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。     

矿区农田土壤重金属污染评价与研究

以贵州六盘水市2个矿区周边农田土壤为研究对象,对土壤重金属进行含量及分布特征分析。采用污染负荷指数法、潜在生态风险评价法和地积累指数法对其污染状况进行评价。结果表明:2个矿区农田土壤Pb、Cd、Hg、Cu的含量最大值均超出了贵州省土壤背景值,Cu的污染最严重,2个矿区的含量均值分别是背景值的5.54倍和4.12倍;2个矿区农田土壤重金属的含量分布总体上呈现在煤矸石堆放场、矿区洗煤池附近农田土壤中重金属元素的含量高于远离矿区的外围农田的现象。矿区WJZ和矿区ZS重金属元素的污染系数均值由高到低均呈现CuHgPbCdAs的现象,土壤采样点整体的污染负荷指数分别为1.39和0.75,即分别呈现中等污染和无污染的状况;Cu、Pb、Cd元素的来源可能受人为采矿活动的影响,Hg、As元素的来源可能受人类活动和成土母质的共同影响。     

淮南煤矸石山周边土壤中蚯蚓对重金属的富集特征

为研究蚯蚓对煤矸石周边土壤中重金属的富集作用,从不同堆积年限煤矸石山周边土壤采集蚯蚓,分析了蚯蚓中Zn,Pb,Cd,Ni,Cr,V,Cu与土壤中相应重金属浓度关系。结果表明：随煤矸石堆积时间的增加,蚯蚓体内Pb,Cd,Cu含量增加,Ni,Cr,V含量先增加再降低,而Zn含量变化规律不明显;蚯蚓体内Zn和Cd含量可较准确反映煤矸石周边土壤中重金属浓度,而蚯蚓体内Ni,Cr,V含量可在距离上显示与煤矸石山远近关系;蚯蚓只对Zn和Cd产生富集效应（富集系数大于1）,且对Cd富集作用最大。蚯蚓可作为煤矸石山周边土壤Cd和Zn的指示生物。     

某矿区煤矸石堆周围土壤重金属污染特征研究

通过对某矿区所属两煤矿的矸石堆及周围土壤Cr,Cu,Pb,Zn元素总量进行测定及分析评价,结果表明两煤矿矸石中4种重金属含量均高于当地背景值(除煤矿B的Cu元素外),煤矸石堆放使周围土壤受到了不同程度的污染,未受到Cu污染;煤矿A因采矿历史较长,比煤矿B土壤各重金属污染严重;两煤矿下风向区域(西北)重金属污染比上风向区域严重。表层土壤的重金属污染程度受到多种因素(尤其是风向)的影响,在东南与西北方向均随着距矸石堆距离的增大而呈现减小的趋势;在剖面上(0~50cm),重金属元素含量均随着土壤深度的增加而呈现降低的趋势。     

煤矿复垦区土壤重金属形态分布与富集污染研究

煤矿复垦区土壤重金属特征对于土地复垦方式选择具有重要意义。以山西煤矿复垦区土壤为研究对象。采用连续提取法对煤矿深部和浅部不同复垦方式土壤重金属特征进行了研究。研究结果表明:深部复垦区重金属含量明显高于未复垦区,Zn的含量是未复垦区的6.23倍,是国家标准值的9倍以上;深部复垦区土壤已受到Zn和Cr的污染;浅部复垦区重金属含量高于未复垦区,但低于国家标准值;该煤矿复垦区中Pb对于周边土壤具有较高的污染影响;Zn虽然其土壤中的含量较大,但对环境影响较小,重金属Ni和Cr在一定条件下对周围土壤存在危险;深部和浅部复垦区土壤中重金属Pb的RSP值最大,对环境影响最大,其他三种重金属无污染。      

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。     

某工业园周边农田土壤重金属污染特征及潜在风险评价

为探究某工业园周边农田土壤重金属污染及潜在风险状况,系统采集了园区周边农田15个表层土壤,通过测定土壤的pH及重金属Pb、Cu、Zn、Cd、Cr、Ni,并借助Pearson相关性分析和主成分分析等分析方法,及内梅罗指数法及Hakanson潜在风险评价指数法等评价方法,进一步揭示重金属的污染特征及潜在风险。研究结果表明：Pb、Cu、Zn和Cd的平均含量超过了我国农用地风险筛选值,Cd的平均含量甚至超过管制值,该地区土壤已不适合作为农用地用途;距离工业区较近的土壤中重金属浓度较高,研究区土壤中重金属污染来源与工业园关系密切;内梅罗综合指数污染法评价表明所有采样点的土壤均为重度污染,各金属元素的潜在风险指数从大到小依次为Cd＞Pb＞Cu＞Ni＞Cr＞Zn,其中Cd是对潜在生态风险指数贡献最大的金属元素。人体健康风险评估表明,Pb、V和As对人体造成非致癌风险的很显著,As存在很大可能的致癌风险。周边工矿活动等人为活动对土壤的重金属贡献份额达71.99%,自然源贡献为17.06%。整体来看,研究区土壤呈现极高生态风险水平,应当对该区域土壤污染采取一定的调控措施。     

