准东露天煤矿土壤重金属的污染及空间分布特征分析

本文选择准东露天煤矿为研究区,对煤矿周围111个点进行了土壤样品的采集以及室内试验分析,采用了多元统计分析方法、地累积指数法、潜在生态风险指数法及GIS插值方法分别对Zn、Cu、Cr、Hg、As和Pb六种重金属元素在土壤中的含量,污染状况和空间分布特征进行了统计与插值分析。结果表明:土壤中重金属含量高低顺序为CrZnAsCuPbHg,从重金属含量平均值来看Cr、As和Hg含量分别超过了新疆背景值的1.3倍、13.0倍和3.1倍,国家二级标准值的1.0倍、4.0倍和3.0倍。土壤中Hg的变异系数较大,煤炭开采活动对Hg的影响比较明显。从相关性来看0.01水平上Zn和Cu,Cr和Pb呈线性正相关,相关系数为0.65、0.36,Zn和Cu被认为来自于土壤母质,Cr和Pb被认为主要来自于人为因子,Hg也是主要来自人为因子,As是来自于自然因子和人为因子。污染指数评价结果表明土壤Hg和As含量分别为重度和中度污染,而Zn、Cu、Cr、Pb含量比较低。生态风险评价结果表明了Cr、Zn、As、Cu和Pb处于低风险,Hg处于极重的生态风险。从重金属含量的空间分布情况来看煤田、工业区、生活区及周围地区、卡拉麦里山的南部和靠近沙漠地带土壤重金属含量比较高。     

基于GIS的不同土地利用方式土壤重金属污染评价及来源解析

为进一步了解奇台县、吉木萨尔县、阜康市等地区草地、耕地和建设用地三种土地利用方式土壤重金属污染状况，利用单因子污染指数、污染负荷指数和地累积指数法对土壤中的Zn、Cu、Cr、Pb、Hg和As等六种重金属元素的污染程度进行评价，运用潜在生态风险指数、主成分分析和正定矩阵因子分析(PMF)进行生态风险和污染源解析。研究结果表明：不同土地利用方式土壤重金属元素含量依次为As>Pb>Zn>Cr>Cu>Hg,其中，Pb、Hg和As等元素含量均超出新疆土壤背景值，并且在建设用地中的含量比草地和耕地高，分别超出新疆土壤背景值的4.43倍、1.50倍和8.23倍，Zn、Cu和Cr等元素含量在不同土地利用方式下均未达污染水平。单因子污染指数和地累积指数结果显示，Pb、Hg和As等元素污染相对严重，呈轻-强度污染水平，Zn、Cu和Cr元素污染呈轻-中度污染水平；整个研究区的污染负荷指数取值范围为0.99～2.57,均为轻度污染水平；不同土地利用方式土壤重金属元素Cu、Pb、Hg和As潜在生态风险指数较高，达到极强污染水平；基于主成分分析和PMF的定量源解析结果表明，Zn、Cu...     

赣南某矿区土壤重金属污染评价与研究

这是一篇矿山环境工程领域的论文。对赣南某矿区40个土壤样品的重金属含量进行了测定,结果显示,Cu、Zn、Cr、Ni、Cd、As和Hg含量的平均值均低于江西省土壤重金属背景值,而Pb含量高于背景值。相关性分析结果表明,研究区内土壤重金属Cu和Cr、Ni、Cd,Zn和Cd,Ni和Cr、Cd,Hg和As呈现显著正相关,说明其可能具有较高的同源性或复合关系。分别利用单因子污染指数法、Nemerow综合污染指数法、污染负荷指数法和潜在生态风险分析法对研究区内土壤污染程度进行了评价和风险评估。单因子污染指数法评价结果表明,单一元素污染程度由高到低依次是Pb>Cd>Zn,但总体污染程度较低;Nemerow综合污染指数指出重金属重度污染的样本点主要集中在矿区和河流中下游地区;土壤样本重金属污染系数均值从高到低依次是Pb、Cd、Zn、Cr、Cu、Hg、Ni和As,整个研究区内土壤污染负荷指数适中,污染水平中等;重金属Cu、Zn、Cr、Ni和As的潜在生态风险评价属于轻微生态风险,而Cd、Hg、Pb在研究区土壤生态环境中的贡献率较高。综合四种方法可知,整个研究区土壤重金属的综合潜在生态风险处于...     

