模拟污水对碳酸盐岩的溶蚀作用及其潜在的环境意义.pdf

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1、矿物岩石地球化学通报·专题研究·BulletinofMineralogy，PetrologyandGeochemistryVo1．30No．3，July201l模拟污水对碳酸盐岩的溶蚀作用及其潜在的环境意义张孝青h，连宾，侯卫国，曲洋1．中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室，贵阳550002；2．中国科学院研究生院，北京100049摘要：碳酸盐岩是个巨大的碳源和钙源，在地球表面分布极广。随着近年来污水排放量的增加，对地表碳酸盐岩的溶蚀产生重大影响。为研究污水对碳酸盐岩的溶蚀作用及其环境效应，利用原子吸收分光光度计、pH计、酸滴定法、扫描电子显微镜一能量扩散X射线谱仪和X一射

2、线粉晶衍射等，分别测定反应体系中的金属离子浓度、pH值、HCOf浓度、碳酸盐岩被溶蚀前后表面形态和组分变化等指标。研究发现，模拟污水(含有几种重金属离子、HzPO、NH+、脲和土壤微生物等)对碳酸盐岩的溶蚀结果有显著差异，如模拟污水对碳酸盐岩有强烈的溶蚀作用，使其释放更多的Ca和C；低浓度Pb(NO。)溶液对碳酸盐岩溶蚀表现为吸收CO；高浓度的Pb(NO。)z、CuCI、CuSO和土壤微生物扩增溶液对碳酸盐岩溶蚀表现为释放CO；重金属盐溶液和复合污水对碳酸盐岩溶蚀后有次生矿物生成等。关键词：碳酸盐岩溶蚀；模拟污水；CO2源／汇；钙源中图分类号：P588．245文献标识码：A文章编号：10

3、07-2802(2011)03-0317-11CorrosionofCarbonateRockbyArtificialDrainageanditsPotentialEffectstoEnvironmentZHANGXiao—qing，LIANBin，HOUWei—guo，QUYang·1．StateKeyLaboratoryofEnvironmentalGeochemistry，InstituteofGeochemistry，ChineseAcademyofSciences，Guiyang550002，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademyo

4、fSciences，Beijing100049，ChinaAbstract：Carbonaterocks，hugesourcesofcarbonandcalcium，coveralargeareaoftheearthsurface．Moreandmoredrainagearedrainedbyminingindustryanddomesticlifedevelopmentrecently．Inordertostudycarbonatecorrosionbydrainageanditseffectstothenatura1environment，wedeterminedcationconc

5、entrations，pHvalues，HC02concentrationandcharacteristicsofrocksurfaceandcomponentsinducedbycorrosionusingatomicabsorp—tionspectrophotometer(AAS)，pHmeter，alkalinity-titrimetriemethod，SEM—EDXandXRD．Theresultsshowedthattheparametersinducedbycorrosionweresignificantlydifferentbetweenthetestgroupsandth

6、econtrols．Forexample，carbonaterockscorrosionwasmuchmoreintenselycausedbydrainage，thusmoreCaandCwerereleasedfromthecarbonaterocks．WefoundthatCO2wasabsobedwhencarbonaterockswerebeingcorrodedbysolutionofdilutedheavymetalcations，butwasreleasedwhenthecorrisionsolutioncontainshighconcentrationsofPb(NO3

7、)2、CuC12、CuSO4andmicrobes．Additionallysomeepigeneticmineralsweregeneratedduringcarbonaterockscorrosionbycomplexdrainage．Wethoughthydrochemicalchangescausedbythesewageandtheprincipleofentropyincreasecouldbeusedtointerpr