ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Trương Thị Tâm NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TỪ CÁC BÃI THẢI, QUẶNG ĐUÔI NGHÈO PYRIT (FeS ) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI - 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trương Thị Tâm NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TỪ CÁC BÃI THẢI, QUẶNG ĐUÔI NGHÈO PYRIT (FeS ) Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60 8502 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Đồng Kim Loan HÀ NỘI - 2012 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài luận văn thạc sĩ cách hoàn chỉnh, bên cạnh nỗ lực cố gắng thân có hướng dẫn nhiệt tình thầy cô khoa Môi trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể thầy cô khoa môi trường, môn Công nghệ Môi trường tạo điều kiện cho học tập tốt truyền đạt kinh nghiệm quý báu cho Đặc biệt, xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Đồng Kim Loan hết lòng giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho hoàn thành luận văn Xin gửi lời tri ân điều mà Cô dành cho Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình bạn bè, người không ngừng động viên, hỗ trợ tạo điều kiện tốt cho suốt thời gian học tập thực luận văn Học viên Trương Thị Tâm MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Chương TỔNG QUAN 1.1 Khoáng vật sunfua 1.1.1 Đặc điểm chung khoáng vật sunfua [12] 1.1.2 Quặng pyrit sắt 1.2 Quá trình phong hóa quặng sunfua .8 1.2.1 Phân loại trình phong hóa [ 4] 1.2.2 Quá trình oxy hóa mỏ sunfua [12] 13 1.2.2.2 Quá trình oxy hóa quặng pyrit 14 1.3 Hiện trạng ô nhiễm tác động KLN đến môi trường khu vực khai thác quặng vùng lân cận .16 1.3.1 Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng .16 1.3.1.1 Hiện trạng ô nhiễm số điểm khai thác mỏ Việt Nam .16 1.3.1.2 Hiện trạng ô nhiễm số điểm khai thác mỏ giới .18 1.3.2 Ảnh hưởng kim loại nặng đến môi trường thể sống 20 1.3.3 Giới thiệu số KLN tác động chúng đến môi trường người 21 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 29 2.2 Phương pháp nghiên cứu 29 2.2.1 Phương pháp kế thừa 29 2.2.2 Khảo sát thực địa 29 2.2.3 Nghiên cứu phòng thí nghiệm 30 2.3 Nội dung nghiên cứu 31 2.3.1 Danh mục hoá chất, thiết bị cần thiết cho nghiên cứu 31 2.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng đến khả cộng kết – hấp phụ kim loại nặng lên sắt (III) hydroxit 32 2.3.3 Nghiên cứu trình phong hoá giải phóng KLN điều kiện ngập nước có tích lũy 33 2.3.4 Nghiên cứu trình phong hoá giải phóng KLN điều kiện xung nước có tích lũy 34 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Quá trình kết tủa, cộng kết hấp phụ KLN 35 3.1.1 Quá trình oxi hóa- thủy phân dạng kết tủa sắt 35 3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ ion sắt(II) đến khả cố định số kim loại nặng Zn, Cu, Pb, As, Cd, Mn 35 3.1.3 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến khả kết tủa hydroxit Fe(III) cộng kết số kim loại nặng 37 3.2 Kết nghiên cứu giải phóng KLN điều kiện ngập nước có tích lũy .39 3.2.1 Sự biến thiên pH nồng độ KLN trình phong hoá mô hình bãi thải, quặng đuôi nghèo pyrit 39 3.2.2 Sự biến thiên nồng độ ion sunfat (SO42-) 44 3.2.3 Kết khảo sát ảnh hưởng đến trình phong hoá giải phóng KLN điều kiện ngập nước 46 3.3 Kết