新書推薦丨重金屬去哪了?—《化學與生物視角下酸性礦山廢水中次生礦物的地球化學過程(英文版)》

2021-02-07 華工土壤

為傳播先進礦山生態環境修復理論、技術及案例,進一步推動礦山生態環境領域的發展,以實際行動踐行黨的十九大報告「綠水青山就是金山銀山」的理念和「節約資源和保護環境」的基本國策,由科學出版社組織,幹勇院士、胡振琪教授、黨志教授擔任主編,柴立元院士、周連碧研究員、束文聖教授擔任副主編的「礦區生態環境修復叢書」獲2020年度國家出版基金資助,近期已陸續出版上市!盼望著~盼望著~我們的新書終於上架了!下面我們一起來領略詳情:

重金屬去哪了?針對金屬硫化物礦區的野外調查數據發現:礦區上遊水體中高濃度的重金屬和硫酸根往下遊運移的過程中濃度會逐漸降低,即使綜合考慮匯流水體的稀釋作用,下遊水體中重金屬的總量也是在減少。研究表明,受納酸性礦山廢水的河流水體中次生礦物的形成和轉化對重金屬的遷移轉化起著重要的制約作用。不同環境條件下形成的次生礦物是吸附、沉澱和固定水體中重金屬的重要媒介,而由於環境條件的改變而引發的次生礦物轉化過程成為制約重金屬釋放與再分配的重要因素。那麼,下面這本書將帶領大家了解酸性礦山廢水中重要次生礦物的地球化學過程及其對重金屬環境行為的影響機制。

中文書名化學與生物視角下酸性礦山廢水中次生礦物的地球化學過程

英文書名:The Geochemical Processesof Secondary Minerals in Acid Mine Drainage: From Chemical and Biological Perspectives

作者姓名:黨志/曾宇飛/盧桂寧/謝瑩瑩/陳梅芹/包豔萍

叢書名稱礦區生態環境修復叢書

出版時間:2021年1月

標準書號:ISBN 978-7-5088-5874-6

內容提要本書是一部關於酸性礦山廢水中羥基鐵硫酸鹽次生礦物的生物與化學轉化機制的全英文成果專著。在酸性礦山廢水環境中高濃度硫酸根離子與三價鐵離子可形成羥基硫酸鹽類鐵氧化物次生礦物,其對廢水中重金屬離子的遷移轉化及二次汙染過程有著關鍵的制約作用。本書系統總結了典型酸性礦山廢水及汙染水體中這些次生礦物成因、類型及其相關的生物與化學轉化機制,旨在為礦區生態環境修復領域的師生、科研及從業人員提供理論參考與科學依據。

橫石河流域部分採樣點

工業發展對資源的需求推動礦山行業的發展,而由礦山開採過程中產生的酸性礦山廢水也已成為世界性的汙染問題之一。據統計,酸性礦山廢水約佔我國廢水排放總量的10%。酸性礦山廢水若未經合適處置直接排入環境中,或對當地水環境、土壤及生物帶來巨大的生態威脅。原本穩定賦存於礦石中的各(類)重金屬元素對生物體的毒性極大,經由酸性礦山廢水釋放遷移後,可能會通過食物鏈進入人體,嚴重損害人體健康。經濟發展與工業建設需要礦業行業和礦產資源開發,但不應以犧牲環境為代價。合理處置礦山環境汙染問題並調控以重金屬汙染為代表的環境汙染風險工作迫在眉睫。

酸性礦山廢水的產生、擴散及汙染治理的原理非常複雜,涉及許多的生物地球化學過程,而這些複雜的生物地球化學系統又控制著水中重金屬的環境化學行為,釐清整個系統中關鍵的地球化學過程並解釋其中的機制尤為重要。以典型酸性礦山廢水汙染的廣東省大寶山橫石河流域為例,下遊生態系統流域中形成的次生礦物成為了影響重金屬遷移的重要媒介。這些次生礦物通常由三價鐵、硫酸根和羥基水合離子組成,能夠負載從源頭釋放進入到水體中的重金屬,從而減少進入下遊水體或土壤中的重金屬的量。但同時因為硫酸根離子和羥基離子在結構中以介穩定的形式與三價鐵絡合沉澱,次生礦物會伴隨著環境條件的改變而發生溶解和轉化,使得原本吸附的重金屬發生再分配。在這些地球化學過程,化學或生物因子均可能對礦物的溶解轉化產生影響,以往關於酸性礦山廢水的研究大多集中於其產生源頭,本書則著重於從整體流域角度評估不同流域段不同汙染程度下的次生礦物及其賦存重金屬的環境行為。

施氏礦物生物轉化機制

在本書中,華南理工大學黨志教授及其研究團隊以酸性礦山廢水中的羥基鐵硫酸鹽次生礦物為核心,結合地球化學、環境科學和環境微生物等技術領域,圍繞其成因模式與轉化機制開展了系統研究。在基于大寶山橫石河流域的多年調查數據基礎上,總結了施氏礦物、黃鉀鐵礬等典型羥基鐵硫酸鹽次生礦物的生物化學轉化及重金屬(銅、鉛、鋅、鎘等)的遷移模式探究了水體中含氧陰離子、金屬陽離子、可溶性小分子有機物以及鐵硫還原菌等環境因子與礦物共存時的互作機制,揭示了礦物賦存重金屬在不同環境因子介導下差異的環境行為及可能產生的二次環境風險

以上部分文字翻譯自劉叢強院士為本書所寫的《序》和書中正文。該書已在京東網、當當網等正式上線,長按或掃一掃識別下方二維碼可了解更多詳情及購書:

該書屬於科學出版社組織的「礦區生態環境修復叢書」,叢書由幹勇院士、胡振琪教授、黨志教授擔任主編,柴立元院士、周連碧研究員、束文聖教授擔任副主編獲2020年度國家出版基金資助,將在2021年8月前完成第一批20餘本圖書的出版。

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