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。     

嘉峪关地区农田土壤重金属污染调查

农田土壤中的重金属会通过生物富集作用在人体累积,其含量超标会危害人的身体健康。嘉峪关周边地区工业活动频繁,为调查该地区的重金属对附近农田土壤及农作物的污染情况,选取距离工业区13 km处的农田集中区域,对农田土壤和农作物采集取样、加工,分析其As、Hg、Cu、Pb、Cr、Ni、Zn等重金属含量。结果表明,该地区农田土壤Hg、Pb、Ni、Zn含量超出调查区域背景值,不同农作物中重金属含量存在差异;土壤中Zn、Ni、Cu超标主要与农田附近堆积的矿粉残留有关,而As、Hg、Pb、Cr则是由嘉峪关周边工厂不合理排放造成的;综合污染指数P值在1.0~2.0,说明该地区农田土壤受到轻度污染。因此,应当加大对污染的治理力度,防止污染进一步加重与扩大。     

矿区煤矸石堆对土壤重金属污染时空特征研究

伴随着煤炭资源的大量回采,产生了大量的煤矸石经过地表堆积形成矸石山。矸石山侵占大量土地的同时会释放多种有害重金属元素,能够在周围土壤中进行富集,通过食物链在生态中传递,会对煤矸石周围人群造成伤害。煤矸石周围土壤中重金属分布规律对于矿区生态安全具有重要意义。以山西某矿区两个典型矿井矸石山堆积地为研究对象,基于数理统计方法,分析了周围环境和土壤中七种重金属的分布特征。研究结果表明:甲、乙煤矿的煤矸石七种重金属元素含量明显高于当地背景值,Cr的污染最大,污染最小的是Hg;下风向区域的重金属污染含量明显高于上风向的重金属含量;平面方向上,煤矿甲的土壤重金属污染明显高于煤矿乙对土壤的污染与煤矿矸石堆堆放时间有关;煤矿矸石堆周围重金属元素含量随着距矸石堆的距离增加而减少,其变化趋势存在差异;随着采矿活动的不断进行,矿区矸石堆周围土壤中能够明显的表现出重金属积累的特征;甲、乙煤矿矸石堆周围土壤重金属元素含量随着深度的增加呈递减趋势。土壤中的重金属元素主要集中在土壤表层。煤矿甲在剖面方向上重金属含量煤明显高于煤矿乙。      

煤矸石充填复垦采煤塌陷区可行性分析

煤矸石充填塌陷区后是否产生重金属污染是目前充填复垦中亟需解决的关键问题。为分析煤矸石充填复垦塌陷区的可行性,以徐庄煤矿煤矸石为例,通过现场采样和实验室实验的方法分析砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、汞（Hg）和铅（Pb）重金属对复垦环境的影响。实验结果表明:煤矸石重金属含量很低、性质稳定;在淋溶和浸泡状态下,煤矸石中重金属的水溶性和淋溶性较差,降雨对煤矸石的淋溶作用不会造成重金属污染;煤矸石周边土壤重金属含量符合国家相关标准。研究表明煤矸石充填复垦塌陷区是可行的。     

煤矸石堆存对土壤盐分空间分布特征的影响及主要因子的研究

以潘一矿煤矸石山和周边复垦土壤为研究对象,重点研究煤矸石堆存过程中对周边土壤盐分空间分布特征的影响,并模拟雨水酸度进行煤矸石风化物静态浸泡实验,分析研究影响煤矸石风化物盐分溶解释放的主要因子。结果表明,复垦区土壤的盐分含量均值略高于土壤背景值,水平分布上在煤矸石山周边4 m范围内,土壤的盐分含量受煤矸石山淋溶运移等作用的影响较大,且距离煤矸石山脚处1和2 m处土壤盐分呈轻度盐渍化水平。土壤盐分含量垂直分布特征上,土壤盐分含量均值在垂直方向上呈V字型分布,不同深度土壤的盐分含量均值略高于土壤背景值。研究区土壤盐分组成中阳离子主要为K++Na+,阴离子主要为HCO-3,土壤盐分组成特征以NaHCO3为主,不同深度之间同一盐基离子含量显著性差异不大。煤矸石风化物静态浸泡实验表明,粒度越小,TDS的溶解释放速率越快,浸泡液中盐分含量值越大;不同固液比浸泡液中TDS值变化幅度比较大,呈现出TDS1∶5＞TDS1∶3＞TDS1∶15＞TDS1∶10的变化规律;在不同酸度浸泡下,煤矸石风化物呈现出TDS5.6＞TDS6.8＞TDS6.0＞TDS6.4的变化规律;随着浸泡液温度的逐渐升高,煤矸石风化物粒径越小受温度影响越大。最后,探讨了盐渍化土壤的植物修复技术和防控措施。     