nghiên cứu giải phóng KLN điều kiện xung có tích lũy .50 3.3.1 Sự biến thiên pH nồng độ ion KLN trình phong hoá mô hình bãi thải, quặng đuôi nghèo pyrtit điều kiện xung 50 3.3.2 Sự biến thiên nồng độ ion sunfat điều kiện xung .54 3.4 So sánh khả giải phóng KLN từ hai điều kiện phong hóa bãi thải, quặng đuôi nghèo pyrit 56 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 DANH MỤC CÁC BẢNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Chương TỔNG QUAN 1.1 Khoáng vật sunfua 1.1.1 Đặc điểm chung khoáng vật sunfua [12] 1.1.2 Quặng pyrit sắt 1.2 Quá trình phong hóa quặng sunfua .8 1.2.1 Phân loại trình phong hóa [ 4] 1.2.2 Quá trình oxy hóa mỏ sunfua [12] 13 1.2.2.2 Quá trình oxy hóa quặng pyrit 14 1.3 Hiện trạng ô nhiễm tác động KLN đến môi trường khu vực khai thác quặng vùng lân cận .16 1.3.1 Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng .16 1.3.1.1 Hiện trạng ô nhiễm số điểm khai thác mỏ Việt Nam .16 1.3.1.2 Hiện trạng ô nhiễm số điểm khai thác mỏ giới .18 1.3.2 Ảnh hưởng kim loại nặng đến môi trường thể sống 20 1.3.3 Giới thiệu số KLN tác động chúng đến môi trường người 21 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 29 2.2 Phương pháp nghiên cứu 29 2.2.1 Phương pháp kế thừa 29 2.2.2 Khảo sát thực địa 29 2.2.3 Nghiên cứu phòng thí nghiệm 30 2.3 Nội dung nghiên cứu 31 2.3.1 Danh mục hoá chất, thiết bị cần thiết cho nghiên cứu 31 2.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng đến khả cộng kết – hấp phụ kim loại nặng lên sắt (III) hydroxit 32 2.3.3 Nghiên cứu trình phong hoá giải phóng KLN điều kiện ngập nước có tích lũy 33 2.3.4 Nghiên cứu trình phong hoá giải phóng KLN điều kiện xung nước có tích lũy 34 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Quá trình kết tủa, cộng kết hấp phụ KLN 35 3.1.1 Quá trình oxi hóa- thủy phân dạng kết tủa sắt 35 3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ ion sắt(II) đến khả cố định số kim loại nặng Zn, Cu, Pb, As, Cd, Mn 35 3.1.3 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến khả kết tủa hydroxit Fe(III) cộng kết số kim loại nặng 37 3.2 Kết nghiên cứu giải phóng KLN điều kiện ngập nước có tích lũy .39 3.2.1 Sự biến thiên pH nồng độ KLN trình phong hoá mô hình bãi thải, quặng đuôi nghèo pyrit 39 3.2.2 Sự biến thiên nồng độ ion sunfat (SO42-) 44 3.2.3 Kết khảo sát ảnh hưởng đến trình phong hoá giải phóng KLN điều kiện ngập nước 46 3.3 Kết nghiên cứu giải phóng KLN điều kiện xung có tích lũy .50 3.3.1 Sự biến thiên pH nồng độ ion KLN trình phong hoá mô hình bãi thải, quặng đuôi nghèo pyrtit điều kiện xung 50 3.3.2 Sự biến thiên nồng độ ion sunfat điều kiện xung .54 3.4 So sánh khả giải phóng KLN từ hai điều kiện phong hóa bãi thải, quặng đuôi nghèo pyrit 56 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Chương TỔNG QUAN 1.1 Khoáng vật sunfua 1.1.1 Đặc điểm chung khoáng vật sunfua [12] 1.1.2 Quặng pyrit sắt 1.2 Quá trình phong hóa quặng sunfua .8 1.2.1 Phân loại trình phong hóa [ 4] 1.2.2 Quá trình oxy hóa mỏ sunfua [12] 13 1.2.2.2 Quá trình oxy hóa quặng pyrit 14 1.3 Hiện trạng ô nhiễm tác động KLN đến môi trường khu vực khai thác quặng vùng lân cận .16 1.3.1 Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng .16 1.3.1.1 Hiện trạng ô nhiễm số điểm khai thác mỏ Việt Nam .16 1.3.1.2 Hiện trạng ô nhiễm số điểm khai thác mỏ giới .18 1.3.2 Ảnh hưởng kim loại nặng đến môi trường thể sống 20 1.3.3 Giới thiệu số KLN tác động chúng đến môi trường người 21 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 29 2.2 Phương pháp nghiên cứu 29 2.2.1 Phương pháp kế thừa 29 2.2.2 Khảo sát thực địa 29 2.2.3 Nghiên cứu phòng thí nghiệm 30 2.3 Nội dung nghiên cứu 31 2.3.1 Danh mục hoá chất, thiết bị cần thiết cho nghiên cứu 31 2.