贛南稀土廢棄礦山生態(tài)修復(fù)中水質(zhì)汞、鉛來源及成因

1、贛南稀土廢棄礦山生態(tài)修復(fù)中水質(zhì)汞、鉛來源及成因分析以安遠(yuǎn)縣蔡坊鄉(xiāng)崗下稀土廢棄礦山為例贛南稀土廢棄礦山生態(tài)修復(fù)中水質(zhì)汞、鉛來源及成因分析以安遠(yuǎn)縣蔡坊鄉(xiāng)崗下稀土廢棄礦山為例 作者：吳 濤 凌文艷 袁莉莎 劉 玲摘要：汞、鉛為持久有毒污染物已引起世界各國(guó)研究者的高度重視。通過對(duì)贛州安遠(yuǎn)縣蔡坊鄉(xiāng)崗下稀土廢棄礦山生態(tài)修復(fù)中土壤、水質(zhì)取樣監(jiān)測(cè)調(diào)查，結(jié)果表明水質(zhì)含有汞元素和鉛元素超標(biāo)存在。以贛州市安遠(yuǎn)縣蔡坊鄉(xiāng)崗下稀土廢棄礦山生態(tài)修復(fù)中水質(zhì)污染物來源為分析對(duì)象，對(duì)造成水質(zhì)污染可能性的主要成因進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：離子型稀土；廢棄礦山生態(tài)修復(fù)中；汞；鉛Abstract Mercury, lead to persis

2、tent toxic pollutants has attracted more attention from researchers around the world.Through to the CaiFang township,AnYuan county ,Ganzhou city rare earth abandoned mines under soil water quality monitoring sampling survey,Results show that the course of ionic type rare-earth abandoned mine water c

3、ontains mercury element and lead element to exceed bid.In the CaiFang township,AnYuan county ,GanZhou city analysis of the rare earth abandoned mine water quality contamination source under the conditions of the object,To analyze the main causes of water pollution possibility.1、分析背景自日本水佝病事件以來，各種汞化合物

4、污染已經(jīng)越來越嚴(yán)重，而且各種汞化合物的毒性都有很大的區(qū)別。元素汞基本是沒有毒性；升汞是無機(jī)汞中的劇毒物質(zhì)；苯基汞毒性不大，在有機(jī)汞中分解較快的一種汞；甲基汞進(jìn)入人體很容易被吸收，特別是甲基汞能在大腦中富集，毒性最大，而且不易降解，排泄很慢。判斷環(huán)境中的汞污染程度汞的本底作為重要的參考值。在地殼中，汞的平均豐度為0.08ppm；在土壤中，汞的平均豐度為0.030.3ppm；在大氣中，汞的平均豐度為0.11.0ppt，由于汞的理化性質(zhì)，所以汞在大氣中還有另外一種形式存在蒸汽態(tài)，因而雨水中也含有汞的存在，其平均濃度為0.2ppb。汞在水中不同的水質(zhì)有不同的本底濃度，如內(nèi)陸地下水為0.1ppb，海水為

5、0.03一2ppb，泉水可達(dá)80ppb以上，湖水、河水一般不超過0.1ppb。在已知的毒物記載中，鉛是最常見的，而且記載最多的。鉛在環(huán)境中具有長(zhǎng)期持久性，許多化學(xué)藥品在經(jīng)過一段時(shí)間最終可能會(huì)降解為無害化合物，但是鉛無法再降解，一旦進(jìn)入環(huán)境中就保持長(zhǎng)久的可用性。1978年加拿大渥太華國(guó)立研究理事會(huì)對(duì)鉛在全世界環(huán)境遷移作出研究，研究表明世界土壤和巖石中鉛的本底值平均為13mg/kg；海水中鉛的濃度均值為0.03g/L，淡水的鉛的濃度為0.5g/L；鄉(xiāng)村大氣中鉛含量均值為0.1g/m3，城市大氣中鉛的濃度范圍為110g/m3。水體、土壤、空氣中的鉛由生物吸收后向生物體轉(zhuǎn)移，潛在許多生命組織中。鉛的工

