某电解锰渣库的岩土环境影响分析及其环境风险评估研究

来源 :西南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ydfang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电解锰渣一般为露天堆存处置,在雨水冲刷和地表径流等自然因素作用下,形成电解锰渣渗滤液,污染渣库周围生态环境。本文首先对国内某电解锰渣库进行了现场调研,并对渣场中电解锰渣的基本理化性质和浸出毒性进行了分析,根据测试结果,配置模拟电解锰渣渗滤液。通过室内模拟土壤污染试验,探究电解锰渣库渗滤液对土壤理化性质、微观结构和机械性能的影响。通过室内碳酸盐岩溶蚀实验,探讨在不同水动力和不同溶蚀期龄条件下,电解锰渣库渗滤液对碳酸盐岩的理化性质及力学性能的影响。基于模糊层次综合评价法,建立电解锰渣库的环境风险评估模型。本文的主要研究结论如下:(1)电解锰渣的化学成分以S、Si、Ca、Al、Fe、Mn、Mg为主,包含石英和石膏等矿物相,主要来源于电解金属锰原矿和电解金属锰工艺副产物。依据电解锰渣浸出毒性测试结果,确定模拟电解锰渣渗滤液的主要成分为Mn2+,NH4+-N,Mg2+,Ca2+,SO42-。(2)随着电解锰渣渗滤液浓度升高,受污染土壤的p H逐渐降低,电导率逐渐上升,阳离子交换量和有机质含量呈先增加后降低的趋势,并在50%污染浓度处达到峰值。随着污染时间延长,受污染土壤的p H呈先增大后减小趋势,电导率逐渐降低,阳离子交换量和有机质含量呈逐渐上升趋势。受污染土壤XRD结果表明,受污染土壤中铝硅酸盐矿物均受到不同程度的溶蚀。受污染土壤微观结构分析表明,土壤胶结物被腐蚀,土壤颗粒连接力减弱,大颗粒向更小的管状和球状颗粒转化,但由于有机质随时间积累,土壤中颗粒之间连接力上升,土壤结构更加致密,已分解的小颗粒又重聚并形成絮状物。在有机胶结作用、电解质对双电层的压缩作用以及H+的溶蚀作用的调控下,土壤的抗剪强度呈先增大后趋于平缓的趋势。(3)电解锰渣渗滤液与碳酸盐岩发生水岩相互作用,导致岩样表面表面孔隙依次向小孔洞,缝洞型孔隙,大孔洞,贯穿裂隙转化。红棕色沉淀物(水锰矿)在第三个月大面积沉积,黄色粉末沉淀物(溶蚀后的碳酸盐岩)在第五个月富集。随着溶蚀时间延长,碳酸盐岩的质量、孔隙率、波速整体呈下降趋势,但由于第三个月水锰矿富集在碳酸盐岩表面,导致碳酸盐岩质量在第三个月出现突增。在H+酸蚀作用、盐效应、同离子效应和离子对作用的调控下,碳酸盐岩进入去白云石化和白云石化循环。在电解锰渣渗滤液的化学作用下,碳酸盐岩结构面增加,颗粒连接力下降,导致碳酸盐岩单轴抗压强度随时间推移均呈下降趋势。水动力的冲刷作用可加速电解锰渣渗滤液对碳酸盐岩的溶蚀作用。(4)基于现有文献和资料,结合电解锰渣库的特点,基于模糊层次综合评价法,以环境污染、地质环境破坏和生态环境破坏等三个指标作为准则层,以水环境污染、大气环境污染、土壤环境污染、塌陷、裂隙、崩塌、滑坡、生物种类数量、植被覆盖率以及人体健康情况等10个指标组成指标层,建立了电解锰渣库的环境风险评估指标体系,确立了各种定量和定性指标的取值标准,设定了从低风险到重大风险的4级评价标准。采用所建环境风险评估模型对研究区域电解锰渣库的环境风险进行评估,结果表明,研究区域电解锰渣库的风险等级为一般风险。
其他文献
现代化在经济层面的表现是各行各业生产水平与质量的提高,科技得到合理的利用,智能化建设程度高以及工作生活朝着幸福的方向发展,然而目前工程技术人员在在建地铁隧道衬砌渗漏水检测采用人工巡检的方式较多,人工方式依赖主观性导致准确性不够高、效率低等缺点,不能满足发展的需要。我国工程建设数字化转型离不开设备智能化、普及化和以及学习设备的流程高效化、简易化,传统检测方式受环境影响极其不方便,需要改进。本文使用的
学位
为获得高产农作物、保持土壤肥力,化肥在农业生产中被大量施用,但不合理施用化肥、化肥的利用率低等因素不仅会导致氮磷元素大量流失,造成资源浪费,而且会对周围环境产生不良影响。为探究化肥种类、施肥量及施肥方式、降雨强度等因素对稻田氮磷流失的影响,本研究采用室内人工降雨模拟试验与大田田间试验相结合的方式,探究在化肥种类、施肥量及施肥方式、降雨强度等不同影响因素下稻田土施用化肥后的氮磷流失特征,并进一步通过