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng đến khả cộng kết – hấp phụ kim loại nặng lên sắt (III) hydroxit 32 2.3.3 Nghiên cứu trình phong hoá giải phóng KLN điều kiện ngập nước có tích lũy 33 2.3.4 Nghiên cứu trình phong hoá giải phóng KLN điều kiện xung nước có tích lũy 34 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Quá trình kết tủa, cộng kết hấp phụ KLN 35 3.1.1 Quá trình oxi hóa- thủy phân dạng kết tủa sắt 35 3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ ion sắt(II) đến khả cố định số kim loại nặng Zn, Cu, Pb, As, Cd, Mn 35 3.1.3 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến khả kết tủa hydroxit Fe(III) cộng kết số kim loại nặng 37 3.2 Kết nghiên cứu giải phóng KLN điều kiện ngập nước có tích lũy .39 3.2.1 Sự biến thiên pH nồng độ KLN trình phong hoá mô hình bãi thải, quặng đuôi nghèo pyrit 39 3.2.2 Sự biến thiên nồng độ ion sunfat (SO42-) 44 3.2.3 Kết khảo sát ảnh hưởng đến trình phong hoá giải phóng KLN điều kiện ngập nước 46 3.3 Kết nghiên cứu giải phóng KLN điều kiện xung có tích lũy .50 3.3.1 Sự biến thiên pH nồng độ ion KLN trình phong hoá mô hình bãi thải, quặng đuôi nghèo pyrtit điều kiện xung 50 3.3.2 Sự biến thiên nồng độ ion sunfat điều kiện xung .54 3.4 So sánh khả giải phóng KLN từ hai điều kiện phong hóa bãi thải, quặng đuôi nghèo pyrit 56 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 Cùng với trình tăng nồng độ ion kim loại pH pha nước giảm dần pH giảm giảm mạnh hai nguyên nhân sau: Thứ nhất: Trong trình phong hoá, xảy trình oxi hoá pyrit cộng sinh với chalcopyrit tạo lượng H + đáng kể vào pha nước Chính lượng H+ góp phần làm cho pH giảm dần nồng độ ion kim loại tăng dần Thứ hai: Các KLN nước xảy trình thuỷ phân sau Mn+ + H2O ↔ M(OH)(n-1)+ + H+ M(n-1)+ + H2O ↔ M(OH)2(n-2)+ + H+ ……………………………………………… M(OH)n-1+ + H2O ↔ M(OH)n + H+ Trong trình thực thí nghiệm, theo thời gian pH giảm dần làm cho lượng Fe(OH)3 giảm dần Do giải phóng kim loại bị hấp phụ Fe(OH) Mặt khác, pH giảm khả phong hoá quặng mạnh nên hàm lượng ion kim loại tăng Do đó, lượng ion kim loại tăng dần làm cho phản ứng chuyển dịch sang phải làm cho nồng độ H + tăng Vì vậy, pH dung dịch giảm Khi nồng độ ion kim loại lớn pH giảm mạnh, giảm xuống 2,1 3.3.2 Sự biến thiên nồng độ ion sunfat điều kiện xung Cùng với biến đổi nồng độ kim loại, nồng độ anion SO 42- biến đổi theo thời gian Kết biểu thị bảng 11 hình Bảng 11 Biến thiên nồng độ ion sunfat điều kiện xung Ngày pH SO42- (mg/l) 5,3 312 5,1 325 4,8 338 4,7 345 4,5 350 54 3,8 373,75 4,0 384 3,9 389 10 3,8 389 11 3,7 399 12 3,6 486,75 14 3,3 533 15 3,5 466,25 16 3,3 553,5 17 3,2 630,75 18 3,1 923,75 19 3,0 1024 21 1,9 2440 22 2,1 1289 23 2,1 1637 Kết cho thấy biến thiên nồng độ sunfat tuân theo quy luật biến thiên nồng độ kim loại pH Điều hoàn toàn phù hợp với lý thuyết trình