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我国黔西南金矿属于卡林型金矿,其开采工艺大部分采用全泥氰化提金,大量研究表明其氰化工艺容易将矿体中重金属活化,形成高价氧化物、硫酸盐、络合物等矿渣堆积于尾矿库中,经雨水淋溶后使有毒有害物质发生迁移和转化,其外排废水将对下游水生生态系统和农田生态系统造成破坏,由于贵州特有的喀斯特岩溶环境,部分污染物通过渗透进入岩溶管道污染地下水。因此,研究金矿开采过程中产生的废水及废渣浸出液化学特征及生物毒性效应对正确评价金矿开采过程中对周围农业生态环境产生的环境污染、生态效应及可能造成的潜在危害可提供理论参考。 本文对黔西南“水银洞”金矿和“金龙”金矿进行现场调查并对金矿矿区废渣、底泥、基岩、矿石、废水等样品进行全面采集,通过重金属测定和BCR连续提取法进行形态分析,并结合隆线溞和明亮发光杆菌急性生物毒性实验来研究金矿开采对水生农业生态系统的污染,评价其污染现状及对水生生物的影响,主要研究结论如下: ⑴两矿区所有水样中重金属Cd全部超标,Zn、Cu、Ca、Pb均未超标。“水银洞”金矿水样中2、3、6号样品砷含量超标,3号样品铬超标,2、3号样品铁超标,2、3号样品锰超标,2、3、8号样品氰超标;“金龙”金矿所有水样中砷、铬、氰均未超标,而锰全部超标,11、13号样品铁超标。 两矿区废渣浸出液中,重金属中同样是Cd全部超标,Cu、Fe、Mn、As超标率为15.1%,10%的废渣浸出液超出标准10倍,其中4号样As严重超标。从空间分布来看,“金龙”矿区废渣浸出液As均未超标,而Mn全部超标。15号矿石浸出液中Cd和Mn都超标,说明矿体本身Cd和Mn含量较高。其中“水银洞”尾矿库底泥浸出液砷含量严重超标,具有危险固体废物特征。两矿区污染现状进行比较,发现“水银洞”金矿中As、Cd、Pb、Fe重金属含量较“金龙”金矿高。 ⑵通过对6个固体样进行形态分析,其中尾矿废渣及底泥各重金属含量在酸可提取态和可氧化态较高,而基岩、矿石、土壤重金属含量在残渣态较高,可见开采后的废渣和底泥化学性质较不稳定,有害元素容易发生迁移转化,对下游水生生态和农田生态系统造成危害。 ⑶通过隆线溞和明亮发光杆菌的生物毒性实验,其样品的生物毒性与理化监测结果的分析一致,两矿区开采后产生的废水、废渣生物毒性较大,而未开采的矿石、基岩和土壤污染较小,生物毒性较小,说明其污染主要来源于金矿的开采。