ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Vũ Thị Hà Mai NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ ION ĐẾN KHẢ NĂNG
THỦY PHÂN VÀ TỒN LƢU CỦA CÁC KIM LOẠI NẶNG CHÍNH CÓ
TRONG QUẶNG ĐỒNG SINH QUYỀN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

HÀ NỘI - NĂM 2015
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

Côn, đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
Xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô, anh chị, các bạn đang làm việc tại
Bộ môn Hóa môi trường đã giúp đỡ tôi trong việc thu thập, tìm tài liệu, tạo
điều kiện thuận lợi trong quá trình nghiên cứu, và cho tôi những lời khuyên
quý giá để luận văn có thể hoàn thiện hơn.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn cha mẹ, anh chị em trong gia
đình, bạn bè đã luôn sát cánh hỗ trợ và động viên về cả vật chất lẫn tinh thần
để tôi có thể toàn tâm, toàn ý cho công việc.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 26 tháng 12 năm 2014
Học viên Vũ Thị Hà Mai

MỤC LỤC

Lời cảm ơn
Danh mục các bảng
Danh mục các hình
Mở đầu 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN 3
1.1. Sơ lược về trữ lượng quặng đồng tại Việt Nam và mỏ đồng Sinh Quyền 3
1.1.1. Trữ lượng và phân bố quặng đồng sunfua tại Việt Nam 3
1.1.2. Trữ lượng quặng đồng sunfua tại mỏ đồng Sinh Quyền 4
1.1.3. Một số loại quặng đồng sunfua 5
1.1.4. Các quy trình khai thác quặng tại Việt Nam 8

2.1. Đối tượng nghiên cứu 37
2.2. Mục tiêu nghiên cứu 37
2.3. Phương pháp nghiên cứu 37
2.4. Danh mục hoá chất. thiết bị cần thiết cho nghiên cứu 38
2.5. Thực nghiệm 41
2.5.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH tới sự thủy phân của các kim loại nặng chính
có trong quặng 41
2.5.2. Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Fe
3+
đối với sự thủy phân của các kim
loại nặng 42
2.5.3. Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Cu
2+
đối với sự thủy phân của các kim
loại nặng 43
2.5.4. Ảnh hưởng của pH và tương tác của các kim loại nặng có thành phần giống
quặng khi thủy phân trong điều kiện tương tự phong hóa 44

Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH tới sự thủy phân của các kim loại nặng chính có
trong quặng 45
3.2. Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Fe
3+
đối với sự thủy phân của các kim loại
nặng 50
3.3. Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Cu
2+
đối với sự thủy phân của các kim loại
nặng 61


Bảng 1.1.
Bảng tích số tan của một số hidroxit kim loại nặng có trong
quặng đồng
Bảng 2.1.a
Danh mục hoá chất cần thiết cho nghiên cứu
Bảng 2.1.b
Danh mục hoá chất cần thiết cho nghiên cứu
Bảng 2.2.
Danh mục thiết bị cần thiết cho nghiên cứu
Bảng 2.3.
Tỷ lệ các kim loại trong quặng
Bảng 3.1.
Kết quả nồng độ các ion kim loại còn lại sau khi thủy phân
khi pH thay đổi
Bảng 3.2.
Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Fe
3+
đối với sự thủy phân của
Pb
2+

Bảng 3.3.
Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Fe
3+
đối với sự thủy phân của
Co
2+

Bảng 3.4.
Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Fe

đối với sự thủy phân của
Zn
2+

Bảng 3.9.
Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Cu
2+
đối với sự thủy phân
của Pb
2+
Bảng 3.10.
Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Cu
2+
đối với sự thủy phân
của Co
2+

Bảng 3.11.
Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Cu
2+
đối với sự thủy phân
của Ni
2+
Bảng 3.12.
Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Cu
2+
đối với sự thủy phân


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 3.1.
Khảo sát ảnh hưởng của pH.
Hình 3.2.
Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Fe
3+
đối với sự thủy phân của Pb
2+

Hình 3.3.
Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Fe
3+
đối với sự thủy phân của Co
2+

Hình 3.4.