6、業(yè)污染來自礦山開采、冶煉、橡膠生產(chǎn)、染料、印刷、陶瓷、鉛玻璃、焊錫、電纜及鉛管等生產(chǎn)廢水和廢棄物，鉛管也是一個(gè)鉛污染的重要來源。劇毒物質(zhì)四乙基鉛是汽車排氣中的鉛污染物。水體中鉛污染在(Pb0.30.5mg/L)范圍時(shí)，水的自凈能力受到抑制，當(dāng)鉛污染在24mg/L范圍時(shí)，水即呈渾濁狀。 有色金屬礦的開采和冶煉是汞、鉛等重金屬的主要釋放源之一，也是它們進(jìn)入生物圈的重要途徑 孫陽昭，陳揚(yáng)，藍(lán)虹，劉俐媛，方莉，中國(guó)汞污染的來源、成因及控制技術(shù)路徑分析.中國(guó)人民大學(xué)環(huán)境與自然資源學(xué)院2013.06.003；1-2。贛南稀土廢棄地礦山曾無序開采、產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)方式粗放、亂挖爛采，稀土資源開發(fā)剝離了表層土層，砍伐

7、植被，尾礦量大，水土流失，土壤酸化等現(xiàn)象，造成了大范圍區(qū)域性的環(huán)境污染，土壤和水體污染脅迫了重金屬分布、遷移、累積和形態(tài)轉(zhuǎn)化有了顯著的變化。2、 分析方法本文采用的調(diào)查方法是現(xiàn)場(chǎng)取樣結(jié)合查閱相關(guān)文獻(xiàn)，從現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析結(jié)合文獻(xiàn)里查找在稀土廢棄礦山生態(tài)修復(fù)中中汞、鉛的主要來源和采礦時(shí)所用的藥劑對(duì)土壤、水體的PH值得變化所帶來的影響，并進(jìn)行綜合分析。3、水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查及評(píng)價(jià)3.1監(jiān)測(cè)結(jié)果廢水水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見表1.1。表1.1 廢水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果一覽表 單位：mg/L，pH無量綱監(jiān)測(cè)斷面WW1WW2GB 3838-2002GB8978-1996GB26451-2011pH4.462.93696969高錳

8、酸鹽1.10.86-BOD53.813.23420-氨氮2065811515總氮3202221-30銅0.0160.00110.5-鉛1.653.310.051.00.2鋅0.140.21121.0砷310-4310-40.050.50.1六價(jià)鉻0.0040.0040.050.50.1總鉻0.0040.004-1.50.8鎘0.0010.0010.0050.10.1汞1.9110-32.210-40.00010.05-氯化物4310250-硫酸鹽677163250-硫化物0.0050.0050.21.0-硝酸鹽氮63.710810-3.2廢水水質(zhì)評(píng)價(jià)3.2.1評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)斷點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采用地表

9、水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3838-2002)中的III類標(biāo)準(zhǔn)、污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）表4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求、稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB26451-2011）表2中的排放限值要求。3.2.2評(píng)價(jià)方法采用單項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法：式中：Si評(píng)價(jià)因子單項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)； Ci評(píng)價(jià)因子的實(shí)測(cè)濃度值，mg/L； Coi評(píng)價(jià)因子的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值，mg/L。pH的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)為：pH7.0時(shí) ， pH7.0時(shí) ， 式中：SpHpH的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)； pHpH實(shí)測(cè)值； pHsd評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)下限； pHsu評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上限。3.2.3評(píng)價(jià)結(jié)果廢水水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采用地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3838-2002)中的III類標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果見

10、表1.2；采用污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）表4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果見表1.3，采用稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB26451-2011）表2中的排放限值標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果見表1.4。表1.2 廢水評(píng)價(jià)結(jié)果（地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）監(jiān)測(cè)斷面WW1WW2GB 3838-2002（mg/L，pH無量綱）pH2.544.0769高錳酸鹽0.180.136BOD50.950.814氨氮206581總氮3202221銅0.0160.00051鉛33660.05鋅0.140.211砷0.0030.0030.05六價(jià)鉻0.040.040.05總鉻-鎘0.10.200.005汞19.12.200.0001氯化物0.1

11、70.020250硫酸鹽2.710.65250硫化物0.01250.0130.2硝酸鹽氮6.3710.8010表1.3 廢水評(píng)價(jià)結(jié)果（污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)）監(jiān)測(cè)斷面WW1WW2GB 3838-2002（mg/L，pH無量綱）pH2.544.0769高錳酸鹽-BOD50.190.1620氨氮13.733.8715總氮-銅0.0320.0010.5鉛1.653.311.0鋅0.070.1052砷0.030.00030.5六價(jià)鉻0.0040.0040.5總鉻0.00130.00131.5鎘0.0050.0050.1汞0.03820.00440.05氯化物-硫酸鹽-硫化物0.00250.00251.0硝酸

