水库渗漏水中氢氧化铁的矿化特征.pdf

维普资讯 第 20卷 第 4期 岩 石 物 学 杂 志 ＼Sol 20．No 4 24)01年 12月 ACTA I研 ROU)0ICA 肌 _Ⅵ INER 0G10 Dec ．2H]1 文章编号 ：1000—6524(2001)04 0405 04 水库渗漏水 中氢氧化铁 的矿化特征 孙振亚 一，车 遥 ，彭长琪 ，牟善彬 ，陈和生 (1．武汉理工大学 材料研究与测试中一t2,，湖北 武汉 430070；2 武汉理工大学 资源与环 境J二程学院 ，湖北 武汉 430070) 摘 要 ：对富水水库大坝渗漏水和析 物进行 了分析和研究=折出物的主要成分为Fe2o3，并含 少量 2 和 si 。铁质折出物的_KRD、IR 、SEM 和TEM分析表明，氢氧化铁的结晶程度较低 ， 主要结晶相为针铁矿 ，其次为少量伊利石 、蒙脱石和石英。电子显微分析观察到在非 晶质氢 氧化 铁凝胶团和旺微米级微粒聚集体中存在特殊的显微管状和螺旋状针铁矿 ，显示 出明显的生物矿 化特征。 关键词：渗漏水；氢氧化铁；显微管状和螺旋状针铁矿；生物矿化 中国分类号：O61164；XI41 文献标识码 ：A 生物矿化作用近年来在矿物学 、环境科学和材料学的研究中 日益受到重视。就铁 的矿化来说 ，微生物 可以在各种环境中参与铁矿物的形成 ．近年不断有新 的铁的生物矿物被发现 1-4l。在水库 的水 岩系统 中，微生物若引起岩土中游离氧化铁 的活化和流失，岩土的强度会随着起胶结作用 的游离氧化铁 的减少而 降低 。微生物对岩土工程性质 的影响及表生环境铁 的生物矿化机理十分复杂且缺乏系统而深入 的研 究。本文对富水水库大坝渗漏水中沉淀物的矿化特征进行 了分折 ，并对其铁细菌 的生物成 因进行 了初步 探讨 l 样 品 富水水库为大 (一)型水利工程 ，建成于 1964年 。库区岩层为志 留系页岩。大坝为均质坝 ，具牯土芯 挡墙 ，背水坡为混凝土护坡 。水样取 自廊道内坝基渗漏水与减压井 中，无色透 明，经 24小时沉淀、过滤和 干燥后为黄棕色粉末 。用 60目和 160FI筛分为 3个粒缴。 2 实验结果 对水库大坝渗漏水水质和析出物进行了化学成分分析 ，对折出物物相采用 x射线衍射 (XaD)、红外吸 收光谱 (IR)以及扫描 电镜 (SEM)和透射电镜(TEM)进行了分析和研究。 2．1 水质分析 在水库廊道内坝基渗漏水与减压井中同时采集的水样 的水质分析结果 (具体数据略)表 明，水中阳离 子均以Ca M 、K’、Na为主，二者的铁离子古量极低．无异常。前者阴离子以 s暖 为主，有少量 a 、~qco3和 Noi。后者 H∞ 为主 相对于水库廊道 内渗漏水 ，减压井中所采水样的 ( 含量 商 M 和K 、Na浓度 较低 。游 离e 前者 为64 45mg／L。远 高于后者 的10 18rng／L；化学耗氧量 牧稿 Et期 ：20t71 05 07；修订 Et期 ：20171 09 20 基金项 目：国家 自然科学基金资助项fIl(404172015) 作者简介 ：孙振亚 (1964 ) 男 教授 ．士要从事无机材料 矿物学与微束分析研究与教学 维普资讯 岩 石 矿 物 学 杂 志 第 20卷 (COD)后者略高。 2．2 析 出物化学成分 渗漏水中沉淀物的化学成分分析结果 【B／％)为 SiCh5．24、A12O3729、Fl白 5643、FeO015、Mg0 003、CaO 0 36、TiO20 O1、MnO 0 47、K2O 0 02、Na2O 0 006、 O 2188、 O 7 ． 80、P’Os003、烧失 29