贛南試驗礦塊稀土開發(fā)對地下水氨氮影響模擬預(yù)測的研究——以某試驗礦塊為例.pdf

1、地下水是重要的自然資源，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，地下水成為許多城市的重要供水水源。近些年來，由于礦產(chǎn)資源的開采和人類不合理開發(fā)利用，許多地方引發(fā)了地下水污染問題，加劇了水資源的供需矛盾，其中地下水氨氮污染導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化成為修復(fù)地下水污染的熱點問題，引起了國內(nèi)外專家廣泛關(guān)注。贛南作為我國稀土儲量最多地區(qū)之一，開采工藝由原來的池浸工藝和堆浸工藝到現(xiàn)在的原地浸礦工藝，稀土開采綜合回收率大大提高，但原地浸礦工藝開采過程中以硫酸銨為注液，氮化物

2、的淋失會引起地下水水體氨氮污染問題。
　　本文根據(jù)贛南某試驗礦塊礦床地質(zhì)、水文地質(zhì)條件及地形地貌特征，將研究區(qū)域概化為各向同性、非均質(zhì)和單一結(jié)構(gòu)的二維潛水非穩(wěn)定地下水流系統(tǒng)。根據(jù)抽水試驗和壓水試驗結(jié)果獲得含水層滲透系數(shù)，以此進行水文地質(zhì)參數(shù)分區(qū)和合理賦值，采用FEFLOW軟件對研究區(qū)域進行三角網(wǎng)格剖分，模擬運算地下水流場，并與實際流場進行對比，達到識別驗證的目的。
　　在概化的地下水水流系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)試驗礦區(qū)開采特點分為

3、正常開采無措施、淋洗措施和淋洗+水力截獲三種情況進行氨氮運移模擬預(yù)測。預(yù)測分析結(jié)果表明:在地下水氨氮超標面積方面，淋洗措施和淋洗+水力截獲措施，超標面積相比正常無措施情況分別減少6.3％和90％，水力截獲效果明顯;在地下水氨氮峰值濃度方面，淋洗措施和淋洗+水力截獲分別比正常無措施情況減少74％和78％，淋洗效果明顯;采取淋洗措施和淋洗+水力截獲措施地下水氨氮恢復(fù)年限比正常無措施情況縮減1.5年。根據(jù)設(shè)置的8個氨氮濃度觀察點的濃度變化歷時

4、曲線，三種工況下氨氮濃度自礦塊邊緣至下游均先快速升高而后呈指數(shù)衰減，且向下游依次大幅降低;在礦塊邊緣設(shè)置水力截獲線，采取截獲措施后，截獲線外側(cè)礦塊下游的地下水氨氮濃度顯著降低并達標，因此說明水力截獲可以有效阻止試驗礦塊內(nèi)的高濃度氨氮向外遷移擴散。
　　原地浸礦工藝雖對地表基本無破壞，不產(chǎn)生廢渣，由于原地浸礦采場收液系統(tǒng)不完善，未采取綜合收液系統(tǒng)，會導(dǎo)致母液收集率不高，下游地下水氨氮偏高。根據(jù)原地浸礦工藝特點和地下水污染途徑，采取地