尾矿是指矿石经粉碎、浮选后余下的一种固体废弃物,目前,我国尾矿堆存量已达80余亿吨,并且数量仍然在持续增长,尾矿长时间堆存,带来的土壤、水体等一系列环境污染问题,已成为我国乃至世界可持续发展中所面临的重要问题之一。本文选取新疆伊犁哈萨克自治州境内的铅锌尾矿A及其周边的土壤为研究对象,使用电热板-ICP OES法以及微波消解-ICP OES法测定铅锌尾矿及其周边土壤中重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr的含量,使用改进BCR连续提取法对样品重金属进行形态提取实验,使用TCLP浸出法对铅锌尾矿中重金属进行浸出实验,进而评估尾矿中重金属的环境风险,为了探讨多种铅锌尾矿中的重金属在不同pH值、不同盐度的浸提剂以及不同样品粒度下的浸出变化规律,本文对尾矿A和尾矿B做了重金属浸出影响因素分析。论文主要研究成果根据研究对象分述如下:铅锌尾矿主要研究结论:(1)重金属含量:尾矿A中重金属的含量变化表现为层状分布。Pb、Cd、Cu、Ni的含量均表现为下层尾矿高于表层尾矿,Cr、Zn的含量在部分样品中表现为表层尾矿高于下层尾矿。(2)重金属形态分布:尾矿A中不同重金属呈现出不同的形态及迁移转化能力,下层尾矿重金属较表层更稳定,以酸可提取/可交换态和可还原态赋存的重金属更易被释放,对环境造成威胁。Zn、Cd、Cu、Cr主要以残渣态为主,迁移转化能力低,Pb主要以酸可提取/可交换态为主,迁移转化能力较强。表层尾矿Pb、Zn、Cd酸可提取/可交换态所占比例均高于下层尾矿,表层尾矿Pb、Zn、Cd更易被释放。(3)重金属浸出特征:尾矿A中重金属浸出率各有不同,表层铅锌尾矿重金属较下层铅锌尾矿更易溶出。表层铅锌尾矿各重金属浸出率依次为Pb>Cd>Zn>Cu>Cr,下层铅锌尾矿各重金属浸出率依次为Pb>Cd>Cu>Zn>Cr,铅锌尾矿中Pb最易浸出,Cr最不易浸出。Zn、Cd、Cu浸出率表现为表层铅锌尾矿高于下层铅锌尾矿,Pb和Cr浸出率差别不大,Zn、Pb、Cd浸出浓度均超标,Cu和Cr浸出浓度未超标。(4)尾矿重金属浸出影响因素:铅锌尾矿中的重金属在不同环境影响因素下,呈现不同的浸出规律。尾矿中的重金属较易在酸性环境下浸出,浸出浓度与浸出率均随浸提剂pH值升高而降低,Pb、Zn、Cu受浸提剂pH值变化影响较大,Ni和Cr的浸出率变化平稳。尾矿中重金属浸出浓度随浸提剂盐度变化存在一定的差异性,尾矿A中,Zn的浸出浓度随盐度增加而降低,Pb、Cu随盐度增加而增加,浸提剂盐度变化对金属Cr、Ni浸出影响不明显,尾矿B中,Cr的浸出浓度随盐度增加而降低,Pb、Zn随盐度增加而增加,浸提剂盐度变化对金属Ni、Cu浸出影响不明显。含Nacl的酸性浸提剂,有利于降低铅锌尾矿中重金属的浸出毒性,对于Cr、Ni来说,浸提剂pH值越大,盐度越高浸出毒性越小;对于Cu、Pb来说,浸提剂pH值越大,盐度越低浸出毒性越小,尾矿A中,浸提剂pH值越大,盐度越高Zn的浸出毒性越小,尾矿B中,浸提剂pH值越大,盐度越低Zn的浸出毒性越小。铅锌尾矿A样品粒度变化对各重金属浸出的影响也不同,Zn和Pb的浸出率均随粒度减小而增大,样品粒度变化对Cr、Ni、Cu的浸出浓度影响不大。土壤主要研究结论:(1)重金属含量:重金属在表层和剖面土壤中均存在不同程度的污染,Pb污染最重。重金属含量均高于区域背景值(除了污染剖面Ni、Cr接近区域背景值),Pb的含量是区域背景值2倍以上,污染剖面重金属含量垂向分布均匀,污染已扩散至1m深处。(2)重金属形态分布:重金属均以残渣态为主,与表层土壤相比,污染剖面中、下层土壤重金属以更稳定的形态存在。(3)重金属生态环境风险评估:重金属对环境存在的风险各有不同,Pb的环境风险较高。Zn、Ni、Cu、Cr在表层或污染剖面土壤均存在低风险,仅Pb在部分点位存在中度风险,Pb对环境危害最大,应重点关注Pb的环境风险。在此研究基础上,以期为铅锌尾矿库的环境风险评价、重金属污染修复提供基础数据与科学依据,为铅锌尾矿库的环境管理提供参考。