Hình 3.9.
Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Cu
2+
đối với sự thủy phân của Pb
2+
Hình 3.10.
Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Cu
2+
đối với sự thủy phân của Co
2+

Hình 3.11.
Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Cu
2+
đối với sự thủy phân của Ni
2+
Hình 3.12
Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Cu
2+
đối với sự thủy phân của Mn
2+

Hình 3.13
Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Cu
2+
đối với sự thủy phân của Cr
3+

Hình 3.14
Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Cu

như: Cu, Zn, Mn, Mo… nhưng khi hàm lượng vượt quá giới hạn cho phép đó,
chúng sẽ gây độc hại nghiêm trọng cho cơ thể. Tuy nhiên khả năng gây độc của các
kim loại nặng hoàn toàn phụ thuộc vào trạng thái tồn tại của chúng. Trong hoạt
động khai thác khoáng sản, con người đã làm biến đổi trạng thái tồn tại của các kim
loại nặng, chuyển chúng thành các dạng ion tự do đi vào môi trường đất, môi trường
nước hoặc các hạt bụi có kích thước nhỏ bé trong không khí có thể xâm nhập vào cơ
thể con người thông qua đường tiêu hóa và hô hấp, dẫn đến sự nhiễm độc. Đa số các
kim loại nặng với đặc tính bền vững trong môi trường, có khả năng gây độc ở liều
lượng thấp và tích luỹ lâu dài trong chuỗi thức ăn, vì vậy nó cũng được xem là một
chất thải nguy hại.
Mỏ đồng Sinh Quyền – Lào Cai có trữ lượng gần 100 triệu tấn quặng, là
nguồn lợi cho rất nhiều nhà đầu tư trong việc khai thác. Do năng lực có hạn, trang
thiết bị đang còn thô sơ, lạc hậu, các quy trình khai thác phần lớn theo thủ công,
chưa đảm bảo các quy định về bảo vệ môi trường nên sau khi lấy được phần quặng
giàu và các kim loại cần khai thác thì bỏ đi toàn bộ phần quặng nghèo và khoáng
sản đi cùng. Các kim loại nặng có trong quặng, dưới tác dụng của quá trình phong
hóa tự nhiên sẽ bị phân hủy, thủy phân, hòa tan hoặc kết tủa để vận chuyển hoặc tồn

2

lưu, có ảnh hưởng to lớn đến môi trường sinh thái tại địa phương, ảnh hưởng đến
sức khỏe của con người và động thực vật. Vì vậy, chúng tôi lựa chọn đề tài:
“Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số ion đến khả năng thủy phân và tồn lƣu của
các kim loại nặng chính có trong quặng đồng Sinh Quyền”.

khoáng đa dạng, bao gồm nhiều loại như quặng sunfua, cacbonat, nhưng thường
gặp là quặng chalcopyrit. Tổng trữ lượng các mỏ đã thăm dò ước đạt
khoảng 600.000 tấn đồng.
Những vùng tụ khoáng quặng đồng quan trọng ở nước ta là: Vùng tụ khoáng
Sinh Quyền (Lào Cai); Vùng tụ khoáng Bản Phúc (Sơn La); Vùng tụ khoáng Vạn
Sài (Sơn La); Điểm quặng Hổng Thu và Quang Tân Trai (Lai Châu); Điểm quặng
Bản Giàng (Sơn La); Vùng tụ khoáng Suối Nùng (Quảng Ngãi). Ngoài các vùng
quặng chính như trên, còn có rất nhiều điểm quặng khác phân bố rải rác ở các tỉnh
Thanh Hóa, Lạng Sơn, Lào Cai
1.1.2. Trữ lƣợng quặng đồng sunfua tại mỏ đồng Sinh Quyền

4

Vùng mỏ đồng Sinh Quyền nằm ở hữu ngạn Sông Hồng, thuộc huyện Bát
Xát, tỉnh Lào Cai, bao gồm các mỏ khoáng Sinh Quyền, Cốc Mỳ, Vi Kẽm được
đánh giá là vùng quặng hỗn hợp gồm ba thành phần chính là đồng, đất hiếm, vàng.
Vùng quặng này có 3 dải quặng đồng chính song song và kéo dài gần 40 km theo
phương TB-ĐN từ nam Bát Xát đến Lũng Lô sát biên giới Việt Trung, ở tọa độ
22
0
48’55” vĩ độ bắc. 103
0
48’55” kinh độ đông, bao gồm: dải Lùng Thàng - Pin
Ngang Chải ở phía Tây là dải quặng đồng - đất hiếm - molybđen. Dải giữa Sinh
Quyền - Nậm Mít là dải quặng chính gồm quặng đồng - đất hiếm. Dải Thùng Sáng -
Lũng Pô ở phía Đông gồm các mạch quặng thạch anh - sunfua chứa đồng.
Khu mỏ Sinh Quyền đã phát hiện được ít nhất 17 thân quặng trong một đới
khoáng hóa kéo dài theo phương tây bắc – đông nam với chiều rộng 100 ÷ 300m.
Trong đó các thân quặng gồm các chùm mạch quặng, mỗi chùm có từ 2 ÷ 5 thấu
kính hoặc thân quặng nhỏ khác. Các thân quặng của mỏ đồng Sinh Quyền chủ yếu