准东煤田露天矿区降尘、土壤重金属分布特征及生态风险评价

本文以准东煤田露天矿区降尘、土壤中Zn、Cu、Cr、Pb、Hg、As 6种重金属元素为研究对象,采用污染负荷指数法、地质累积指数法、潜在生态危害指数法对其进行生态风险分析。结果表明:研究区降尘重金属含量普遍高于土壤重金属,As为超标最严重元素,Pb为超标最轻微元素,且不存在生态风险;Cr、Hg、As为降尘、土壤中生态风险都较高的元素,降尘重金属生态风险较土壤更为严峻,相关分析表明Zn、Cu、Cr具有良好的伴生性,燃煤是As的主要来源;研究区内大气-土壤重金属污染元素主要为Cr、Hg、As,其他元素应做好防范工作。     

煤矸石堆场周围土壤重金属污染特征分析与评价

本文红沙泉露天煤矿作为研究区,采取描述统计,主成分分析和污染评价方法,对煤矸石堆场周围不同距离土壤中Zn、Cu、Cr、Hg、As和Pb的含量和及其污染特征进行分析与评价。结果表明：土壤中Cr和As含量超过了新疆背景值分别为2.15和2.31倍,国家标准值1.74倍和2.31倍。土壤中Hg含量超过了新疆背景值,低于国家标准值。土壤重金属含量的大小顺序分别为Cr > Zn > As > Cu > Pb >Hg。土壤重金属含量相关性来看,P < 0.01水平上Zn和Cu呈显著性正相关,这两个元素来自于土壤母质。因子2主要由Cr和As组成,来自于人为因素。P < 0.01水平上Hg和Pb具有较好的相关性（相关系数0.46）,来自于煤矸石堆场。土壤重金属含量在不同距离上的分布来看,Zn和Cu含量分布的比较均匀,Cr和As含量在不同距离中的分布没有一定的规律,煤矸石堆场对周围土壤中Hg和Pb的影响范围为50 - 350 m,超过350 m之后煤矸石堆场对土壤的影响不太明显。土壤重金属污染分析可知,土壤中Zn、Cu和Pb处于轻度污染,Cr、Hg和As处于重度污染状态。     

新疆五彩湾露天矿区大气降尘重金属污染评价

通过对五彩湾矿区30个测点连续6个月大气降尘监测和实验分析表明：(1)地形因素、风因素以及人类活动因素会影响降尘分布。(2)重金属As和Hg含量是随煤粉尘量的增加而增加,冶铅厂附近Cu、Cr、Pb和Zn含量普遍较高。(3)Cu、Cr和Zn三种元素之间存在较高的相关性且2个主成分累积贡献率为 81.8%。(4)内梅罗综合污染指数P_综除Pb外其余皆大于3,呈现重度污染。Hg、Zn存在较高的潜在生态危害性,研究区整体呈中等潜在生态危险。(5)主要污染区样点的As、Cu、Cr、Hg、Pb、Zn等6个主要的重金属元素均超出中国土壤背景值,其中Zn、Cu和As含量分别高出其80倍、10倍和3倍。长期下去,降尘污染会越发严重。     