12、鹽氮-表1.4 廢水評(píng)價(jià)結(jié)果（稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)）監(jiān)測(cè)斷面WW1WW2GB 3838-2002（mg/L，pH無量綱）pH2.544.0769高錳酸鹽-BOD5-氨氮13.733.8715總氮10.677.430銅-鉛8.253.310.2鋅0.140.211.0砷0.150.00150.1六價(jià)鉻0.020.020.1總鉻0.00250.00250.8鎘0.0050.0050.1汞-氯化物-硫酸鹽-硫化物-硝酸鹽氮-由表1.1、1.2可知，廢水監(jiān)測(cè)點(diǎn)WW1、WW2除pH、氨氮、總氮、硝酸鹽氮、鉛、汞、硫酸鹽外，其它監(jiān)測(cè)項(xiàng)目標(biāo)均滿足地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3838-2002)中的III類標(biāo)

13、準(zhǔn)。氨氮、總氮、硝酸鹽氮、鉛和汞超標(biāo)較為嚴(yán)重，氨氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為206、58；總氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為320、222；硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為6.37、10.8；鉛標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為33、66；汞標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為19.1、2.2。堆浸廢棄池內(nèi)廢水重金屬超標(biāo)與原浸礦工藝大量使用工業(yè)硫酸有關(guān)，工業(yè)硫酸中含有重金屬鉛和汞，若工藝選用不合格工業(yè)硫酸，則鉛、汞含量更高；氨氮、總氮、硝酸鹽氮超標(biāo)與稀土浸礦、選礦大量使用硫酸銨、碳酸氫銨有關(guān)。由表1.1、1.3可知，廢水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目pH、氨氮、鉛不滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）表4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。監(jiān)測(cè)點(diǎn)pH標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為2.54、4.07；氨氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為13.

14、73、3.87；鉛標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為1.65、3.31。由表1.1、1.4可知，廢水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中pH、氨氮、總氮、鉛不滿足稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB26451-2011）表2中的排放限值要求。其中pH標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為2.54、4.07；監(jiān)測(cè)點(diǎn)氨氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為13.73、3.87；總氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為10.67、7.4；鉛標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為8.25、3.31。4、地表水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查及評(píng)價(jià)4.5監(jiān)測(cè)結(jié)果地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見表1.6 - 12 -表1.6 地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果一覽表 單位：mg/L，pH無量綱監(jiān)測(cè)斷面W1W2W3W4W5W6GB 3838-2002GB8978-1996GB26451-201

15、1pH6.364.934.664.484.454.36696969高錳酸鹽1.21.90.90.70.70.86-BOD54.194.763.873.292.773.63420-氨氮0.0913023.156.89.8312.411515總氮6.7528959.910238.644.41-30銅0.0010.0010.0010.0010.0940.0810.5-鉛0.8140.8380.1470.6670.0980.1210.051.00.2鋅0.050.070.050.070.230.25121.0砷310-4310-4310-4310-4310-4310-40.050.50.1六價(jià)鉻0.0

16、040.0040.0040.0040.0040.0040.050.50.1總鉻0.0040.0040.0040.0040.0040.004-1.50.8鎘0.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0050.10.1汞7.810-45.610-41.1210-34.810-42.010-46.610-40.00010.05-氯化物101610141115250-硫酸鹽102218517591125250-硫化物0.0050.0050.0050.0050.0050.0050.21.0-硝酸鹽氮2.8111122.130.212.614.110-表1.6 地表水4.6地表水質(zhì)量

17、現(xiàn)狀評(píng)價(jià)4.6.1評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)斷點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采用地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3838-2002)中的III類標(biāo)準(zhǔn)、污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）表4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求、稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB26451-2011）表2中的排放限值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。4.6.2評(píng)價(jià)方法采用單項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法：式中：Si評(píng)價(jià)因子單項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)； Ci評(píng)價(jià)因子的實(shí)測(cè)濃度值，mg/L； Coi評(píng)價(jià)因子的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值，mg/L。pH的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)為：pH7.0時(shí) ， pH7.0時(shí) ， 式中：SpHpH的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)； pHpH實(shí)測(cè)值； pHsd評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)下限； pHsu評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上限。4.6.3評(píng)價(jià)結(jié)果地表水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采用地表水環(huán)境質(zhì)量

18、標(biāo)準(zhǔn)(GB 3838-2002)中的III類標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果見表1.7，采用污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）表4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果見表1.8，采用稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB26451-2011）表2中的排放限值標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果見表1.9。表1.7 地表水評(píng)價(jià)結(jié)果（地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）斷面W1W2W3W4W5W6pH0.642.072.342.522.552.64高錳酸鹽0.200.320.150.120.120.13BOD51.051.190.970.820.690.91氨氮0.0913023.156.89.8312.4總氮6.7528959.910238.644.4銅0.00050.0005

