地下水位对尾矿中重金属释放及其在土壤中吸附的影响研究

摘要

自然降水易引起矿区地下水位变化，造成尾矿及矿区土壤中重金属污染风险加剧。本文通过模拟不同地下水位条件，研究地下水位对尾矿中重金属释放及其在土壤中吸附行为的影响。研究结果表明，地下水位显著变化明显促使尾矿中Cd、Pb和Zn等重金属释放；持续高地下水位条件更易导致尾矿中重金属在表层土壤中累积；水位波动条件明显有利于尾矿中重金属向深层土壤中迁移；土壤水中Cd、Pb和Zn对地下水有较大的输入风险。在土壤处于持续饱和状态条件下，土壤中残渣态Cd和Pb向活性较强的酸可提取态转化；矿区土壤溶液中Eh呈下降趋势，促使体系中Fe³⁺还原、土壤有机质还原分解和Cd、Pb释放。土壤中无定形态氧化铁与重金属的吸附和共沉淀降低了尾矿和土壤中重金属的迁移风险。然而，在地下水位变化频繁的区域，特别是在氧气有限、富含有机质的包气带，土壤中重金属释放进入地下水的潜在风险明显提高。上述研究结果表明，管控矿区地下水位明显变化对防控矿区重金属潜在污染风险具有重要意义。

关键词

尾矿 / 地下水位 / 土壤污染 / 重金属 / 赋存形态

基金资助

国家重点研发计划项目“重点行业场地污染形成机制与源解析(2018YFC1800400)”