phong hóa điều kiện xung lộ thiên, có mặt oxy nước trình oxyhóa quặng sunfua tạo thành axit sunfuaric muối sunfat Sự oxyhóa kéo dài (lộ thiên, thời gian dài), axit sinh nhiều nồng độ ion sunfat tăng, kim loại bị rửa rũa môi trường nhiều Quá trình giải phóng kim loại giảm pH tiếp diễn quặng pyrit bị phong hóa hết 55 Hình Biến thiên nồng độ ion sunfat điều kiện xung 3.4 So sánh khả giải phóng KLN từ hai điều kiện phong hóa bãi thải, quặng đuôi nghèo pyrit Trên sở kết nghiên cứu hai điều kiện phong hoá quặng pyrit ngập nước xung nước, sử dụng số liệu 22 ngày đầu để so sánh khả giải phóng kim loại từ hai điều kiện phong hoá cho số liệu sau: * Đồng Ngày Điều kiện Ngập nước Xung 10 12 14 16 22 0,917 4,23 44,99 25,81 32,18 26,17 13,04 32,07 9,87 65,74 3,43 70,28 1,05 136,55 56 Hình 10 Biến thiên nồng độ Cu điều kiện ngập nước xung * Sắt Ngày Điều kiện Ngập nước Xung 10 12 14 16 22 2.911 1,1 31,75 3,371 35,67 4,75 24,37 8,193 19,35 8,7 19,21 19,87 18,15 232,62 Hình 11 Biến thiên nồng độ sắt điều kiện ngập nước xung 57 * Kẽm Ngày Điều kiện 10 12 14 16 22 Ngập nước Xung 0,645 2,43 21,68 10,15 16,91 10,5 9,267 12,15 6,34 21,28 4,12 21,16 3,448 48,53 Hình 12 Biến thiên nồng độ kẽm điều kiện ngập nước xung * Chì Ngày Điều kiện Ngập nước Xung 10 12 14 16 22 0,276 1,32 3,129 4,01 2,981 4,16 1,502 4,62 1,231 7,05 0,734 6,34 0,736 1,65 Hình 13 Biến thiên nồng độ chì điều kiện ngập nước xung * Mangan 58 Ngày Điều kiện Ngập nước Xung 10 12 14 16 22 76,95 92,9 435,07 175,1 411,27 191,2 356,49 204 312.,6 318,3 209,13 298,9 169,7 614,3 Hình 14 Biến thiên nồng độ mangan điều kiện ngập nước xung * Coban Ngày Điều kiện Ngập nước Xung 10 12 14 16 22 3,54 16,58 83,16 33,61 56,78 38,04 32,84 40,14 27,85 62,22 13,88 69,89 12,48 303,74 Hình 15 Biến thiên nồng độ coban điều kiện ngập nước xung * Niken Ngày 10 12 59 14 16 22 Điều kiện Ngập nước Xung 59,38 39,65 57,32 50,25 57,01 89,50 56,93 124,64 40,12 112,14 36,78 156,89 15,67 344,74 Hình 16 Biến thiên nồng độ niken điều kiện ngập nước xung * Asen Ngày Điều kiện Ngập nước Xung 10 12 14 16 22 10,71 KPH 9,11 6,52 8,96 16,56 8,74 18,32 7,65 19,01 7,5 21,46 6,12 90,84 Hình 17 Biến thiên nồng độ Asen điều kiện ngập nước xung * Cadimi Ngày Điều kiện 10 12 60 14 16 22 Ngập nước Xung 7,21 22,29 165,4 77,03 140,2 81,24 64,9 99,51 40,5 158,62 28,7 157,69 24,6 381,54 + Hình 18 Biến thiên nồng độ cadmi điều kiện ngập nước xung * Crom Ngày Điều kiện Ngập nước Xung 10 12 14 16 22 117,6 63,36 113,79 112,22 110,34 115,29 107,24 117,07 105,93 126,18 105.,4 125,73 109,25 171,52 61 Hình 19 Biến thiên nông độ crom điều kiện ngập nước xung Nhìn vào biểu đồ dạng cột dùng để so sánh nồng độ nguyên tố biến thiên trình phong hoá quặng nhận thấy rằng: - Nồng độ ion kim loại điều kiện ngập nước giảm dần theo thời gian, điều kiện xung tăng dần theo thời gian Do đó, trình khai thác quặng, quặng nghèo quặng đuôi, sau tinh chế, nên cho vào hồ ngập nước khả gây ô nhiễm môi trường so với để lộ thiên Vì để bãi thải, quặng đuôi nghèo lộ thiên khả phong hoá quặng mạnh (do tiếp xúc mạnh với oxi), đặc biệt vùng có mưa axit khả phong hoá quặng mạnh nhanh hơn, gây ô nhiễm môi trường nhiều - Sự oxi hoá Fe2+ lên Fe3+ thuỷ phân Fe3+ thành Fe(OH)3 phụ thuộc nhiều vào pH Ở điều kiện ngập nước, pH cao