论文部分内容阅读
近年来,随着科学技术的迅猛发展,稀土元素在各行各业中得到了广泛的应用,随之而来的环境问题日益突出。地下水作为可以直接饮用的水源,深入理解其中的稀土分布规律对其生态风险评价具有重要意义。因此,本研究以我国典型的北方稀土尾矿库区周边地下水为研究对象,通过现场监测与室内模拟相结合的方法,研究稀土元素的环境行为变化,测定典型井点地下水中理化指标,稀土元素的总量,微生物等,采用多元的统计分析方法分析外源物质硫酸铵输入对地下水理化性质及其稀土元素分布的影响,探究生物与非生物的氧化作用对稀土元素分布的影响。此外,通过运用Visual Modflow软件对多年后研究区稀土元素在不同季节下的的运移范围进行预测,由此推测稀土元素的年平均迁移速度,对之前研究只预测一个季节而做出补充。获得的主要结论如下:（1）硫酸铵的输入会对地下水中理化性质及微生物产生影响,进而影响地下水中稀土元素总量的变化。SO42-与Cl-、TOC及ΣREE呈极显著正相关,相关性系数分别为0.998、0.990、0.997,与氨氮、F-、La显著正相关,相关性系数分别为0.975、0.968、0.962。氨氮与Mn、F-及La极显著正相关,相关性系数分别为0.995、1.000、0.999,与pH极显著负相关,相关性系数为-0.993,与Cl-、TOC、ΣREE显著正相关,相关性系数为0.986、0.980、0.989。硫酸铵的输入,对地下水中主要的优势菌群Acinetobacter（不动细菌属）与Legionella（军团杆菌）具有显著的抑制作用。（2）通过对GW3点对照组中Fe、Mn、Ce含量的测定,添加抗坏血酸与加入叠氮钠结果相一致,非生物氧化作用起主要作用。Actinobateria（放线菌）和Proteobacteria（变形杆菌门）是尾矿库周围地下水中的主要微生物菌群,这可能是由于尾矿库周围地下水中丰富的碱性有机物质,满足了其生长环境的需要。由柱浸实验表明库内水的渗漏改变了菌群的转化。通过环境因子关联分析,优势菌群并未受到地下水中理化性质与稀土元素的影响,而Verrucomicrobia（疣微菌门）受到了Mn与La共同的抑制作用。（3）模拟La元素的年平均速度为61.97 m/a,模拟Ce元素的年平均速度为46.24m/a。模拟稀土总量的年平均速度为56.07 m/a。虽然变化规律表明稀土元素浓度随距离的增加而降低,但也表明稀土元素随着时间的推移会进一步迁移。