攀枝花巴关河渣场浅层地下水中钒的赋存形态及影响因素-论文.pdf

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1、第37卷第2期物探化探计算技术v。1．37N。．22015年3月COMPUTINGTECHNIQUESFORGEOPHYSICALANDGEOCHEMICALEXPLORATIONMar．2015文章编号：1001一I749(2015)02—0263—04攀枝花巴关河渣场浅层地下水中钒的赋存形态及影响因素钟礼春，黄艺，倪师军，卢慧林，刘再冬(成都理工大学地球科学学院，成都610059)摘要：重金属元素在水溶液中的形态分布，是研究其迁移转化及其生物可利用性的关键。这里选取位于攀枝花巴关河渣场周围的浅层地下水为研究对象，基于地球化学热力学平衡原理，采用PHREEQC模拟软件计算了钒

2、在攀枝花巴关河渣场周围浅层地下水中的赋存形态。结果显示，研究区浅层地下水中钒主要以正五价的H。VO形态存在，弱氧化还原环境条件对正三价和正五价钒的存在形态影响较大；在弱氧化环境且PH一7～11的条件下，PH对正五价钒的形态分布影响较大，正五价钒主要以H。VO；-、HVO；一的赋存形态存在，其次是H。V07、V。o和HVO；一。关键词：浅层地下水；钒；模拟计算；赋存形态中图分类号：x143文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1001—1749．2015．02．22价钒的毒性最大_5]。vo／对生物无效，然而却容易0前言被植物吸收]。因此对环境介质中钒的赋存形态和价

3、态的研究，是对钒污染和生物效应进行评价的基攀枝花钒钛磁铁矿是我国著名的钒钛铁基地，础和前提_7]。但是当环境介质的pH、氧化还原电经过四十多年的开采和冶炼产生了大量的冶炼废弃位等发生改变时，钒的各种价态的化合物极易发生物。堆积的钢铁冶炼废渣不仅占用大量土地，且经转化。同时由于环境样品中钒的含量往往比较低，过浸出等地表作用后会向环境中释放钒、铬等有毒、特别是地下水中钒的含量更低，直接分析痕量钒及其形态仍较困难]，而采用地球化学模拟软件可以有害元素。目前攀钢年排弃300×lOT冶金渣，废计算出重金属元素的形态及分布特征。因此作者在渣中VO的平均含量为2．0～2．5，高的达攀枝花巴关

4、河渣场周围浅层地下水各参数进行测试6．25_1]，钒的释放对当地水环境造成了一定的危的基础上，对水中钒的形态分布及影响因素进行了害。已有研究结果表明，渣场附近的金沙江水中钒探讨，旨在揭示钒的分布、迁移特性和规律，具有十的含量为0．176mg／L～0．268mg／L_1]，高于金分重要的理论和现实意义。沙江水环境背景值的0．24g／L～64．5ptg／Ll_3]。研究表明_4]，钒化合物的毒性除了与总钒量有关以模拟计算方法及相关参数外，更重要的是受钒的化合价特性和赋存形态的影响。金属钒的毒性较低，但其化合物对动植物具有1．1模拟计算方法中等毒性，且毒性随钒化合价的升高而增大，其中

5、五目前常用的地球化学模拟软件有EQ3／6、Vis一收稿日期：2014-08—06改回日期：2014-11一O4基金项目：国际合作项目(2Ol3DFA2169O)作者简介：钟礼春(1983一)，男，硕士，主要从事环境地球化学研究，E-mail：daofuru@126．com。*通信作者：黄艺(1975一)，女，硕士生导师，主要从事环境地球化学研究，E-mail：huangyi@cdut．cn。264物探化探计算技术37卷ualMINTEQ、PHREEQC、GWB等，其中美国地质原电位高低的物理量pe，并且定义pe一一lg一调查局的PHREEQC凭借自身强大的模拟和计算表2模拟所涉

6、及的钒的部分重要化学反应平衡常数能力、较为完善的热力学数据库、不断更新和友好的Tab．2Theimportantequilibriumconstantsofvanadium界面等优势赢得了很多地球化学家的喜爱。这里主chemicalreactionusedinsimulating要研究不同pH、pe条件下对钒的存在形态的影响，化学反应式logK探索钒在环境介质中的迁移转化行为。V。。卜+e—V0vot+e一+2H一V+H2O1．2巴关河渣场浅层地下水化学组分VO。+e一+2H=VO+H2O以巴关河泄洪洞处的天然泉水为例，进行攀钢V2+H，O—VOH+H巴关河渣场附近浅层地下水中

7、钒的赋存形态及分布V。。r+H，O—VOH。+H研究。采集位置为攀枝花西区大水井乡七队，与废V。+2H20一V(0H)+2H渣堆的直线距离约为200m。泉为下降泉，是从残V”+3H2O—V(0H)3+3H坡积物中流出。水样的采集和保存按照C．A．J．2V”+2H20一V2(0H)11。+2HAppelo_9建议的方法，现场使用便携式测试仪测定2V+3H20一V2(0H)i+3HVO。+2H20一V(0H)+H的水温为22℃，pH一7．57。经0．45m的微孔滤2V0+2H20一H2V20；+