nên Fe(OH) tạo nhiều, hấp phụ mạnh ion kim loại làm cho nồng độ ion kim loại pha nước giảm Trong đó, điều kiện xung (thấm nước), pH giảm dần làm cho lượng Fe(OH) giảm nên giải phóng ion kim loại bị hấp phụ Mặt khác, pH giảm dần khả phong hoá quặng mạnh nên nồng độ ion kim loại tăng Do đó, nồng độ ion kim loại pha nước điều kiện xung (thấm nước) cao điều kiện ngập nước Ở điều kiện ngập nước, Fe(OH)3 tạo thành cột thí nghiệm hấp phụ ion kim loại, đồng thời Fe(OH)3 tạo thành bao hạt quặng làm giảm khả oxi hoá quặng nên pH tăng dần Trong đó, điều kiện xung khả phong hoá quặng mạnh tiếp xúc mạnh với oxi làm cho nồng độ kim loại tăng dần, pH giảm dần 62 KẾT LUẬN Quá trình nghiên cứu mô hình phòng thí nghiệm để mô khả giải phóng kim loại từ bãi thải, quặng đuôi nghèo pyrit, rút kết luận sau: Mặc dù không hoàn toàn giống tự nhiên - trình phong hóa chịu tác động đa chiều, phức tạp điều kiện môi trường, phong hoá hóa học quặng đường giải phóng kim loại vào môi trường nước nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường Khả chuyển hoá từ sắt(II) lên sắt (III) khả thuỷ phân sắt(III) thành sắt(III)hydroxit đóng vai trò quan trọng, mang tính định việc giải phóng KLN asen vào môi trường nước Song song với trình giải phóng kim loại từ quặng trình chuyển hoá sunfua thành ion sunfat Khi thực trình phong hoá kim loại điều kiện ngập nước khả giải phóng kim loại giảm dần theo thời gian tạo thành sắt(III) hydroxit Đồng thời phụ thuộc vào pH môi trường nồng độ số anion photphat Đặc biệt, asen nguyên tố gây ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khoẻ người (có thể gây ung thư) giải phóng mạnh pha nước có mặt ion photphat khả hấp phụ cạnh tranh pH giảm dần nồng độ ion kim loại giải phóng từ quặng điều kiện xung tăng dần theo thời gian Đặc biệt, pH pha nước giảm mạnh khả giải phóng kim loại tăng mạnh Nghiên cứu hai điều kiện ngập nước thấm nước (xung nước) kết cho thấy nồng độ ion KLN điều kiện xung cao nhiều so với điều kiện ngập nước, đồng thời pH điều kiện xung giảm đặn xuống đến 2,1 điều kiện ngập nước pH mẫu tăng dần Do đó, để giảm thiểu ô nhiễm KLN từ quặng đuôi thải quặng nghèo nên lưu trữ, bảo quản quặng đuôi thải quặng nghèo ao, hồ ngập nước 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Văn Bình nnk, Đánh giá ô nhiễm kim loại quặng nước sông suối khu vực mỏ khai thác chế biến khoáng sản- vấn đề giảm thiểu phòng chống Tuyển tập báo cáo Khoa học Hội nghị môi trường toàn quốc 2005 Nguyễn Thị Kim Dung (2011), Nghiên cứu trình ô nhiễm asen mangan nước tác động môi trường oxi hoá khử tự nhiên ứng dụng xử lý chúng nguồn, Luận án tiến sĩ Hoá học, Đại học Quốc gia Hà Nội Hồ Sĩ Giao, Mai Thế Toàn (2011), Những điểm nóng môi trường hoạt động khai thác mỏ Việt Nam, Hội nghị khoa học kỹ thuật mỏ quốc tế 2010 Trần Tứ Hiếu,Nguyễn Văn Nội (2008), Cơ sở Hoá học môi trường, Đại học Quốc gia Hà Nội Lê Đăng Hoan nnk, Dòng Thải axit khai thác quặng sunfua Tạp chí Công nghiệp mỏ số 5, 1998 Lê Đăng Hoan, Nguyễn Thúy Lan (1999), Ngăn ngừa giảm thiểu tác động dòng thải axit trình khai thác mỏ, Tạp chí Công nghiệp mỏ No 3,1999 Phạm Ngọc Hồ-Đồng Kim Loan-Trịnh Thị Thanh (2010), Giáo trình sở môi trường nước, Nhà xuất giáo dục Việt Nam Đặng Đình Kim nnk (2011), Nghiên cứu sử dụng thực vật để