19、0.00050.00050.0940.08鉛16.2816.762.9413.341.962.42鋅0.0250.070.0250.070.230.25砷0.0030.0030.0030.0030.0030.003六價(jià)鉻0.040.040.040.040.040.04總鉻-鎘0.10.10.10.10.10.1汞7.85.611.24.826.6氯化物0.020.060.020.0560.0440.060硫酸鹽0.020.880.340.700.3640.50硫化物0.01250.01250.01250.01250.01250.0125硝酸鹽氮0.28111.12.213.021.261.41

20、表1.8 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果監(jiān)測(cè)斷面W1W2W3W4W5W6pH0.642.072.342.522.552.64高錳酸鹽-BOD50.210.240.190.160.140.18氨氮0.0068.671.543.790.660.83總氮-銅0.0010.0010.0010.0010.190.16鉛0.810.840.150.670.100.12鋅0.0130.0350.0130.0350.120.13砷0.030.030.030.030.030.03六價(jià)鉻0.0040.0040.0040.0040.0040.004總鉻0.00130.00130.00130.00130.00130.001

21、3鎘0.0050.0050.0050.0050.0050.005汞0.01560.01120.02240.00960.0040.0132氯化物-硫酸鹽-硫化物0.00250.00250.00250.00250.00250.0025硝酸鹽氮-表1.9 稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果監(jiān)測(cè)斷面W1W2W3W4W5W6pH0.642.072.342.522.552.64高錳酸鹽-BOD5-氨氮0.0068.671.543.790.660.83總氮0.239.632.003.401.291.48銅-鉛4.074.190.743.340.490.61鋅0.0250.070.0250.070.230.25砷

22、0.150.150.150.150.150.15六價(jià)鉻0.020.020.020.020.020.02總鉻0.00250.00250.00250.00250.00250.0025鎘0.0050.0050.0050.0050.0050.005汞-氯化物-硫酸鹽-硫化物-硝酸鹽氮-依據(jù)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3838-2002)中的III類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)，地表水各監(jiān)測(cè)點(diǎn)pH、BOD5、氨氮、總氮、硝酸鹽氮、鉛、汞超標(biāo)。除W1點(diǎn)外，其它監(jiān)測(cè)點(diǎn)pH標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)均大于1，標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)均大于1，地表水呈酸性。各地表水監(jiān)測(cè)點(diǎn)BOD5標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)均接近1，其中W1、W2監(jiān)測(cè)點(diǎn)BOD5標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為1.05、

23、1.19，地表水BOD5較高可能與區(qū)域農(nóng)業(yè)活動(dòng)有關(guān)。地表水中氨氮、總氮、硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)均大于1，其中W2氨氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)130、總氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)289，硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)11.1，說明地表水氨氮、總氮、硝酸鹽氮含量遠(yuǎn)超地表水環(huán)境質(zhì)量III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。地表水各類氮含量超標(biāo)與廢棄地及周邊稀土礦山開采活動(dòng)有關(guān)。需要指出，場(chǎng)地北側(cè)及東南側(cè)稀土礦山采用原地浸礦開采，可能導(dǎo)致大量硫酸銨滲出，污染地表水。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)地表水鉛、汞標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)大于1，其中W1、W2監(jiān)測(cè)點(diǎn)鉛標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為16.28和16.76。地表水鉛、汞超標(biāo)可能與稀土開采過程中大量使用工業(yè)硫酸有關(guān)。依據(jù)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）表4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求

24、進(jìn)行地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)，地表水W2W6監(jiān)測(cè)點(diǎn)pH標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)大于1，地表水呈弱酸性；地表水W2、W3、W4監(jiān)測(cè)點(diǎn)氨氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)大于1，分別為8.67、1.54、3.79，地表水氨氮含量較高與稀土礦山開采活動(dòng)有關(guān)。依據(jù)稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB26451-2011）表2中的排放限值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)，地表水W2W6監(jiān)測(cè)點(diǎn)pH標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)大于1，地表水總體呈弱酸性；地表水W2、W3、W4監(jiān)測(cè)點(diǎn)氨氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)大于1，分別為8.67、1.54、3.79；地表水W2W6監(jiān)測(cè)點(diǎn)總氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)大于1，分別為9.63、2、3.4、1.29、1.48，地表水監(jiān)測(cè)點(diǎn)W1、W2、W4鉛標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)大于1，分別為4.07、4

25、.19、3.34。6、地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查及評(píng)價(jià)6.1監(jiān)測(cè)結(jié)果監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見表1.10。表1.10 地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果一覽表 單位：mg/L，pH無量綱監(jiān)測(cè)斷面D1D2D3D4GB/T 14848-93GB8978-1996GB26451-2011pH3.936.64.23.186.58.56969高錳酸鹽0.70.70.60.53-BOD53.333.062.53.09-20-氨氮1030.07312.715.10.201515總氮2407.3142.679.7-30銅0.0010.0010.0010.0011.00.5-鉛0.9660.010.2260.8180.051.00.2鋅0.070

