近年以来我国着力于经济建设,在发展过程中矿产资源的需求量迅速增加,使得采矿行业蓬勃发展起来。但由于行业初期的野蛮开发以及缺乏合理的管理规范,随时间的推移,出现了大片的矿产废弃物堆积而成的尾矿。而尾矿的存在给周围环境带来了巨大的隐患,尾矿废弃物通常露天堆放在环境中,在降雨等自然作用及人为生产活动的作用下发生污染物迁移现象危及生态环境。特别是平时难以察觉的地下水,地下水作为重要的淡水资源一旦发生污染事故无论处理难度还是处理成本都远高于地表水。所以,及时对尾矿进行规范保护和处理,减少尾矿污染物对地下水的危害十分有必要。而为此对尾矿中重金属等污染物入渗到地下水中的迁移转化过程进行研究,意在为规范采矿行业的生产提供理论依据。锑(Sb)是一种新型的有毒污染物,在环境中普遍存在,锑化合物对人体的免疫、神经系统、基因、发育等都具有潜在的毒性。目前,锑污染对环境的危害逐渐增大,近年来相关研究结果表明,锑污染可以通过各种途径迁移扩大其污染范围。所以,基于锑污染的危害性和迁移性,对于水体中存在的锑污染应当引起相关研究者更多的关注。我国是世界上的产锑大国,并且部分地区的居民依靠锑矿产业而生。其中,湘中地区锡矿山中蕴含丰富的锑矿,被誉为“世界锑都”。该地区长期的锑矿开采已经给环境带来了巨大的压力,其中包括蕴藏于地下的地下水。区域内部分居民以地下水作为生活用水长期利用,多年来受当地锑矿产业影响,地下水中可能已经含有大量的锑污染,这严重威胁到当地居民的日常生活和身体健康。因此,探究锡矿山地区地下水中锑污染的现状、源头和迁移的情况已刻不容缓。本研究结合前人研究成果以及查阅相关野外勘测资料,选取湖南锡矿山典型锑矿区水环境作为研究对象,开展地下水中锑的来源和迁移转化过程研究。主要内容如下:(1)简单介绍了锑污染对人体的危害以及锡矿山大量开采锑矿石后产生废弃尾矿对周围生态环境的污染。而根据相关资料表明锑大量存在于锡矿山周围的环境中,其中矿区水体、土壤和尾矿中总Sb平均含量分别为24.7μg/L、1315mg/kg、3789mg/kg,远高于环境的背景值。同时在鱼、植物和蔬菜中Sb平均含量分别为59.8μg/kg、13.4mg/kg和14.1mg/kg。(2)根据查阅相关文献和工程资料,分析了锡矿山地区的气象、水文、地质、地貌和水文地质的情况,并通过这些资料建立了研究区水文地质概念模型。同时,简单介绍了地下水数值模拟原理及软件的理论基础,并且最终利用Visual MODFLOW建立了锡矿山地区的水流模型和溶质迁移模型。(3)由Visual MODFLOW模拟出的溶质迁移模型预测了污染物迁移的情况:(1)污染物运移方向:除了受地下水扩散作用影响外,更主要是受地下水水流径流方向的影响,在对流占绝对优势的情况下,尾矿库区的污染物主要集中向北侧、西北侧迁移。并且以尾矿库为中心沿水流方向向下游地区扩散。(2)污染物扩散范围:尾矿区锑污染范围随时间的推移呈椭圆形发展,并且范围逐渐扩大。(3)污染物在垂直方向上的扩散:随着时间的推移,地下水逐渐从潜水含水层透过相对隔水层迁移到承压含水层,对深层地下水造成污染。(4)针对当前的污染情况,提出对尾矿区进行防渗处理,并比较了两种不同材料对地下水环境保护程度。