cải tạo đất bị ô nhiễm kim loại nặng vùng khai thác khoáng sản, đề tài cấp Nhà Nước KC08.04/06-10 Ngô Đức Minh nnk (2005), Hàm lượng kim loại nặng (As, Cd, Cu, Pb, Zn) đất nông nghiệp mối quan hệ với tích lũy gạo Thạch Sơn- Lâm Thao- Phú Thọ, Dự án SAREC REF/SWE 64 10 Hoàng Nhâm(2001), Hoá học vô cơ, tập 2,3, Nhà xuất giáo dục Việt Nam 11 Nguyễn Văn Nhân (2001), mỏ khoáng Nhà xuất ĐHQGHN 12 Đỗ Thị Vân Thanh – Trịnh Hân (2011), Khoáng vật học, nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội 13 Đặng Trung Thuận (2000), Giáo trình địa hoá học, nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội 14 Vũ Lê Tú (2002), Nghiên cứu đánh giá mức độ ô nhiễm số nguyên tố độc hại số địa hóa môi trường nước, bùn đáy đất khu mỏ pyrit Giáp Lai sau khai thác Tuyển tập công trình khoa học Đại học mỏ- Địa chất, số 39 15 Nguyễn Văn Tuấn, Bàn thêm làng ung thư Tạp chí môi trường số 24, 2008 16 Lương Thị Hồng Vân, Hoàng Văn Mạnh nnk (2010), Sự tồn lưu chì, cadimi sản phẩm chè trồng vùng mỏ thiếc huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, Tạp chí Nghiên cứu Phát triển bền vững, No 1(26), 2010 17 Phạm Tích Xuân nnk (2010), Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng hoạt động khai thác chế biến khoáng sản kim loại miền bắc Việt Nam, Hội nghị khoa học kỷ niệm 35 năm Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, HN Tiếng Anh 18 A.Bauerek, M.Bebek,K.Bojarska, B.Smieja-Kro’l (2008), “Rain leaching of heavy metals from carbonate, Zn-Pb flotation wastes-Preliminary study” In HazWasteManagement: C9.3 19 Bates, M.N., Smith, A.H., and Hopenhayn-Rich, C (1992), Arsenic ingestion and internal cancers a review, Am.J.Epidemiol.135:462-476 20 Bo Elberling, Temperature and oxygen control on pyrite oxidation in fozen mine tailings Cold Regions Science and Technology 41 (2005) 121-133 65 21 Chakkaphan Sutthirat (2001), “Geochemical Application for environmental monitoring and metal mining management” Environmental Monitoring 22 Churl Gyu Lee,Hyo-Teak Chon, Myung Chae Jung (2011), “Heavy metal contamination in the vicinity of the Daduk Au-Ag-Pb-Zn mine in Korea”, Applied Geochemistry 16, 1377-1386 23 Cunningham, W.P and Saigo, B.W (2001), Environmental Science: A global concern 6thedt, McGraw-Hill Companies, Inc 24 Global Mining Campaign (2001), “The impact of handrock mining on the environment and human health”, Uccn puplished paper International Meeting, Warrenton, Virginia, USA September 15-19, 2001, 10pp 25 Iyengar V, Nair p (2000), “Global outlook on nutrition and the environment: meeting the challenges of the next millennium” Sci Total Environ; 249; 33146 26 Jame W Moore, S Ramamoorthy (1984), Heavy metal in natural waters, Springer-Verlag Nework Berlin Heidelberg Tokyo 27 Lacatusu R, Rauta C, Carstea S, ghelase I (1996), “Soil-plant-man relationships in heavy metal polluted area in Romania”, Appl Geochem; 10:105-7 28 Liu H, Probst A, Liao B (2005), “Metal contamination of soils and crops affected by the Chenzhou lead/zinc mine spill” (Human China) science of the Total Environment 339:53-166 29 Manfred Felician Bitala (2008), Evaluation of heavy metals pollution in soil and plants ảccued from gold mining activities in Geita, Tanzana, University of Dar es Salaam 30 