3
, cuprit Cu
2
O, chrysocol
CuSiO
3
.2H
2
O.…Kết quả nghiên cứu thành phần vật chất quặng hóa tại mỏ đồng
Sinh Quyền đã xác định khoáng chứa Cu chủ yếu là chalcopyrit, pyrotin, magnetit,
pyrit, melnikovit, orthit; thứ yếu có ilmenit, sphalerit, quặng đồng xám, marcasit,
arsenopyrit, conanit; hiếm gặp có molybdenit, galenit, cobaltin, saflorit, vàng tự
sinh, calaverit, uraninit, nhóm khoáng vật đất hiếm [10]
Mỏ đã được phát hiện, tìm kiếm và thăm dò từ những năm 1961 với trữ
lượng ước tính 52,7 triệu tấn, hàm lượng đồng trung bình khoảng 1,03%, tương

5

đương 551,2 nghìn tấn Cu, kèm theo 334 nghìn tấn R
2
O, 35 tấn Au, 25 tấn Ag, 843
nghìn tấn S. Tuy nhiên, đến các năm 1992 – 1994 các công ty khai thác khoáng sản
đã thăm dò bổ sung trữ lượng các nguyên tố trong quặng.
Theo TS. Phạm Tích Xuân và cộng sự (2011) [12], tại mỏ đồng Sinh Quyền,
hàm lượng đồng dao dộng từ 3.153 mg/kg tới 71.942 mg/kg. Bên cạnh đó, hàm
lượng các nguyên tố dạng vết khác như As, Zn, Ni và Cd cũng khá ổn định. Tham
khảo tài liệu phân tích mẫu công nghệ của mỏ đồng Sinh Quyền có thể thấy như
sau: Cu 0,001÷ 11,58%; trung bình 1,03%, RE
2
O

sắt, nhưng có số lượng ít hơn chalcopyrit, hàm lượng Fe khoảng 58,22% - 63,53%,
trong công thức của pyrotin hệ số nguyên tử của Fe = 1-x, với x = 0,1-0,2, pyrotin
với công thức trên là một biến thể đa hình kết tinh ở hệ sáu phương, còn biến thể có
công thức là FeS là troilit cũng kết tinh ở hệ sáu phương, ngoài ra FeS còn có một
biến thể khác kết tinh ở hệ một nghiêng. Trong thành phần pyrotin ngoài sắt và lưu
huỳnh còn có các đồng hình khác như là Cu, Ni, Co.
Khoáng vật kết tinh ở hệ sáu phương, ô mạng cơ sở thuộc hệ nguyên thủy,
nhóm đối xứng không gian. Mô hình cấu trúc giống với khoáng vật nikenin (NiAs)
trong đó Fe đóng vai trò của Ni, còn lưu huỳnh đóng vai trò của As - nhóm đối
xứng không gian của khoáng vật. Đơn tinh thể pyrotin thường có dạng tấm, tháp
hoặc lăng trụ, trên tinh thể thường có các hình đơn như lăng trụ sáu phương, tháp
đôi sáu phương, đôi mặt, đôi khi có gắn kết song tinh. Các dạng tập hợp phổ biến
của pyrotin là tập hợp hạt, khối đặc xít, có khi ở dạng xâm tán.Đặc trưng của
pyrotin là màu vàng thau, có sắc nâu tối, và có từ tính mạnh, trong số khoáng vật
sunfua của Fe. Khoáng vật tan trong HCl sinh ra khí H
2
S.
Pyrotin thành tạo chủ yếu trong quá trinh nội sinh, liên quan tới các thành tao
đá magma bazơ.Trong các đá magma bazơ, pyroytin thường cộng sinh với
pentlandit, chalcopyrit.Ngoài nguốn gốc nêu trên pyrotin còn được tạo thành trong
quá trình biến chất trao đổi liên quan tới các thành tạo skarn. Các khoáng vật cộng
sinh của pyrotin ở nguồn gốc này có: pyrit, chalcopyrit, magnetit, arsenopyrit,
galen, sphalerit Trong quá trình nhiệt dịch, pyrotin được tạo thành ở giai đoạn
nhiệt dịch, nhiệt độ cao đến trung bình, cộng sinh cùng pyrit, galennit, sphalenit,

