砷广泛存在于自然环境中,在矿产开采的过程中,含砷尾矿被堆放于地表,经过风化、降水淋滤等作用,尾矿中的砷会被活化释放到周围环境中,污染周围的土壤和水体。纳米零价铁(NZVI)或粒状铁等铁基颗粒可以有效稳定金矿尾矿中的砷,但是在尾矿的后期复垦过程中,植被分泌的小分子有机酸,可能会使稳定的砷重新释放。本文针对辽宁丹东金矿尾矿的五价砷[As(Ⅴ)]进行研究,通过批实验研究纳米零价铁(NZVI)和粒状铁在不同的条件下对砷进行稳定,并研究小分子有机酸—乙酸和苹果酸对铁基颗粒稳定砷的影响,结合SEM-EDS、FTIR、IR、RS手段探讨机理,为矿山复垦过程中砷的稳定化提供理论支持。主要研究成果如下:1.获得尾矿中的砷释放量以及其他重金属和常规离子的量。尾矿浸出液均为CaSO₄型,离子种类和含量有所不同,生物氧化尾矿比浮选尾矿的离子含量高。2.NZVI对不同基质的尾矿砷去除率是不同的,主要与尾矿自身的矿物相特征有关。一定范围内pH对于NZVI稳定As(Ⅴ)的影响很小,当pH低于4时抑制了NZVI对As(Ⅴ)的稳定,是由于酸对铁氧化物的溶解作用。3.NZVI快速去除As(Ⅴ)主要是在NZVI表面的氧化铁上发生络合作用。有氧条件下的NZVI对As(Ⅴ)去除效果优于无氧条件下的效果,长期有氧腐蚀NZVI对浮选尾矿和生物氧化尾矿的砷去除率比未腐蚀的分别增加了18.03%和15.21%。4.一定浓度的乙酸盐或苹果酸会使NZVI或粒状铁已经稳定的As(Ⅴ)重新释放,主要是通过配位交换和络合溶解作用影响As(Ⅴ)的稳定。生物氧化尾矿中砷的重新释放率高于浮选尾矿,主要与尾矿本身的矿物相特征有关。5.不同浓度的乙酸盐对反应体系的影响是不同的,自然界分布广泛的乙酸盐的最高浓度不会造成稳定的As(Ⅴ)重新释放;乙酸盐对长期有氧腐蚀NZVI稳定的浮选尾矿和生物氧化尾矿砷的解吸率比未腐蚀的分别减少了7.56%和20.01%,可以通过加大NZVI的量或有氧腐蚀的程度,使很大浓度范围的乙酸盐都不会造成As(Ⅴ)的重新释放。