NGHIÊN
CỨU TỐC ĐỘ GIẢI PHÓNG KIM LOẠI
VÀ SỰ
CHUYỂN HÓA ARSEN TỪ QUẶNG THẢI ARSENOPYRIT
LÊ THU THỦY1, TRẦN HỒNG CÔN2,
NGUYỄN THỊ CẨM HÀ2, NGUYỄN THỊ
THỤC ANH1
Trường
ĐH Tài nguyên và Môi trường Hà Nội; 2Trường
ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN
Tóm tắt: Arsenopyrit là khoáng
vật rất phổ biến đi kèm với các khoáng sản
kim loại, nguồn gốc nhiệt dịch, thường
cộng sinh với các khoáng vật sulphur khác. Trong các bãi thải,
arsenopyrit chịu tác động của tác nhân phong hóa và giải
phóng arsen (As) ra môi trường. Trong các khu vực có khai thác
Cu, Pb, Zn…, vấn đề ô nhiễm As tới môi trường
đang là mối quan ngại, cần được quan tâm
xử lý triệt để. Công trình này nghiên cứu khả năng giải phóng As và
các kim loại nặng trong quá trình phong hóa từ các bãi thải
quặng arsenopyrit trên mô hình quy mô phòng
thí nghiệm trong
điều kiện xung nước và ngập nước tương tự như bãi thải ngoài tự nhiên, hàm
lượng quặng trong mẫu nghiên cứu là 5%, thời
gian nghiên cứu là 60 ngày, từ đó nhận diện dạng
tồn tại của As ở các hóa trị khác nhau. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, ở điều
kiện xung nước, giá trị
pH giảm dần
trong suốt quá trình thực nghiệm và thế ôxy hóa khử
dao động trong khoảng từ 5 đến 50 mV, kim loại và As
được giải phóng vào môi trường tăng theo thời gian và theo quá trình giảm pH. Khi pH giảm
xuống đến
giá trị như pH của dòng thải
acid mỏ (pH=2-4,5) thì tốc độ phong hóa diễn ra
nhanh hơn rõ
rệt. Trong
điều kiện ngập nước, khi oxi hòa tan còn cao, các kim loại
được giải phóng nhanh hơn; nhưng sau đó giảm
dần, pH
trong điều kiện này chỉ dao động trong khoảng
pH từ 5,5 đến 6,0 do đó khi quặng bị oxi hóa,
sắt hình thành dưới dạng Fe sau đó oxi hóa chậm
thành Fe(III). Ở pH nói trên, Fe(III) thủy phân ngay trong cột
tạo Fe(III) hydroxyt do đó As được giải
phóng ra bị hấp phụ trên Fe(III) đồng thời theo
thời gian lượng Fe(OH)3 tạo thành sẽ bao phủ các hạt quặng làm giảm sự tiếp
xúc giữa quặng thải và môi trường nước, nên nồng độ As tiếp tục giảm. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy trong cả
hai trường hợp xung nước và ngập
nước As(III) chiếm ưu thế hơn As(V) trong dung dịch chảy
ra từ cột quặng. As(III) có khả năng gây độc
hại trong môi trường cao, do vậy cần chú ý xử
lý đưa về trạng thái tồn tại là As(V).
Từ khóa: Arsenopyrit, xung nước,
ngập nước, As(III), As(V)
(Xem toàn văn:
Liên hệ với Tạp chí Địa Chất – Trung tâm
Thông tin, Lưu trữ và Tạp chí địa chất)