桂西氧化铝工业赤泥中重金属元素地球化学特征及其污染风险评价
Geochemical Characteristics and Pollution Risks Assessment of Heavy Metal Elements in Red Mud of Alumina Industry in Western Guangxi
DOI: 10.12677/AG.2019.97064, PDF,    科研立项经费支持
作者: 洪松涛, 袁雨婷, 李晓艳, 崔 浩, 兰媛春, 王洁瑜：桂林理工大学地球科学学院，广西 桂林；张青伟*, 刘莹红：桂林理工大学地球科学学院，广西 桂林；桂林理工大学广西有色金属隐伏矿床勘查及材料开发协同创新中心，广西 桂林
关键词: 重金属元素；污染评价；赤泥；氧化铝工业；桂西地区；Heavy Metal Elements； Pollution Assessment； Red Mud； Alumina Industry； Western Guangxi
摘要: 本文以桂西三大典型铝业公司的6个赤泥库为研究对象，在对赤泥中重金属元素地球化学特征研究基础上，参照单因子指数法、内梅罗综合指数法和潜在生态危害指数法模型开展了潜在污染风险评价。结果表明，氧化铝工业生产赤泥中的As、Cr、Cd、Pb等元素相对于地壳克拉克值、广西土壤背景值和原矿石均具有明显的富集作用，而Cd、Cr、As、Ni具有较高的潜在污染风险。因此，建议对赤泥进行综合利用或作为改良剂修复污染土壤时，有必要预先开展可能带来的二次污染评估。
Abstract: In this paper, we select six red mud ponds of three major typical aluminum companies in western Guangxi as research objective, based on research of geochemical characteristics of heavy metal elements in red mud, and carry out evaluation of potential pollution risks by utilizing single factor index method, Nemerow index and potential ecological risk index methods. The result shows that elements such as As, Cr, Cd and Pb and others in the red mud produced by Alumina industry have an obvious enrichment effect on crust abundance, soil background value of Guangxi and raw core, while Cd, Cr, As and Ni have greater potential pollution risks. Therefore, it is suggested to comprehensively utilize the red mud and evaluate the secondary pollution in advance when used as the modifier to restore the polluted soil.
文章引用：洪松涛, 张青伟, 袁雨婷, 李晓艳, 崔浩, 兰媛春, 王洁瑜, 刘莹红. 桂西氧化铝工业赤泥中重金属元素地球化学特征及其污染风险评价[J]. 地球科学前沿, 2019, 9(7): 597-605. https://doi.org/10.12677/AG.2019.97064

参考文献

[1] Power, G., Gräfe, M. and Klauber, C. (2011) Bauxite Residue Issues: I. Current Management, Disposal and Storage Practices. Hydrometallurgy, 108, 33-45.
[2] 杨绪平, 邵志超, 张晨. 赤泥的资源化综合利用[J]. 现代冶金, 2018, 46(1): 42-44.
[3] 谢武明, 张宁, 李俊, 等. 盐酸浸出提取赤泥中铝和铁的工艺条件优化[J]. 环境工程学报, 2017, 11(10): 5677-5682.
[4] 姜平国, 王鸿振. 从赤泥中回收铁工艺的研究进展[J]. 四川有色金属, 2005(2): 23-25+40.
[5] 李亮星, 黄茜琳. 从赤泥中提取钛的试验研究[J]. 湿法冶金, 2011, 30(4): 323-325.
[6] 韩东战, 尹中林. 赤泥提钛的研究现状[J]. 矿产综合利用, 2017(3): 33-37.
[7] 张淳, 肖连生, 夏文堂. 从铝土矿中提取Ga、Nb、Li、Sc的可行性初步研究[J]. 稀有金属与硬质材料, 2005, 33(2): 9-11+18.
[8] 陈福亮, 雷霆, 万多稳, 等. 氧化铝生产过程中金属镓的回收[J]. 云南冶金, 2010, 39(4): 40-42.
[9] 王洋, 唐晓宁. 铝厂赤泥中提钪技术的研究[J]. 贵州化工, 2011, 36(5): 7-9.