26、.050.050.061.021.0砷310-4310-4310-4310-40.050.50.1六價(jià)鉻0.0040.0040.0040.0040.100.50.1總鉻0.0040.0040.0040.004-1.50.8鎘0.0010.0010.0010.0010.010.10.1汞9.510-44.710-43.710-41.3810-30.0010.05-氯化物10101018250-硫酸鹽1541059182250-硫化物0.0050.0050.0050.005-1.0-硝酸鹽氮93.63.715.436.920-贛南離子型稀土廢棄礦山生態(tài)修復(fù)中水質(zhì)汞、鉛來源及成因分析以安遠(yuǎn)縣蔡坊鄉(xiāng)崗

27、下稀土廢棄礦山為例6.2、地下水質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)6.2.1評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 14848-93）中的類水標(biāo)準(zhǔn)、污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）表4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求、稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB26451-2011）表2中的排放限值要求。6.2.2評(píng)價(jià)方法采用單因子指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)。計(jì)算公式如下：Pj=Cj/Csj式中：Pj第j個(gè)水質(zhì)因子的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)，無量綱；Cj第j個(gè)水質(zhì)因子的監(jiān)測(cè)濃度值，mg/L；Csj第j個(gè)水質(zhì)因子的標(biāo)準(zhǔn)濃度值，mg/L。pH采用下列公式：式中：SpH,jpH的單因子污染指數(shù)；pHsd、pHsu地下水標(biāo)準(zhǔn)值的下、上限值；pHj實(shí)測(cè)值。6.2.3評(píng)價(jià)結(jié)果

28、地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)參照地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 14848-93）中的類水標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果見表1.10，參照污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）表4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求評(píng)價(jià)結(jié)果見表1.11，參照稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB26451-2011）表2中的排放限值要求見表1.12。表1.10 地下水評(píng)價(jià)結(jié)果（地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）監(jiān)測(cè)斷面D1D2D3D4GB/T 14848-93pH6.140.85.67.646.58.5高錳酸鹽0.230.230.200.173BOD5-氨氮5150.36563.575.50.20總氮-銅0.00050.00050.00050.00051.0鉛19.320.24.5216.360

29、.05鋅0.070.0250.0250.061.0砷0.0030.0030.0030.0030.05六價(jià)鉻0.020.020.020.020.10總鉻-鎘0.050.050.050.050.01汞0.950.470.371.380.001氯化物0.020.020.020.072250硫酸鹽0.620.020.240.73250硫化物-硝酸鹽氮4.680.190.771.8520表1.11 地下水評(píng)價(jià)結(jié)果（污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)）監(jiān)測(cè)斷面D1D2D3D4GB8978-1996pH3.070.42.83.8269高錳酸鹽-BOD50.170.150.130.1520氨氮6.870.0050.851.01

30、15總氮-銅0.0010.0010.0010.0010.5鉛0.970.010.230.821.0鋅0.0350.0130.0130.0302砷0.00030.00030.00030.00030.5六價(jià)鉻0.0040.0040.0040.0040.5總鉻0.00130.00130.00130.00131.5鎘0.0050.0050.0050.0050.1汞0.0190.00940.00740.02760.05氯化物-硫酸鹽-硫化物0.00250.00250.00250.00251.0硝酸鹽氮-表1.12 地下水評(píng)價(jià)結(jié)果（稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)）監(jiān)測(cè)斷面D1D2D3D4GB26451-2011p

31、H3.070.42.83.8269高錳酸鹽-BOD5-氨氮6.870.0050.851.0115總氮80.241.422.6630銅-鉛4.830.051.134.090.2鋅0.070.0250.0250.061.0砷0.00150.00150.00150.00150.1六價(jià)鉻0.020.020.020.020.1總鉻0.00250.00250.00250.00250.8鎘0.0050.0050.0050.0050.1汞-氯化物-硫酸鹽-硫化物-硝酸鹽氮-依據(jù)地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 14848-93）中的類水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地下水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)，地下水各監(jiān)測(cè)點(diǎn)除pH、氨氮、硝酸鹽氮、鉛、汞外，其它監(jiān)