准东地区土壤重金属污染特征及来源分析

以准东地区不同区域为研究对象,共采集168个表层土壤样品测定了Zn、Cu、Cr、Hg、Pb和As等6种重金属含量,运用内梅罗综合污染指数和污染负荷指数法对该地区进行了总体污染评价,并利用多元统计学方法解析了其污染来源。研究表明：Cr、Pb、Hg和As等元素均值都超出了新疆土壤背景值,超标率在30%~100%之间,存在较严重的污染,主要受自然和人为因子的共同影响;Zn和Cu元素污染处在警戒水平,而As、Cr、Pb和Hg元素污染贡献较大,不同区域污染程度依次为A区＞B区＞C区;多元统计分析可知,Zn、Cu、Cr和As元素存在较高的相关性,Pb与其他元素均没有显著相关关系,Zn和Cu元素污染来自成土母质,Pb元素污染源可能与交通尾气排放和轮胎磨损有关,Cr和As元素受到了煤炭开采、工业生产和农业活动等人为污染的影响,应需引起重视。     

四川省马边老河坝磷矿重金属污染分析

马边老河坝磷矿资源丰富,矿业活动频繁,对矿区内水土环境影响不明。为查明老河坝磷矿区内矿山环境及水体、土壤内的重金属污染程度,以老河坝磷矿区水土环境为研究对象,对地表水及表层土壤的重金属元素（Cd、As、Cu、Cr、Pb、Zn）含量及其分布特征开展了生态污染程度评价。结果表明:研究区水质较好,重金属及磷元素污染程度较低,符合《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类水质标准的相关指标。土壤中金属元素平均值与四川省土壤元素背景值相比:Cd元素超标8.75倍, Pb元素超标3.36倍, Zn元素超标1.94倍, As元素超标1.48倍, Cu元素超标1.36倍,P元素超标7.47倍。与中国土壤元素背景值相比:Cd元素超标10倍, Pb元素超标4.40倍, Zn元素超标2.48倍, As元素超标1.88倍, Cu 元素超标2.12倍,Cr元素超标1.42倍。潜在生态危害指数法显示,马边老河坝磷矿表层土壤重金属污染程度依次为Cd>As >Pb >Cu>Zn>Cr,Cd元素危害最大,其次是As、Pb和Zn,为中度生态污染风险。累积指数法显示,马边老河坝磷矿表层土壤重金属污染程度依次为Cd>Pb>As>Zn>Cu>Cr,Cd、Pb污染程度为中度。综上所述,马边老河坝磷矿重金属污染对水体影响小,而土壤重金属污染不可忽视。      

贵州某废弃铝厂土壤重金属污染特征及风险评价

以贵州某铝厂废弃场地表层土壤为研究对象,共采集26个土壤样品,采用电感耦合等离子体质谱仪和原子荧光光度计测定其Cd、Ni、Cr、Cu、Pb、Hg和As的含量,并采用单因子污染指数法和综合污染指数法评价了土壤重金属的污染状况,利用潜在生态危害指数法评价土壤重金属的生态风险。结果表明,研究区土壤中As和Cr平均含量超出《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600—2018)中第一类用地土壤污染风险筛选值和管制值,平均含量是土壤污染风险筛选值和管制值的38.5倍和3.85倍,超标率均为100%,其中Cr污染最严重,处于重度污染水平。内梅罗综合污染指数PN值为27.54,表明研究区土壤处于重度污染,其中以Cr污染贡献最大。研究区土壤中As、Cd、Pb、Hg和Ni等5种重金属的变异系数均大于30%,为强变异,表明研究区土壤重金属受人为活动影响较大。地累积指数评价结果表明,Hg的地累积指数在2～3之间,处于重度污染水平;潜在生态危害指数评价结果表明,Hg的潜在生态风险很高,极强和很强生态风险样品点数分别占总样点数的30.8%和53.8%,综合潜在生态危害指数(RI)结果表明研究区土壤中重金属污染处于较强的生态风险程度。     

青海某铁多金属矿区土壤重金属污染评价

为研究青海某铁多金属矿区土壤重金属污染状况,分析测试了其土壤重金属元素(As、Cd、Hg、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni)含量,并采用单因子指数法,内梅罗综合污染指数法、地累积污染指数法和潜在生态危害指数法进行评价。结果表明:(1)研究区土壤中除Cd元素外,As、Hg、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni元素含量平均值均未超出土壤环境质量Ⅲ级标准(GB 15618—1995)限值;(2)研究区土壤质量较好,重金属元素污染轻微,Cd和Pb元素存在一定程度的污染,Cd元素达到中等程度的潜在生态危害。     