7

ascenopyrit, Pyrotin còn có thể được thành tạo ở quá trình biến chất trầm tích
nhưng ít gặp.
Ở Việt Nam, pyrotin có ở Nam Đông Thừa Thiên Huế, Ba Trại-Hà Tây, Kim


Pyrit là khoáng vật disulfua sắt với công thức hóa họcFeS
2
, thành phần hóa
học của Pirit chứa 46,6% Fe, 53,4% S, có ánh kim và sắc vàng đồng từ nhạt tới
thông. Pyrit là phổ biến nhất trong các khoáng vật sulfua.Pyrit thường chứa các tạp
chất hình As, Co, Ni, đôi khi Au, Cu tồn tại ở dạng phi bào thể.
Khoáng vật này có mặt như là các tinh thể đẳng cực thường xuất hiện dưới
dạng các khối lập phương. Cấu trúc tinh thể kiểu NaCl, trong đó vị trí của nguyên tử
clo được thay thế bằng [S
2
]
2-
, phân bố dọc theo trục bậc 3, còn ion Fe
2+
ở tâm của
hình 8 mặt. Các mặt của lập phương có thể có sọc (các đường song song trên mặt
tinh thể hay mặt cát khai) do kết quả của sự xen kẽ các khối lập phương với các mặt
diện pyrit. Pyrit cũng hay xuất hiện dưới dạng các tinh thể bát diện và dạng diện pyrit
(hình thập nhị diện với các mặt ngũ giác). Nó giòn và có thể nhận dạng trên thực địa
do có mùi đặc trưng để phân biệt, được giải phóng ra khi mẫu vật bị tán nhỏ.
Pyrit thông thường được tìm thấy ở dạng gắn liền với các sulfua hay ôxít
khác trong các mạch thạch anh, đá trầm tích, đá biến chất cũng như trong các tầng
than, và trong vai trò của khoáng vật thay thế trong các hóa thạch. Đôi khi cũng
được tìm thấy trong quặng chứa khoáng vật này.
1.1.4. Các quy trình khai thác quặng tại Việt Nam
1.1.4.1. Thăm dò địa chất
Đồng là nguyên tố phổ biến rộng rãi trong các loại đá khoáng của vỏ trái đất
nhưng số lượng không lớn. Đồng chỉ chiếm 0,0058% khối lượng vỏ trái đất. Vì tỉ lệ
thấp của các khoáng nên phải tìm những mỏ khoáng có nồng độ cao của các kim

từ đất, đá, và những vật chất không phải mục đích khai thác phải được loại bỏ để
khai thác các khoáng có hàm lượng cao.Số lượng đá thải phụ thuộc vào khu vực và
độ sâu của mỏ.Sản phẩm phụ của quá trình khai thác, gọi là chất thải, bao gồm
quặng còn sót lại sau khi khoáng vật có ích đã được khai thác.Vì vậy, số lượng