Montgomery CW (2003), Environment Geology, 6th edition McGraw-hill Companies, Inc., 1221 Aveneu of the Americans, New York 66 31 Moran, J.M, Morgan, M.D and Wiersma, J.H (1980), Introduction to environmental science, W.H.Freeman Company, Sanfrancisco 32 Navarro Flores Andr’es, M.S Francisco (2008), Efects of sewage sludge application on heavy metal leaching from mine tailing impoundments Bioresource Technology 99, 7521-7530 33 Plunket E.R (1987), handbook of industrial toxicity, 3rd edition, Edward Amold Ltd, Victoria, Australia 34 Poul H Simms at al (2000), A laboratory evaluation of metal release and transport in flooded pre-oxidized mine tailings Applie geochemistry 15, 1245- 1236 35 Peraza M.A, Felix A.P., Baker D.S., Casarez E And Rael L.T, 1998 Efects of Micronutrients on Metal toxicity Environ Health Perspectives, supplements, Vol.106,N51, Feb 36 Teng Yanguo, Ni Shijun, Jiao Pengcheng, Deng Jian, Zhang Chengjiang, and Wang Jinsheng (2008), “Eco-Environmental Geochemistry of heavy metal pollution in Dexing Mining Area”, Vol.23 No.4 Chinese journal of geochemistry 37 Tran hong Con, Nguyen Thi Hanh, Michael Berg and Pham Hung Viet (2001), chapter “Investigation of arsenic release from sediment minerals to water phases” Asenic Exposure and Health Effects V(editor by W.R.Chappell, C.O.Abernathy, R.L.Calderon and D.J.Thoma),2003 published by Elsevire B.V 38 Tu’’rkdogan MK, Kilicel Fevzi, Kara Lazim, tuncer Ilyas, Uygan Ismail (2003), “Heavy metals in soil, vegetables aand fruits in the endemic upper gastrointestinal cancer region of Turkey”, Environ Toxicon Pharmacol; 13(3):175-9 67 39 UNEP, WWF, EPA, SEDESOL and VROM (1995), Mining support package: metallic Ores and Minerals, Proceedings of the fourth International Conference on environmental compliance and forcement, April 1996, Bankok Thailand 40 WHO, FAO and IAEA (1996), trace elements in human nutrition and health, WHO, Geneva 41 Williams, L.K and Langley, R.L, (2001), Environmental health secrets, Hanley and Belfus, Inc, Philadelphia 42 Zhixun Lin (1997), Mobilization and retention of heavy metal in mill-tailings from Garpenberg sulfide mines, Sweden The Science of the Total Environment 198,13-31 43 Zhu.Y.G.,Yang J.C, 2004: effects of soil amend on lead uptake by two vegetable crops from a lead –contaminated soil from Anhui, China Eviroment international 30, 352-356 68 [...]... Nghiên cứu khả năng giải phóng một số kim loại nặng từ các bãi thải, quặng đuôi nghèo pyrit (FeS 2)” đã được lựa chọn nhằm mục đích: - Nghiên cứu khả năng phong hóa giải phóng KLN từ quặng đuôi nghèo FeS2 ra môi trường trong điều kiện ngập nước và xung (thấm từng đợt) nước - Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phong hóa và các quá trình tương tác biến đổi cũng như chuyển hóa các sản phẩm sau... hòa tan nhiều loại khoáng chất, đất đá và nham thạch Theo một số nghiên cứu, quá trình hòa tan phụ thuộc nhiều vào thành phần của nham thạch và các khoáng vật Đối với các khoáng vật có chứa các muối dễ bị hòa tan như muối clorua, muối sunfat của các cation kim loại kiềm thì khả năng hòa tan của các khoáng vật trong nước là rất lớn Nhưng đối với một số loại nham thạch khác như đá vôi và quặng đôlômit... khu vực quanh bãi chứa đất đá thải và quặng