准东地区土壤重金属污染分析及其来源解析*

重金属是影响土壤肥力和土壤环境的重要因素之一。本文选取阜康地区东部的准东矿区为研究区,在测定土壤重金属含量的基础上,分析不同层的重金属的污染特征,采用因子分析-多元线性回归(FA-MLR)分析重金属的来源和各来源的贡献比率。结果表明:准东矿区土壤重金属Cu和Zn元素未出现重金属污染且发生亏损现象;Cr和Pb元素存在轻微重金属污染且有轻微富集;As和Hg元素出现较为严重的重金属污染发生重度富集。FA-MLR分析表明,准东矿区90.31%的Hg来源于煤炭燃烧,43.5%的Pb来源于交通运输,21.69%的As来源于大气降尘,Cu和Cr的主要来源为煤尘,其贡献率分别为63.29%和83.67%,其中30.67%的Cu来源于土壤母质,76.01%的Zn来源于土壤母质。准东矿区主要重金属元素贡献率由高到低的来源依次是煤炭燃烧、煤尘、土壤母质、交通运输和大气降尘。除Zn以外的土壤重金属还存在未知来源。FA-MLR成功地模拟了准东矿区土壤重金属的来源,并给出各来源的贡献率,能为准东矿区重金属污染防治提供有益参考。     

鲁西南煤矿区农田耕层重金属分布特征及污染评价

为了研究煤矿对周边农田耕层土壤造成的重金属污染影响,以鲁西南地区某煤矿为研究对象,采集周边104个农田耕层土壤样品,利用ICP-MS测定重金属(Cr,Ni,Cu,Cd,Zn,Pb)元素含量。利用单因子污染指数法、内梅罗污染指数法与地累积指数法,结合GIS技术,分析6种重金属的空间分布特征并评价污染程度。研究表明,6种重金属元素在矸石山、工业广场、煤运中转站、运输线路等周边区域都有明显积累,空间分布特征各异,仅有Cu,Ni元素具有显著的相关性;总体土壤重金属污染程度较轻,Cr元素无污染,Cu,Zn,Pb元素较为安全,Ni元素存在小范围轻度污染区域,Cd元素存在轻度污染区域与小范围中度污染区域。     

新疆东天山北坡工业带土壤重金属污染评价

本文选择新疆东天山北坡阜康市和吉木萨尔县工业带作为研究区,对研究区内的41个样点的土壤进行采样及室内试验分析,测定了0-10cm深度土壤中的Hg、As、Zn、Cu、Cr、Pb六种重金属的含量,并将样点分为工厂周边、矿区周边和农田区三个类型区,采用了多种方法对六种重金属的污染程度和等级进行分析和评价。结果表明：在工厂周边,As、Cu、Pb、Zn、Hg五种元素均有不同程度污染且受人为因素影响较大,其中As和Pb污染较为严重;在矿区周边,As、Pb、Zn、Hg受人为因素影响较大,其中As元素污染较重;在农田区,仅Pb与As两种元素处于轻微污染,整体受人为因素影响较小。     

大柳塔煤矿开发土壤重金属污染响应研究

陕西大柳塔煤矿区的大柳塔、活鸡兔和哈拉沟矿井,年产原煤超过了3000万t,此外还有众多的地方及个体煤矿。调查研究20年来矿区煤炭资源开发活动对土壤重金属污染的影响,可为脆弱生态环境条件下的大规模煤炭资源开发环境保护提供借鉴经验。通过43件表层土壤样品的采集、分析与评价结果表明,与全国栗钙土背景值比较,除Ni以外,其它元素存在不同程度的累积超标现象,汞是研究区最普遍的累积污染元素,土壤重金属综合累积污染以重度污染为主,占全部污染样本的58.14%。但土壤中Hg、Pb、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Ni等8种重金属元素含量,均没有超过土壤环境质量二级标准的限值,且土壤综合污染指数小于0.2,属清洁土壤。因此,矿区土壤虽受到了一定程度的累积污染,但低于土壤环境质量二级标准值,尚有较大的环境容量。     