32、測(cè)項(xiàng)目均滿足地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)類水標(biāo)準(zhǔn)。由表，1.10可知，監(jiān)測(cè)點(diǎn)D1、D3、D4、的pH標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)、氨氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)和鉛標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)均大于1，其中D4點(diǎn)pH標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)最大為7.64，D1點(diǎn)氨氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)最大為515，D1點(diǎn)鉛標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)最大為19.32；D1和D4監(jiān)測(cè)點(diǎn)硝酸鹽氮指數(shù)大于1，分別為4.68、1.85；D4點(diǎn)汞標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)為1.38，略大于1。地下水氨氮、硝酸鹽氮、鉛、汞含量高于地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的類水標(biāo)準(zhǔn)，說明稀土開采活動(dòng)已影響地下水水質(zhì)。依據(jù)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）表4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行地下水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)，地下水各監(jiān)測(cè)點(diǎn)除pH和氨氮含量外，其它監(jiān)測(cè)項(xiàng)目均滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)表4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。由

33、表1.11可知，D1、D3、D4監(jiān)測(cè)點(diǎn)pH標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為3.07、2.8、3.82；D1和D4監(jiān)測(cè)點(diǎn)氨氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為6.87、1.01；D3監(jiān)測(cè)點(diǎn)鉛標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)為3.87。依據(jù)稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB26451-2011）表2中的排放限值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地下水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)，地下水各監(jiān)測(cè)點(diǎn)出pH、氨氮、總氮、鉛含量外，其它監(jiān)測(cè)項(xiàng)目滿足稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)表2中的排放限值標(biāo)準(zhǔn)。由表1.12可知，D1、D3、D4監(jiān)測(cè)點(diǎn)pH標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為3.07、2.8、3.82；D1和D4監(jiān)測(cè)點(diǎn)氨氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為6.87、1.01；D1、D3、D4監(jiān)測(cè)點(diǎn)總氮標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)分別為8、1.42、2.66；D1、D3、D4監(jiān)測(cè)點(diǎn)鉛

34、標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)為4.83、1.13、4.09。7、調(diào)查結(jié)論（1）廢水調(diào)查結(jié)果表明，場(chǎng)地內(nèi)堆浸廢棄池和母液處理廢棄池廢水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目pH、氨氮、總氮、硝酸鹽氮、鉛、汞、硫酸鹽7項(xiàng)指標(biāo)不滿足地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的III類標(biāo)準(zhǔn)要求；廢水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目pH、氨氮、鉛共3項(xiàng)指標(biāo)不滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)表4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求；廢水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中pH、氨氮、總氮、鉛共4項(xiàng)指標(biāo)不滿足稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)表2中的排放限值要求。（2）地表水環(huán)境質(zhì)量調(diào)查結(jié)果表明，地表水各監(jiān)測(cè)點(diǎn)pH、BOD5、氨氮、總氮、硝酸鹽氮、鉛、汞指標(biāo)不滿足地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的III類標(biāo)準(zhǔn)要求；地表水部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)pH和氨氮指標(biāo)不滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)表4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求；地

35、表水部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)pH、氨氮、總氮、鉛指標(biāo)不滿足稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)表2中的排放限值要求。（3）地下水環(huán)境質(zhì)量調(diào)查結(jié)果表明，地下水各監(jiān)測(cè)點(diǎn)pH、氨氮、硝酸鹽氮、鉛、汞指標(biāo)不滿足地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)類水標(biāo)準(zhǔn)要求；部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)pH和氨氮指標(biāo)不滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)表4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求；部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)pH、氨氮、總氮、鉛指標(biāo)不滿足稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)表2中的排放限值標(biāo)準(zhǔn)要求。9、汞、鉛基本理化性質(zhì)和形式9.1汞、鉛基本理化性質(zhì)汞（Hg）位于元素周期表第六周期，在常溫下為銀白色液態(tài)金屬，俗稱水銀。汞的比重為13.6，熔點(diǎn)-39.3，沸點(diǎn)367。汞的化合價(jià)（+1，+2, 0），在自然界水環(huán)境中以不同形式存在。汞化合物的物

36、理化學(xué)性質(zhì)決定了其在水中的溶解性、活動(dòng)性、毒性及被甲基化的可能性。鉛的元素符號(hào)為Pb，原子序數(shù)為82，為第IV族元素，原子量為207.21，鉛的原子價(jià)是2和4。鉛在各種成分的大氣、水和常用化學(xué)物質(zhì)體系中是相當(dāng)穩(wěn)定的。鉛易溶于稀硝酸（HN03）、硼氟酸（HBF4）、硅氟酸（H2SiF6）和醋酸（CH3 COOH）等，難溶于稀鹽酸（HC1）和硫酸（H2 S04），緩溶于沸鹽酸和發(fā)煙硫酸。9.2汞、鉛的存在形式汞在水體水體中以多種形態(tài)存在，其理化性質(zhì)起了重要的作用。便于實(shí)驗(yàn)研究汞有以下幾種形態(tài)：總汞、溶解態(tài)及顆粒態(tài)總汞、溶解氣態(tài)汞、活性汞、總甲基汞、二甲基汞、溶解態(tài)及顆粒態(tài)甲基汞、膠體態(tài)甲基汞等 馮