đuôi- một lượng chất thải rắn khổng lồ đã mang theo nhiều các kim loại nặng (KLN), dòng thải lỏng mang tính axit và các tác nhân hóa học thải vào môi trường Trong các KLN, chỉ có một số nguyên tố là cần thiết cho các sinh vật ở một ngưỡng nồng độ tới hạn nào đấy như Cu, Zn, Mn, Mo…; còn đa số với đặc tính bền vững trong môi trường đều có khả năng gây độc ở... hoà tan; Từ đó, tạo thành nên một loạt khoáng vật thứ sinh: oxit, cacbonat, sunfat, arsenat, silicat và các kim loại tự sinh Trong quá trình oxyhóa quặng sunfua xảy ra quá trình phân dị kim loại, vì các kim loại tạo thành các sunfat khó tan sẽ bị giữ lại trong đới oxyhóa lâu hơn so với các kim loại tạo hợp chất sunfat dễ tan.Hướng chung của quá trình phong hoá khoáng vật sunfua là dẫn tới giải phóng lưu... hai loại quặng: eluvi-deluvi và quặng gốc Năm 1984, chùm thân quặng số 4 được thăm dò tỉ mỉ Pyrit trong các lớp eluvi- deluvi nằm gần song song với nhau, theo thứ tự từ trên xuống gồm các thân 4, 4a, 4b, 4c Tụ khoáng có 20 thân quặng gốc, trong đó có 4 thân chứa asenopyrit Hàm lượng quặng giàu đạt tới 20 %, xâm tán trong đá hoa là 5-6 % Khoáng vật quặng chủ yếu là pyrit, pyrotin, arsenopyrit; Trong pyrit. .. gấp 49 lần Việc khai thác mỏ thiếc, quặng đuôi thường chứa arsenopyrit (1 – 2%), chalcopyrit (1%) và pyrit (10 – 15%) [1, 5, 6] Các khoáng vật sunfua này bị oxi hoá tạo ra dòng thải axit mỏ có nồng độ các kim loại cao Sự lan toả của As và sự oxyhoá các kim loại độc hại như Cu, Cd từ các dòng thải axit mỏ qua các đống thải cũng đã không được chú ý Có nơi nước thải từ mỏ và xưởng tuyển được thải trực... của các nhà máy xi măng Bút Sơn, Bỉm Sơn, Tam Điệp đều bị ô nhiễm nặng nề 1 Nồng độ các KLN như đồng, chì, kẽm, sắt… trong các nguồn nước tiếp nhận ở xung quanh nhiều điểm mỏ đều cao hơn mức cho phép nhiều lần (từ 1,5 đến 7 lần) [1] Ngoài ra, một số khu vực có khả năng hình thành dòng thải axit mỏ trong khai thác quặng sunfua do chất độc tồn dư trong quặng thải [5] Chính vì vậy, đề tài Nghiên cứu khả. .. khoáng sản là một trong những nguồn gây ô nhiễm có tác động mạnh nhất lên tất cả các hệ sinh thái trên mặt đất và con người, mà đặc biệt là tác động của các kim loại nặng Ô nhiễm KLN là một trong các loại hình ô nhiễm rất nguy hiểm của môi trường Bản thân đất đá và các mạch quặng, thân quặng khu vực mỏ đã có hàm lượng tập trung cao của các KLN Trong quá trình tồn tại, chúng chịu tác động của các quá trình... 1.1.1 Đặc điểm chung các khoáng vật sunfua [12] Hiện nay, số lượng các khoáng vật sunfua và các hợp chất tương tự được tìm thấy lên tới 350 loại Theo tính toán của Vernadsky, chúng chiếm 0,15% trọng lượng toàn bộ vỏ Trái đất Các kim loại đặc trưng trong khoáng sunfua là Fe, Cu, Pb, Zn, Sb, Ag, Bi, Co, Ni, trong đó Fe thường chiếm tỷ trọng lớn Một số các kim loại trong sunfua thường có số phối trí là 6,... nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép Ngoài ra, các mẫu đất tại cánh đồng lúa và rừng cũng được nghiên cứu đều thu được kết quả đất mặt tại khu vực này có mức độ ô nhiễm ít hơn so với khu vực bãi thải nhưng nồng độ của các kim loại trên đều vượt qua tiêu chuẩn cho phép từ 3 đến 7 lần Không chỉ có đất mặt có nồng độ kim loại cao mà khả năng tích luỹ kim loại cũng rất lớn trong cây trồng Trong đậu tương