钒钛磁铁矿是我国重要战略矿产，攀枝花地区长期开采已产生约 5.7 亿吨尾矿，这些尾矿经自然风化和工业过程会释放尾矿胶体（TCs）—这类胶体粒径约 268±47 nm，比表面积达 60.08 m²/g，不仅富含钒、铁、钛等金属，还具有强迁移性，可携带钒进入地下水形成 “隐蔽污染”，但其环境行为规律尚不明确。现有研究多聚焦单一因素对普通胶体的影响，而尾矿库地下水实际环境中，pH、离子强度（IS）与植物/微生物分泌的低分子量有机酸（LMWOAs，如乙酸 AA、草酸 OA、柠檬酸 CA）共同作用，如何调控 TCs 的聚集-分散平衡与多孔介质迁移，成为评估钒污染风险、制定防控措施的核心科学问题。

近日，成都理工大学黄艺教授团队周丹研究员课题组联合西藏大学研究人员在《Journal of Hazardous Materials》（环境领域 TOP 期刊）发表题为 “The influential mechanisms of solution chemistry on the stability and transport of vanadium-titanium magnetite tailing colloids” 的研究成果。该研究首次系统揭示了溶液化学（pH、离子强度、低分子量有机酸）对钒钛磁铁矿尾矿胶体（TCs）稳定性与迁移行为的调控机制，为尾矿库地下水钒污染风险评估与防控提供了关键科学依据和创新技术思路。

研究区域概况

研究结果摘要图

研究首次明确 TCs 在复杂溶液化学下的迁移阈值（如 IS>30mM 时迁移能力骤降，AA 存在时钒污染范围缩小），为尾矿库地下水污染分区管控提供量化依据；提出 “植物源有机酸调控” 创新策略—通过种植分泌 AA 的植物（如某些豆科植物），可增强 TCs 在尾矿库包气带的聚集保留，减少其向地下水迁移，从源头阻断钒的胶体介导污染路径；证实 DLVO/XDLVO 理论可有效解释 TCs 的稳定性机制，结合 Langmuir 阻塞与熟化效应的数值模型，为其他金属尾矿胶体的迁移模拟提供通用框架。

本研究得到了国家自然科学基金（42377415）、四川省科技计划（2024ZYD0117）、西藏自治区重大科技项目（XZ202201ZD0004G06）等项目资助。