粤北大宝山铁铜多金属矿床的尾矿富含硫化物矿物,在化学和生物氧化作用下,产生pH<5的酸性矿山废水(AMD)。本文利用XRD,扫描电镜,透射电镜及电镜能谱等方法对大宝山槽对坑、铁龙AMD 的10个采样点的表层沉积物进行物相、微观形貌和化学成分分析,利用ICP-MS,ICP,AAS,IC等方法测定水样和表层沉积物中Pb、Cu、Mn、Cr等重金属元素的含量,讨论pH、次生矿物和重金属元素间的竞争吸附作用对重金属元素在水-表层沉积物分布差异的影响。本论文不仅对研究大宝山酸性矿山废水重金属地球化学迁移行为有重要科学意义,也为大宝山酸性矿山废水的治理和修复提供理论依据。获得以下主要认识:1、表层底泥样品中 Pb、Cu元素含量较高。重金属元素在表层底泥中的存在形态以残渣态为主,其次为有机结合态和铁锰氧化物结合态。重金属的生物有效性由大到小为:Cu>Mn>Pb>Cd>Zn。 2、大宝山槽对坑、铁龙尾AMD表层沉积物的次生矿物主要由铁、锰的氢氧化物(包括钠伯尔矿、纤铁矿、四方纤铁矿、施威特曼石、二线水铁矿、针铁矿),铁矾类矿物,羟氧硫铅矿和偏砷酸氢铁矿组成.其中含铁次生矿物具有一定的空间演化特征。pH值影响含铁次生矿物的沉淀,反之含铁次生矿物的沉淀对水体的pH值起到一定的调控作用。3、水-表层沉积物的重金属浓度空间分布差异主要受pH和次生矿物组合控制。水的重金属含量总体是随着pH的降低而增大,且Pb、Cu、Mn具有显著相关性。羟氧硫铅矿是Pb的主要沉淀方式;水钠锰矿的析出沉淀影响Mn、Pb、Cu的沉降率;水铁矿、针铁矿、施威特曼石控制低pH 环境中Cu的沉降行为;针铁矿、黄钾铁矾、施威特曼石是水溶液中Cr的强力清除剂。4、在竞争离子浓度为0.5mg/L,1.0mg/L,2.0mg/L,4.0mg/L,8.0 mg/L的5个浓度梯度中,Cu2+,Zn2+,Cd2对Pb2+ 吸附能力的影响大小依次:Zn2+>Cd2+>Cu2+。在5mg/L,1.0mg/L,2.0mg/L,4.0mg/L,8.0 mg/L的5个浓度梯度中,Pb2+,Zn2+,Cd2+对Cu2+ 竞争吸附影响大小依次是:Pb2+>Zn2+>Cd2+。