10

khoáng chất có hàm lượng cao tương đối nhỏ, phần thải quặng được sinh ra trong
khai thác mỏ là lớn.
Chất thải được sinh ra từ quá trình khai thác quặng là độc.Đá thải có thể chứa
chất phóng xạ. Chất thải bao gồm kim loại nặng, các chất hóa học và dòng thải axit
mỏ, tất cả chúng là độc với môi trường với mức độ khác nhau.
Khai thác các thân quặng liên quan đến một chu kỳ khoan, nổ mìn, khai thác
quặng, và vận chuyển để các quặng có thể được xử lý và các khoáng chất quan
trọng được phục hồi.
1.1.4.3. Tuyển quặng
Hầu hết quặng sun phua có hàm lượng khoáng không đủ lớn để đưa trực tiếp
về nhà máy luyện.Nó phải qua quá trình tuyển quặng, nơi mà quặng được nghiền và
cô đặc bằng cách sử dụng nhiều chất hóa học khác.
Trong khi nghiền, một loạt các máy nghiền quặng thành các hạt mịn, hạt lớn
nhất cỡ bằng hạt cát, vì thế nó được tiến hành dễ dàng hơn.Khi hạt quặng đạt đến
kích thước xử lý hóa học.Chúng đưa tới nơi cô đặc.Sự cô đặc có thể được tiến hành
bằng một số cách.
1.1.4.4. Tuyển nổi [5, 17]
Tuyển nổi là phương pháp tuyển quặng được sử dụng rộng rãi nhất.Hóa chất
được sử dụng để cô đặc các khoáng chất cần thiết.
Tuyển nổi là quá trình dựa vào sự khác nhau về quá trình lý - hóa bề mặt (ưa
nước-kỵ nước) của các hạt khoáng vật.Các tính chất này có thể bị thay đổi dưới tác
dụng của thuốc tuyển.Tuyển nổi bắt đầu từ việc thêm hóa chất vào quặng nghiền
hoặc khoáng chất nhiều hơn trong bùn sẽ đẩy lùi nước và hút các bóng khí.Các


12

thấp, quặng nghiền nát. Cuối cùng, Lọc tại chỗ chiết xuất khoáng sản từ quặng mà
vẫn còn trong đất.
1.1.4.7. Quản lý chất thải [17]
Tuyển quặng tạo ra chất thải và nước thải như là sản phẩm phụ của việc cô
đặc khoáng chất.Chất thải là phần còn lại sau khi các khoáng cần thiết được loại bỏ,
bao gồm bùn và các hóa chất sử dụng trong tuyển quặng.
Chất thải gây nguy hiểm cho môi trường nên phải được cô lập.Chúng thường
được lưu trữ và chứa trong hố, hoặc khu vực quản lý chất thải, được lót bằng vật liệu
không thấm nước nói chung, chẳng hạn như đất sét hoặc tấm lót tổng hợp.
Chất thải được phép lưu trữ tại các hố. Ngoài ra, hệ thống thu gom nước rò rỉ
bên dưới tấm lót được thiết kế để tránh chất lỏng bị rò rỉ qua. Nước thải và dịch lọc
thường được tập trung lại, tái sử dụng hoặc xử lý.
1.1.4.8. Luyện và tinh chế [17]
Hầu hết các khoáng sun phua đều được nấu chảy. Các kim loại được tinh
luyện phụ thuộc vào mục đích sử dụng thương mại của chúng. Luyện bao gồm 3
bước riêng biệt: nung, nấu chảy và biến đổi.
Nung là cần thiết để cô đặc sun phua.Nó oxi hóa sắt và chuyển thành sun
phua đioxit.Nấu chảy các tạp chất còn lại trong quặng vào sỉ bằng cách kết hợp
quặng với silicat và đốt nóng chúng ở nhiệt độ cao.
Đồng thời, các kim loại kết hợp với lưu huỳnh để tạo thành một hỗn hợp
không tinh khiết của các loại khoáng sun phua kim loại. Loại bỏ lưu huỳnh từ các
sun phua kim loại, ôxi hóa sắt còn lại, và loại bỏ nó. Sau khi xỉ silicat được bỏ đi,
chỉ có các kim loại gần như tinh khiết vẫn còn. Rang, nấu chảy và chuyển đổi có thể
đạt tới 99% kim loại nguyên chất.
Khi cần kim loại tinh khiết, như đồng sử dụng trong sản xuất dây điện, ta có
thể thêm các bước tinh luyện có thể tạo ra kim loại đạt đến 99,99% nguyên chất.