[10] 任孟杰, 郭焱. 利用拜耳法赤泥和氟化钙污泥制备烧结砖块[J]. 环境工程学报, 2017, 11(8): 4797-4802.
[11] 符勇, 马喆. 基于赤泥、铝土尾矿和污泥三大工业废物的陶粒制备实验研究[J]. 能源与环保, 2017, 39(4): 48-51+56.
[12] 王辉, 焦莎莎, 葛滢, 等. 赤泥掺加硅灰用于道路基层材料的试验研究[J]. 环境污染与防治, 2016, 38(3): 8-10+15.
[13] 刘全忠, 蔡杨, 冯雪冬, 等. 赤泥对废水中镍离子的吸附处理研究[J]. 安徽农业科学, 2015, 43(29): 248-249+266.
[14] 牛梓璇, 马冠群, 陈悦, 等. 铝业废渣赤泥对水中磷的去除性能研究[J]. 广州化工, 2016, 44(7): 150-152+159.
[15] 肖雄, 张润宇, 龙健, 等. 赤泥治理地表水体与底泥磷污染的研究进展[J]. 矿物学报, 2017, 37(6): 764-770.
[16] 位朋, 李惠萍, 靳苏静, 等. 氧化铝赤泥用于工业烟气脱硫的研究[J]. 化工进展, 2011, 30(S1): 344-347.
[17] 贾帅动, 董继业, 王博. 氧化铝赤泥进行烟气脱硫有效性分析[J]. 化工技术与开发, 2013, 42(8): 67-69.
[18] 高卫国, 黄益宗, 雷鸣. 添加堆肥和赤泥对土壤生物有效性Cd和Zn的影响[J]. 环境工程学报, 2008, 2(1): 78-82.
[19] 范美蓉, 罗琳, 廖育林, 等. 赤泥在土壤重金属污染治理和农业生产中的应用[J]. 土壤通报, 2010, 41(6): 1531-1536.
[20] 田杰, 罗琳, 范美蓉, 等. 赤泥对污染土壤中Cd, Pb和Zn形态及水稻生长的影响[J]. 土壤通报, 2012, 43(1): 195-199.
[21] 吴川, 黄柳, 薛生国, 等. 赤泥对砷污染的调控研究进展[J]. 环境化学, 2016, 35(1): 141-149.
[22] Santona, L., Castaldi, P. and Melis, P. (2006) Evaluation of the Interaction Mechanisms between Red Muds and Heavy Metals. Journal of Hazardous Materials, 136, 324-329.
[23] Gary, C.W., Dunham, S.J., Dennis, P.G., et al. (2006) Fields Evaluation of in Situ Remediation of a Heavy Metal Contaminated Soil Using Lime and Red-Mud. Environmental Pollution, 142, 530-539.
[24] Lombi, E., Zhao, F.J., Zhang, G.Y., et al. (2002) In Situ Fixation of Metals in Soils Using Bauxite Residue: Chemical Assessment. Environmental Pollution, 118, 435-443. [Google Scholar] [CrossRef] 
[25] 中国环境监测总站. 中国土壤元素背景值[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 1990: 329-493.
[26] 刘勇. 广西某矿区农用地土壤重金属含量分析与污染评价[D]: [硕士学位论文]. 桂林: 广西师范大学, 2012.
[27] 郭笑笑, 刘丛强, 朱兆洲, 等. 土壤重金属污染评价方法[J]. 生态学杂志, 2011, 30(5): 889-896.
[28] 徐莉, 黄亮亮, 吴志强, 等. 广西会仙湿地土壤重金属分布特征及风险评估[J]. 安徽农业科学, 2016, 44(29): 35-38.
[29] 国家环境保护局. GB15618-1995土壤环境质量标准[S]. 北京: 中国标准出版社, 1995: 3-4.
[30] Hakanson, L. (1980) An Ecological Risk Index for Aquatic Pollution Control: A Sedimentological Approach. Water Research, 14, 975-1001. [Google Scholar] [CrossRef] 
[31] 张青伟, 柴社立, 部学娇, 等. 月亮泡底泥中元素的分布及其生态风险评价[J]. 环境科学与技术, 2010, 33(4): 165-169.