准东地区不同区域土壤重金属关联性分析及空间分布

本文以准东地区的五彩湾、荒漠带和将军庙区域为研究靶区,运用多元统计分析及空间分析法,对准东地区的五彩湾、荒漠带和将军庙区域之间的土壤重金属进行关联分析及空间分布。结果表明:Hg、As元素在这三个区域变幅较小,土壤重金属含量较为集中,相比之下Cu、Cr、Pb和Zn元素变幅较大。由主成分分析得,这三个区域均提取了四个主成分;Hg、As、Cu、Cr、Pb和Zn元素是影响五彩湾与荒漠带区域土壤重金属含量的主要因素;As、Cu、Cr和Pb元素是影响将军庙区域土壤重金属含量的主要因素。通过对不同区域的土壤重金属相关性分析得,五彩湾区域土壤Zn元素与将军庙区域土壤Zn元素呈显著性负相关,其中相关系数为-0.753,荒漠带区域Cr元素与将军庙区域的Hg、Cr元素均呈显著性正相关,其相关系数分别为0.776、0.751,显著性水平相关p0.01,荒漠带区域的Cu元素与将军庙的Pb元素具有显著性正相关,相关系数为0.792。进而对显著性相关的元素进行拟合可知,将军庙区域的Hg元素与荒漠带地区的Cr元素三次拟合关系最好,相关系数R~2=0.9491。各元素空间插值明显,高值区域主要分布在五彩湾和将军庙区域。     

煤矿复垦区土壤重金属含量时空分布及富集特征研究

为研究煤矿复垦区土壤重金属污染的时空变化及富集特征,以安徽淮南市潘一矿复垦区土壤为例,在2008-2010年期间对复垦区土壤中Cu,Mn,Ni,Pb,Cd,Hg,As 七种重金属元素进行了测定,并利用Surfer8.0软件对重金属的水平分布特征进行可视化表达。采用富集因子法来判断土壤中重金属人为污染情况。结果表明：煤矸石充填复垦区土壤,随着覆土年限的增加,除Mn和As元素外,Cu,Ni,Pb,Cd和Hg这5种重金属元素含量均高于淮南市土壤背景值,并出现一定程度的累积;从表层土壤重金属元素的水平空间分布看,煤矸石山的堆积、淋溶和粉煤灰贮灰场的存在对周边土壤造成了一定程度和范围的重金属污染。复垦区土壤剖面上Cu,Ni,Pb,Cd元素含量呈现表层（0~20 cm）和底层（80~100 cm）含量高,中部（20~80 cm）含量低的分布规律。分析重金属元素的富集因子,表明复垦区土壤已经受到了煤矿开采和煤矸石充填活动的影响。其中Cu,Ni,Pb,Hg和Cd元素已经出现富集,并且Cu,Ni,Pb,Hg元素达到了轻微污染水平,Cd元素达到了显著污染水平。Mn和As元素主要来源于土壤母质,没有受到污染。     

陕西蒿坪石煤矿区重金属污染及生态风险评价

石煤矿区开采会引起矿区及周边土壤、水体重金属污染。对陕西蒿坪石煤矿石煤及周边土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Pb进行了测定,并对石煤进行了浸出毒性试验,运用地累积指数和潜在生态危害指数评价了矿区土壤重金属污染程度及潜在生态风险。结果表明,石煤中Cr、Cd、Zn含量高于中国煤和世界煤,而Pb和Cu含量与中国煤和世界煤接近。5种重金属元素浸出毒性虽然低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的浓度限值,但均超过了《地下水质量标准》Ⅲ类标准。安康蒿坪石煤矿区土壤Cd、Cu、Zn、Pb含量均超过陕西土壤背景值,矿区土壤重金属处于轻度污染水平,综合生态危害轻微。矿区土壤中Cd含量超过了《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》中规定的风险筛选值,潜在生态风险较大,应防控该矿区土壤中Cd污染。      