37、新斌1，仇廣樂1，付學(xué)吾1，何天容2，李平1，王少鋒3，環(huán)境汞污染，化學(xué)進(jìn)展，2009.03，441-442。汞是一種可以在生物體內(nèi)積累的毒物，一定條件下，環(huán)境中任何形式的汞均可轉(zhuǎn)化為劇毒的甲基汞。影響水環(huán)境中不同形態(tài)的汞轉(zhuǎn)化的因素主要包括：PH值、溫度、光照、氧化還原電位（ORP）、溶解氧（DO）溶解有機(jī)碳（DOC）、微生物活動(dòng)、有機(jī)和無機(jī)配位體、某些鹽基離子（如SO42+等）以及微量元素的含量（如S、P、Mn、Al等）。鉛的存在形式受土壤物理化學(xué)性質(zhì)的控制，常以可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)等形式。每種形式存在的活性各不相同，毒性也不同?？山粨Q態(tài)的鉛易被植物吸附、淋失或發(fā)

38、生反應(yīng)轉(zhuǎn)為其他形態(tài)；碳酸鹽結(jié)合態(tài)會(huì)隨PH下降則浸出釋放出來 高文謙，陳玉福，鉛污染土壤修復(fù)技術(shù)研究發(fā)展及發(fā)展趨勢(shì)，有色金屬，2011,02,131-132。10、稀土廢棄礦山提取藥劑的使用最早應(yīng)用的是氯化鈉浸礦-草酸沉淀法和氯化鈉浸礦-萃取分取法，所用的采礦方式是池浸 溫小軍，贛南稀土廢棄礦山生態(tài)修復(fù)中土壤環(huán)境特征及稀土地球化學(xué)行為研究，云南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院環(huán)境科學(xué)與生態(tài)修復(fù)中研究所。高濃度氯化鈉浸礦劑的使用使土壤鹽堿化。之后提取工藝的改進(jìn)研究，以硫酸銨浸礦-草酸沉淀法和碳酸氫銨沉淀法廣泛使用5李永繡，張玲，周新木，南方離子型稀土的資源和環(huán)境保護(hù)性開采模式，2010,04。不管以種形式提取稀土

39、的工藝，對(duì)環(huán)境的污染是必不可少的。贛州市安遠(yuǎn)縣蔡坊崗下稀土廢棄礦山生態(tài)修復(fù)取樣點(diǎn)是歷史遺留的堆池浸工藝場(chǎng)所以及尾砂堆場(chǎng)所、歷史遺留的母液處理車間。研究表明，稀土采用硫酸銨浸礦，碳銨或者草酸沉淀工藝，特別是在稀土除雜渣工藝中大量的使用硫酸調(diào)節(jié)PH等，極易造成稀土礦山土壤酸化，無論采廢棄礦山生態(tài)修復(fù)中土壤、水體還是尾礦，其土壤、水體PH值均較低，且尾礦酸性較采廢棄礦山生態(tài)修復(fù)中要強(qiáng) 饒運(yùn)章，候運(yùn)炳，潘建平，徐水太，肖廣哲，尾礦庫(kù)廢水PH值對(duì)重金屬污染的影響及治理技術(shù)研究2003,12（12）。研究表明，一般情況下酸性狀態(tài)土壤、水體對(duì)鉛、汞的吸附隨PH值增大而增大 趙金艷，王金生，孫福麗，滕彥國(guó)，葛

40、曉立，PH值對(duì)包氣帶土壤吸附鉛和汞的影響實(shí)驗(yàn)。11、分析篩選原因 （1）周圍無其他工業(yè)活動(dòng)，廢棄礦山現(xiàn)場(chǎng)大量的PVC管曝露 （2）采礦活動(dòng)嚴(yán)重的污染和破壞了環(huán)境 （3）劣質(zhì)硫酸的大量使用12、水質(zhì)中汞、鉛的來源及成因12.1、PVC管老化穩(wěn)定劑轉(zhuǎn)化安遠(yuǎn)縣崗下稀土廢棄礦山位于安遠(yuǎn)縣城北直距16km處，其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)1152541-1152648，北緯251510-251647，行政區(qū)劃隸屬于安遠(yuǎn)縣蔡坊鄉(xiāng)，無其他工業(yè)生產(chǎn)。稀土開采工藝先后經(jīng)歷池浸工藝和堆浸工藝，吸附性稀土礦經(jīng)開采，在開采過程中管路工程使用的是大量的PVC管輸送母液。如圖1 圖1PVC即聚氯乙烯，能夠被濃氧化酸如濃硫酸、濃硝酸所