学位
地铁车站一般位于城市中较为繁华的区域,深基坑施工过程中一旦发生事故后果严重、影响恶劣。因此,地铁修建过程中会重点关注地铁车站深基坑施工过程中的安全问题。本文针对深圳市轨道交通16号线龙岗汽车站站的深基坑工程,通过理论研究、数值模拟及现场监测的方法对该深基坑施工过程中的稳定性及支护结构优化进行了深入的研究。得到的主要研究成果如下:(1)Midas/GTS数值计算结果表明,龙岗汽车站站深基坑地连墙墙体
学位
本研究在黄龙-九寨沟景区近年来,地震、泥石流等突发性地质灾害的频繁发生和钙华景观退化变黑、沙化严重等问题,使得黄龙-九寨沟景区的生态敏感地带环境遭到破坏,从而引发对整个生态系统的损害。为了深入揭示黄龙-九寨沟景区景观资源变化原理,查明这一现象的引发机制,实现旅游资源的可持续利用,探明黄龙-九寨沟景区的钙华景观生态现状,故对其进行生态风险评价,揭示黄龙-九寨沟景区钙华核心景观周边环境变化特征及其对钙
学位
建设项目的部分临时用地因不可避免原因压占永久基本农田,按照国家相关规范和条例,必须在到期后进行复垦,且严格遵守占一补一,占优补优原则,若占用永久基本农田中的水田,则需要在其原址上复垦为水田。如某些重要线性工程弃渣场占用永久基本农田且全是水田,为了保证复垦后水田面积不减少,需要将弃渣场设计为直立边坡弃渣场,因此对需要完全复垦水田的弃渣场进行稳定性分析是十分必要的。本文使用FLAC3D模拟计算软件,在
学位
金属回收冶炼过程中产生的冶炼废渣含有大量有毒有害重金属,对其进行简单的堆置势必会对周围环境安全构成威胁。为准确评估某工业园区中冶炼废渣堆置对周围环境产生的影响,本研究分析评价了区域内环境质量现状及重金属污染的空间分布,结合柱实验研究土壤及废渣中重金属的淋溶释放过程,利用仿真模拟软件模拟预测重金属的迁移趋势。主要结果如下:研究区内地表水及地下水中主要重金属污染物为铅、镉及锌。地表水中铅、镉、锌的变异
学位
近年来,随着人们对肉类产品需求的不断增加,畜禽养殖业迎来了迅速发展的机会,但随之而来的是养殖废水对环境造成的污染,养殖废水不仅水量大,且废水中有机物和氨氮等污染物浓度高,常规的生物处理难度大,出水不稳定,仍需探索新的处理工艺来应对国内养殖业发展的趋势。本研究针对养猪废水中高浓度的COD、氨氮和总磷等污染物,采用MAP-牺牲铁阳极活化PS氧化技术进行联合预处理,旨在减少各污染物出水浓度,为后续生物处
学位
三氯乙烯(TCE)在工业生产过程中被广泛用作有机溶剂、金属脱脂剂、化学品合成中间体等,毒性强、易迁移,已成为工业场地地下水典型污染物,TCE经自然衰减生成的顺式-1,2-二氯乙烯(cis-1,2-DCE)和氯乙烯(VC)等产物毒性更强并难以被进一步还原,对场地地下水生态环境及人体健康构成严重威胁,亟需研发高效低耗的TCE、cis-1,2-DCE、VC等污染地下水修复技术。近年来,零价铁(ZVI)因
学位
铜冶炼烟尘含有大量的重金属元素,既是潜在资源又有着巨大的环境风险。本文在铜冶炼烟尘基本理化性质基础上,分别研究了氧化亚铁硫杆菌和硫酸盐还原菌对铜冶炼烟尘中重金属的作用特性,同时也初步探究了在助剂协同下微生物对冶炼烟尘中重金属迁移转化行为的影响。探究铜冶炼烟尘的矿物相及元素组成、重金属含量、赋存状态、生物有效性和化学浸出行为,确定其中的典型重金属。结果表明,铜冶炼烟尘主要为小球颗粒状粉尘,含有的主要
学位
再生铜熔炼飞灰(简称:飞灰)是再生铜熔炼过程中产生的残余物,其中含有Cu、Zn等有价资源。因此,开展飞灰中Cu、Zn等金属回收,对再生铜行业中有价资源回收具有重要的现实意义。本论文以飞灰为研究对象,开展了飞灰基本理化特性、飞灰酸浸与电沉积回收铜、飞灰氨浸体系中有价金属浸出规律以及飞灰矿浆电解回收铜的研究工作,形成了飞灰中Cu、Zn等有价金属高效浸出与Cu的回收技术。论文研究结果将为飞灰中有价资源回
学位