils[外文期刊] 2000(1/2)
11.LIN C;Clark M W;McConchie D Effects of BauxsolTM on the immobilization of soluble acid and
environmentally significant metals in acid sulfate soils[外文期刊] 2002(5)
12.LIN C;Melville M D;Sullivan L A Acid sulfate soils in Australia and China 2002
13.束文圣;张志权;蓝崇钰 中国矿业废弃地的复垦对策研究(I)[期刊论文]-生态科学 2000(02)

本文读者也读过(10条)
1. 钟巍.熊黑钢.王立国.塔西甫拉提·特依甫 塔里木盆地南缘策勒绿洲近4000年来的环境变化[期刊论文]-地理科
学2004,24(6)
2. 王建 煤矿区生态修复技术与制度研究[会议论文]-
3. 李华兴.张新明.卢维盛.刘远金.李长洪 酸性硫酸盐土水改旱后土壤化学性状的变异初报[期刊论文]-应用生态
学报1999,10(3)
4. 刘振乾.王建武.骆世明.区美美.黎华寿 酸性硫酸盐土酸消长的水动力机制研究[期刊论文]-土壤学报
2002,39(5)
5. 伍启忠 铜岭方解石矿区生态修复技术[期刊论文]-水土保持应用技术2007(1)
6. 李海江.Li Haijiang 关于高矿化度矿井水对生态环境的影响及防治对策[期刊论文]-煤矿环境保护2000,14(1)
7. 班美玲 合山矿区生态植被恢复[期刊论文]-中国科技成果2005(12)
8. 钟巍.吐尔逊.克依木.舒强.王立国.ZHONG Wei.Tuerxun.Keyimu.SHU Qiang.WANG Li-guo 塔里木盆地东部台特
玛湖近25.0ka BP以来气候与环境变化[期刊论文]-干旱区地理2005,28(2)
9. 孙莉莉 浅谈矿区生态环境现状及恢复对策分析[期刊论文]-科技风2011(15)
10. 李甲亮.王兴华.胡术刚.任一鑫.LI Jia-liang.WANG Xinghua.HU Shu-gang.REN Yi-xin 济北矿区建设水循环
型生态煤矿区的研究[期刊论文]-山东科技大学学报(自然科学版)2007,26(3)