县域生态地质调查土壤重金属污染评价及来源分析——以红安县为例

为探索县域生态地质调查中土壤重金属污染评价工作,选定湖北省红安县金沙湖和觅儿寺工业园两个重点调查区,系统采集740件表层土壤(0~20 cm)样品,测定Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As和Hg共8种重金属元素含量;采用单因子污染指数法和主成分分析法综合评价调查区土壤重金属污染情况及土壤重金属的主要来源。研究表明,①调查区上述8种重金属元素的平均含量分别为21.48、21.75、71.48、53.24、20.25、0.13、5.44 mg/kg,以湖北省土壤背景值和《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》为参考值,认为调查区Cu、Cr、Ni、Cd积累相对富集,超标点以轻微污染为主,其中Hg没有超出国家标准,而单个锰钴矿点出现重金属元素中度—重度污染。②重金属来源分为3类,即Cu、Cr和Ni主要来源于成土母质,属于自然来源;Pb和Hg主要来源于工农业污染,属于人为来源;As、Cd和Zn受到成土母质和工农业污染双重控制,属于混合来源。③重金属超标点空间分布规律存在明显差异,其中金沙湖调查区集中在高桥—永佳河基性—超基性混杂岩带,而觅儿寺调查区集中于工业园和锰钴矿化点周边。该研究能为红安县后期生态治理提供科学依据,并为其他县域生态地质调查提供借鉴参考。     

皖北煤矿区农田土壤-小麦中重金属分布特征 及健康风险评价

为了研究矿区农田土壤-小麦中重金属分布及农作物中重金属的迁移特征,以皖北恒源煤矿为研究对象,在矿区范围内采集了16个农田土壤和对应的小麦样品进行测试分析,应用内梅罗指数法评价了矿区内农田土壤重金属的污染状况,采用回归模型分析研究土壤根系、根系茎籽粒中重金属的迁移转化,并利用靶标危害系数法评价了小麦籽粒中重金属对人身健康的影响。研究结果表明:研究区农田土壤中的Cu、Zn、Mn、Pb、Hg、Cd、As、Cr和Ni等8种重金属元素含量低;小麦籽粒中重金属含量也未超出标准限量值;在小麦根、茎、籽粒等器官中,Mn、Pb、Cd、As、Cr和Ni在小麦根部含量最大,Hg较多地分布在小麦的茎中,Zn和Cu更易向上迁移至小麦的籽粒中;小麦籽粒中的Pb、Hg、Cd、As和Cr等重金属的单一重金属元素的靶标危害系数THQ和多种重金属元素的复合危害系数TTHQ均小于1。     

典型废弃锰矿厂渣库土壤重金属污染特征与评价

为研究广西某废弃锰矿场废渣堆存区土壤重金属污染状况及评价重金属对土壤环境质量的影响,以广西某废弃锰矿场废渣堆存区土壤为研究对象,在堆存区内设置45个采样点以及周边区域的4个对照点。利用内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险发法结合GIS克里金插值法对堆存区土壤中Pb、Hg、Cr、As、Cu、Cd、Ni、Co8种重金属的污染分布规律及来源进行分析。结果表明：堆存区土壤样品中8种重金属含量均高于广西土壤环境背景值,在垂直分布上的特征为随着土壤深度的增加重金属含量先升高后降低,而Cr因受到酸性土壤的影响含量随着土壤深度增加而增加。堆存区土壤样品中As处于轻度污染状态,Co处于重度污染状态,Hg、Cd具有很强、强的潜在生态风险。