41、腐蝕。中國(guó)PVC生產(chǎn)大部分采用電石法工藝，電石法-聚氯乙烯生產(chǎn)是中國(guó)最大的用汞行業(yè)。研究表明，PVC塑料中含有鎘、鉛、汞 李宣，梁淑雯，盧瑜，劉程有，慕俊澤，微波消解電感耦合等離子身體-原子發(fā)射光譜法同時(shí)測(cè)定塑料中隔、鉛、汞和鉻，2006，04,0702。贛州安遠(yuǎn)縣蔡坊崗下稀土廢棄礦山經(jīng)開采過程中管路工程使用的是大量的PVC管，并且大量的使用含雜質(zhì)的工業(yè)硫酸作為調(diào)節(jié)PH值。研究表明，含雜質(zhì)汞的工業(yè)硫酸是汞污染的重要來源之一 劉綺，黃慶民，硫酸含汞問題的追蹤研究，城市環(huán)境與城市生態(tài)，2001,10,12-13。自稀土廢棄礦山經(jīng)2003年開采以來，有十多年之久，PVC管經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)酸的腐蝕，太陽光

42、的曝曬，其物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)了改變，PVC出現(xiàn)老化，粉碎 張曉飛，皮紅，郭少云，汞燈紫外光源的強(qiáng)度分布分析及其對(duì)PVC老化作用的研究，2009.08.0074，在淋滲作用和PH的條件下，部分汞、鉛則被釋放出來 瞿麗雅，曾祥欽，林凱，嚴(yán)重汞污染土壤汞的淋溶特征及其淋洗修復(fù)研究-以貴州清鎮(zhèn)地區(qū)重汞污染土壤為例。2009.06。并有可能進(jìn)入地下水，有可能因?qū)е滤|(zhì)中的汞、鉛含量超標(biāo)。12.2、稀土礦物伴生的重金屬元素以及浸礦后任意堆積的殘?jiān)臀驳V贛州安遠(yuǎn)縣蔡坊崗下稀土廢棄礦山是離子吸附型稀土礦物以“離子相”礦物形態(tài)存在，絕大部分是以陽離子存在，而被吸附在某礦物載體上如吸附在高嶺石、白云母等鋁硅酸鹽礦物或

43、氟碳酸鹽礦物上 賈木欣，硅酸鹽礦物表面特性的結(jié)構(gòu)分析及對(duì)金屬離子的吸附特性。研究表明，稀土在生產(chǎn)和排放過程中形成的原礦、精礦、尾礦和礦渣都含有一定量的汞、鉛、釷 王翔，稀土礦中汞、鉛、釷的含量特征研究?；瘜W(xué)與環(huán)境工程學(xué)院2008,12,1063。而安遠(yuǎn)縣蔡坊崗下廢棄礦山生態(tài)修復(fù)中含有大量的尾礦、尾砂、礦渣存放，尤其這些尾礦、尾砂、礦渣沒有進(jìn)行合理的管理和處理（如圖2），被雨水沖刷出了許多溝壑，并且采礦活動(dòng)將礦石從地下搬運(yùn)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) 吳超，廖國(guó)禮，有色金屬礦山重金屬污染評(píng)價(jià)研究。采礦技術(shù)2006,09。 圖2贛南地區(qū)雨水豐富，蔡坊崗下稀土廢棄礦山地屬亞熱帶季風(fēng)

44、型大陸性氣候，四季分明，溫暖濕潤(rùn)，年平均氣溫18.6，全年多為北風(fēng)和北西風(fēng)，歷年平均風(fēng)速2.5 m/s，年最高氣溫38 ，最低氣溫-7 ，無霜期282d，全年日照數(shù)平均為1718.7小時(shí)，年平均蒸發(fā)量為1525.3mm。安遠(yuǎn)縣多年平均年降水量1640mm，最大年降水量2715.lmm，最小年降水量1011.5mm。降水量年內(nèi)分配不均，4-6月份占年降水量43.7%，為豐水期。7-10月占年降水量29%，歷年最大月降雨量為519.lmm，歷年日最大降雨量221.9mm。通過淋溶作用，那么有可能尾礦、礦渣中的汞、鉛通過遷移轉(zhuǎn)化進(jìn)入到水體，造成了環(huán)境污染，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)水體汞、鉛超標(biāo)的原因所在。12.3廢