引证文献(40条)
1.陈碧华.杨和连.周俊国.任秀娟.马杰.孙丽.李新峥 大棚菜田种植年限对土壤重金属含量及酶活性的影响[期刊论
文]-农业工程学报 2012(1)
2.黄红英.徐剑.白音.张伟群.王晓维 大宝山矿污染弃耕农田不同恢复植被下土壤动物群落结构及多样性[期刊论文
]-中国农学通报 2011(24)
3.盛献臻.李媛媛.赵秋香 模拟酸雨下尾矿中重金属Cu、Zn的释放特征[期刊论文]-广东化工 2011(6)
4.黄红英.徐剑.白音.张伟群.朱飞.王晓维.李婷.安超华 大宝山污染弃耕农田不同植物对重金属的吸收与富集特征
[期刊论文]-广东农业科学 2011(20)
5.陈三雄.陈家栋.谢莉.廖建文.张金池.杨群良 广东大宝山矿区植物对重金属的富集特征[期刊论文]-水土保持学
报 2011(6)
6.邢宁.吴平霄.李媛媛.党志 大宝山尾矿重金属形态及其潜在迁移能力分析[期刊论文]-环境工程学报 2011(6)
7.廖建文.陈三雄.丁凤玲 广东省大宝山矿区水土流失综合防治措施探讨[期刊论文]-人民珠江 2010(2)
8.黄颜珠.罗汉金.杨明.党志 广东大宝山矿区锰污染的分布规律和季节影响[期刊论文]-环境科学研究 2010(4)
9.丘英华.吴林芳.廖凌娟.曹洪麟 广东大宝山矿区周边植被现状及矿区植被恢复重建[期刊论文]-广东林业科技
2010(5)
10.迟国梁.赵颖.官昭瑛.王建武.童晓立 广东横石水河大型底栖动物群落与环境因子的关系[期刊论文]-生态学报
2010(11)
11.迟国梁.赵颖.官昭瑛.王建武.童晓立 广东横石水河大型底栖动物群落与环境因子的关系[期刊论文]-生态学报
2010(11)
12.冯宏.戴军.李永涛.郭彦彪 重金属和pH值对类芦种子萌发的影响[期刊论文]-水土保持通报 2010(6)
13.李媛媛.吴平霄.邢宁.党志.易晓筠.罗汉金 大宝山尾矿重金属风化淋滤实验研究[期刊论文]-矿物学报 2010(2)
14.李丽.王富华.王旭.李娜.何舞.杨慧.万凯 韶关土壤重金属污染状况[期刊论文]-农业环境与发展 2010(1)
15.雷良奇.宋慈安.谢襄漓.李艳红.王飞 碳酸盐型硫化物尾矿酸化及其研究意义[期刊论文]-桂林理工大学学报
2010(2)
16.杨明.罗汉金.黄颜珠.党志 大宝山矿区氟污染特征及土壤溶出状态[期刊论文]-生态环境学报 2009(4)
17.洪江华.江洪.马元丹.余树全.李巍.窦荣鹏.郭培培.曾波 模拟酸雨对亚热带典型树种叶凋落物分解的影响[期刊
论文]-生态学报 2009(10)
18.贾兴焕.蒋万祥.李凤清.唐涛.段树桂.蔡庆华 酸性矿山废水对底栖藻类的影响[期刊论文]-生态学报 2009(9)
19.黄兰椿.周永章.付善明.杨志军.张澄博.蔡立梅 大宝山多金属硫化矿尾矿综合利用途径研究[期刊论文]-金属矿
山 2009(7)
20.秦建桥.夏北成.周绪.林小方 粤北大宝山矿区尾矿场周围土壤重金属含量对土壤酶活性影响[期刊论文]-生态环
境 2008(4)
21.郑佳佳.姜晓.张晓军 广东大宝山矿区周围土壤重金属污染状况评价[期刊论文]-环境科学与技术 2008(11)
22.黄红英.章家恩.徐剑.王美华 广东大宝山矿两种不同生境土壤动物群落结构的研究[期刊论文]-韶关学院学报
2008(12)
23.黄红英.章家恩.徐剑.王美华 广东大宝山矿两种不同生境土壤动物群落结构的研究[期刊论文]-韶关学院学报
2008(12)
24.潘自平.叶霖.钟宏.刘铁庚.李朝阳.程增涛 富镉铅锌矿床开采过程中水质污染特征——以贵州都匀牛角塘富镉
锌矿床为例[期刊论文]-矿物学报 2008(4)
25.吴永贵.林初夏.刘勇.卢文洲 广东大宝山矿区速溶性矿物的理化特征及其生物毒性效应[期刊论文]-矿物学报
2007(3)
26.付善明.周永章.张澄博.杨小强.丁健.赵宇鴳 河流沿岸环境对粤北大宝山矿废水锰污染的环境响应[期刊论文]-
中山大学学报(自然科学版) 2007(2)
27.张澄博.周永章.杨小强.杨志军.何俊国.付善明.赵宇鴳 广东大宝山矿区的原生污染:地质与地球化学证据[期刊
论文]-矿物岩石地球化学通报 2007(z1)
28.付善明.周永章.赵宇(鴳).曾锋.高全洲.彭先芝.党志.张澄博.杨小强.杨志军.窦磊.仇荣亮.丁健 广东大宝山铁
多金属矿废水对河流沿岸土壤的重金属污染[期刊论文]-环境科学 2007(4)
29.陈三雄.谢莉.廖建文.向慧昌.付秋豹 广东大宝山矿区土壤侵蚀强度判别方法研究[期刊论文]-中国水土保持
2007(11)
30.陈清敏.张晓军.胡明安 大宝山铜铁矿区水体重金属污染评价[期刊论文]-环境科学与技术 2006(6)
31.杨小强.张轶男.张澄博.付善明.周永章 矿山重金属污染土壤的磁化率特征及其意义——以广东大宝山多金属矿
床为例[期刊论文]-中山大学学报(自然科学版) 2006(4)
32.陈炳辉.韦慧晓.周永章 粤北大宝山多金属矿山的生态环境污染原因及治理途径[期刊论文]-中国矿业 2006(6)
33.童晓立.颜玲.赵颖.林初夏.韩翠香.刘若思.刘丽娟 树叶凋落物在受酸性矿山废水污染溪流中的分解[期刊论文]
-生态学报 2006(12)
34.麦少芝.徐颂军.梁志娇 矿业废弃地的特点及其环境影响[期刊论文]-云南地理环境研究 2005(3)
35.林初夏.黄少伟.童晓立.卢文洲.谭志远.吴永贵.聂呈荣.徐颂军 大宝山矿水外排的环境影响:Ⅲ.综合治理对策
[期刊论文]-生态环境 2005(2)
36.吴永贵.林初夏.童晓立.卢文洲.朱丽霞.储诚兴.颜玲.徐颂军 大宝山矿水外排的环境影响:Ⅰ.下游水生生态系
统[期刊论文]-生态环境 2005(2)
37.李永涛.张池.刘科学.Thierry BECQUER.Cécile QUANTIN.Marc BENEDETTI.Patrick LAVELLE.戴军 粤北大宝山
高含硫多金属矿污染的水稻土壤污染元素的多元分析[期刊论文]-华南农业大学学报 2005(2)
38.蔡锦辉.吴明光.汪雄武.王晓地 广东大宝山多金属矿山环境污染问题及启示[期刊论文]-华南地质与矿产
2005(4)
39.LIN Chu-xia.LONG Xin-Xian.XU Song-jun.CHU Cheng-xing.MAI Shao-zhi.JIANG Dian Effects of Multiple
Soil Conditioners on a Mine Site Acid Sulfate Soil for Vetiver Growth[期刊论文]-土壤圈(意译名)
2004(3)
40.冯宏.戴军.李永涛.郭彦彪 重金属和pH值对类芦种子萌发的影响[期刊论文]-水土保持通报 2010(6)

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_stkx200303003.aspx