Lịch sử khai thác mỏ sun phua chỉ ra rằng nguyên nhân gây phá hủy môi
trường sinh thái là dòng thải axit mỏ, ô nhiễm kim loại nặng, các hóa chất gây ô
nhiễm và lắng cặn. Thăm dò khoáng sản đặt ra một số mối đe dọa hệ sinh thái. Hoạt
động khoan có thể thâm nhập vào nhiều tầng ngậm nước. Điều này có thể làm cho
nước từ các tầng ngậm nước xáo trộn, thay đổi tính chất hóa học của nước. Độ cao
tầng nước ngầm cũng có thể thay đổi, làm cho nguồn nước cạn.
Khi khoan, bùn và đất được đưa lên trên mặt đất, có thể có cả quặng sun
phua, các kim loại nặng và các chất gây ô nhiễm khác. Trong quá trình khoan thăm
dò thì đất sẽ bị xáo trộn, số lượng và sự đa dạng thực vật bị ảnh hưởng. Nếu một mỏ
được triển khai thì đất sẽ bị xáo trộn như một phần của sự tác động tổng thể.
Quá trình tuyển quặng cũng phát thải ra môi trường sinh thái một lượng bụi
lớn do quá trình nghiền quặng. Đồng thời, quá trình tuyển quặng này cũng sử dụng
nhiều hóa chất hóa học, lượng hóa chất này thoát ra môi trường tạo ra một mối nguy
hại lớn cho hệ sinh thái.
Chất thải của quá trình khai thác quặng là mối đe dọa lớn nhất, nó bao gồm
các hợp chất sun phua, các kim loại nặng và các hóa chất tuyển quặng. Các chất thải
này sẽ được đưa về khu vực quản lý. Khi chất thải này thoát ra khỏi khu vực quản lý,
nó chứa dòng thải axit, kim loại nặng độc hại, hóa chất của quá trình tuyển quặng.
Khi mưa lớn thì các chất này sẽ bị tràn ra di chuyển tới các vùng xung quanh.
Dòng thải axit sinh ra sẽ làm cho hệ sinh thái chứa kim loại nặng với nồng
độ cao, chất rắn hòa tan, sun phat và axit. Sự phá hủy của dòng thải axit mỏ sẽ diễn
ra trong thời gian dài, hằng trăm đến hàng nghìn năm. Axit mỏ có thể giết chết cá và
hệ sinh thái dưới nước và gây ô nhiễm nghiêm trọng nước mặt và nước ngầm. H
2
S
cũng được hình thành, khi nước có tính axit thì H
2
S tồn tại thời gian lâu hơn. H
2

năng di chuyển theo các dòng nước nhưng trong những điều kiện thích hợp nhất
định sẽ lắng đọng, bị giữ lại thông qua việc tạo kết tủa với các anion trong đất như
cacbonnat, sulfua, hoặc các chất hữu cơ và bị hấp phụ trên các hạt của keo đất, tạo

16

thành các nơi tập trung thứ sinh. Tùy thuộc vào điều kiện tại chỗ, sự lắng đọng các
hợp chất có thể xảy ra dưới dạng bền hoặc kém bền vững. Phần lớn các kim loại
trong đất tạo phức với chất hữu cơ hoặc keo khoáng mà không ở dạng ion hay hợp
chất vô cơ.
Trong quá trình di chuyển trong môi trưởng, các kim loại nặng không chỉ bị
hấp thụ bằng các keo sét hay lắng đọng ở dạng kết tủa ít tan mà nó còn hấp thụ vào
thực vật, cơ thể sinh vật thông qua các chuỗi thức ăn. Quá trình phát tán kim loại
nặng vào môi trưởng tự nhiên thường trải qua cả một dãy dài các chuỗi biến đổi từ
một số hợp chất này sang hợp chất khác. Trong bất kỳ giai đoạn nào của chuỗi biến
đổi đấy, kim loại nặng đều có thể xâm nhập vào cơ thể sống và tích tụ trong nó.
Việc giảm thiểu các dòng kim loại nặng là điều mà các nhà khoa học quan tâm. Tuy
nhiên quá trình di chuyển của các kim loại có thể khống chế được nếu xác định
được quy luật của các quá trình oxi hóa, hòa tan và vận chuyển.
Điều kiện hóa lý và thành phần ion của dung dịch quyết định dạng tồn tại của
kim loại trong quá trình di chuyển. Dạng tồn tại của kim loại trong dòng thải các
khu vực khai thác và chế biến trước hết phụ thu vào thế oxi hóa khử E
h
và pH của
dung dịch. Đối với nhiều ion kim loại khi thế oxi hóa khử cao (điều kiện oxi hóa)
chúng bị oxi hóa lên những trạng thái oxi hóa cao và tạo các hợp chất khó tan. Khi
nồng độ pH thay đổi thấp thì các kim loại bị giải hấp, hoặc khi có các ion cạnh tranh
cùng hấp phụ lên keo sét thì lượng kim loại bị hấp phụ giảm và tiếp tục di chuyển
trong đất theo mạch nước ngầm. Và khi pH thay đổi, trong điều kiện có thể hòa tan
các hợp chất này, các kim loại nặng lại tiếp tục phát tán vào môi trường.