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本文以我国最大的钒资源基地——攀枝花作为研究区,研究了矿区土壤中钒的环境地球化学行为。探讨了矿区土壤中钒的分布特征、迁移特征、化学形态,并进行了生态风险评价,重点研究了矿区土壤对钒的吸附特征及其影响因素。
攀枝花矿区土壤中钒的分布特征研究表明,矿区表层大部分土壤受到了钒的污染。旱季前后和雨季前后攀枝花矿区土壤中钒的含量存在差别但差别不明显。土壤剖面中钒的含量随深度增加而降低,表层土壤中钒的富集除了受母质风化影响之外,还受到钒钛磁铁矿开采的影响。
土壤对钒的吸附特征及其影响因素研究表明:(1)矿区土壤对钒的吸附等温线较好地符合Langrnuir吸附模式。土壤对钒的吸附量与初始溶液中V<5+>的浓度呈正相关性。随着V<5+>浓度的增加,土壤对钒的吸附量也随之增大。(2)土壤对钒的吸附受溶液初始浓度、温度、pH值、粘土矿物、土壤有机质含量及土壤颗粒大小等因素影响。
通过渗透实验,获得了矿区土壤的饱和渗透系数K;通过土柱淋滤实验,获得了V的穿透曲线,模拟了钒在土壤中的迁移过程,对于深入研究土壤中钒的环境地球化学行为提供了理论基础。
通过形态分析表明,矿区表层土壤中钒以残渣态为主,其次为可氧化态和可还原态,而酸溶态所占的比例最小,但生物可利用的钒含量较高,存在潜在的生态风险。
根据上述研究结果,提出了减轻土壤中钒污染的相关对策及建议。