磷石膏堆场对周围农田土壤重金属含量的影响

对什邡市两家磷化工厂的磷石膏和磷石膏堆周围土壤中Zn、Cd、As、Cu、Pb、Hg和U的含量及空间分布特征进行了检测和分析,根据重金属含量对土壤环境质量进行评价,并结合研究区地形地貌、气候特征研究重金属分布和来源。结果表明:磷石膏中重金属的含量较高,磷石膏的堆放使得磷石膏中的重金属在周边耕作层土壤中形成了较大的累积;9个土样中,各元素的检出率均为100%,Cd、Cu、Zn和Pb的含量最高,Cd的最高含量超土壤三级标准近3倍,Cu和Zn平均含量超过了土壤二级标准;磷石膏堆周围土壤中重金属含量在平面上与磷石膏堆距离成负相关,在纵向剖面上,重金属含量也基本上随着深度的增加而降低,各元素含量下降的程度不一样,Cd和Pb的下降程度最大。     

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。      

大冶古铜矿遗址周边农田土壤重金属污染及潜在生态风险评价

为清楚认识大冶市古铜矿遗址周边农田土壤的重金属污染及潜在生态风险,并为农田土壤重金属修复提供科学依据,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法,评价该地区农田的重金属污染状况和潜在生态风险程度,并通过Arc GIS绘制出重金属污染和潜在生态风险的空间分布情况。结果表明:该地区重金属含量的平均值均高于大冶市土壤背景值,土壤重金属超标问题显著。60个样品中,Cu和Cd分别高达35%和32%的重度污染率,特别是由Cd元素引起的潜在生态风险十分严重,35%以上的样品土壤处于较高潜在生态风险及以上;综合评价结果显示,38%的样品土壤处于重度污染,23%的样品土壤处于较高潜在生态风险及以上。大部分重金属元素含量和潜在生态风险程度的空间分布特征表现为矿区中心地区高,向外辐射区域逐渐降低,说明矿业活动中采矿粉尘、采矿废水、矿石运输是造成重金属污染及潜在生态风险的主要原因。另外,村民从矿山取回土壤作为农田土壤也在一定程度上造成了核心矿区土壤的转移。     

采煤塌陷区周边土壤典型重金属元素调查与评价

为了查清毛集试验区采煤塌陷区周边农田土壤重金属元素Cu、Zn、Ni、Cd、Cr和Pb含量与污染水平,选择新集一矿3处(A、B、C处)典型采煤塌陷区周边土壤为研究对象,通过系统采集23个土壤样品,利用火焰原子吸收分光光度法测定6种元素含量,并采用单项污染指数法和综合污染指数法开展重金属污染评价。结果表明:基于元素含量的空间分布规律,得出Cu与Zn、Pb与Cd、Ni与Cr具有相似污染源;土壤重金属二级超标率测定结果表明Cu、Pb、Ni、Cr未超标,而Cd和Zn普遍超标;元素的单项污染指数结果表明Ni含量达到警戒线,Zn达到轻度污染,而Cd达到重度污染; A、B、C处周边农田土壤的综合污染指数高低顺序为ACB。研究结果为毛集试验区内开展农用地重金属污染防控与修复提供了技术参考。     

煤矸石堆对土壤微生物活性影响的研究

以山东省曲阜市单家村裕隆煤矿煤矸石堆为研究对象,检测分析其周围土壤中重金属含量及三种微生物的活性。结果表明:煤矸石堆是造成周围环境污染的重要因素,煤矸石释放的重金属大部分被土壤所吸附,所检测的3种重金属(Cr6+、Pb与Hg)在土壤中均被检出,其中部分点位的Pb和Hg含量已经超过《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中的二级标准。微生物量与重金属有效态含量的相关回归分析表明,重金属铅(Pb)是细菌数量变化的主要因素,重金属汞(Hg)是影响放线菌和霉菌的主要因素。     

北京房山煤矿区土壤重金属元素地球化学分布特征及源解析

房山煤矿区有百年的煤矿开采历史,可能会对周边生态环境造成污染。为了评估房山煤矿区土壤环境状况,在房山周口店地区选取了最具代表性的矿区作为研究区域,采集196件表层土样和40件深层土样,对土样中重金属元素As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn的含量进行了测试分析。运用数理统计、聚类分析、因子分析、空间分布分析相结合的方法研究了房山煤矿区土壤重金属元素的表层和深层分布特征,并对其来源进行了探讨。结果表明,研究区内重金属元素平均值普遍高于北京市区域背景值,Hg元素尤其明显;表层土壤中除Hg、Cd、As外,其他元素分布较均匀;除Pb、Zn元素外,其他元素在深层土壤中的富集系数普遍大于表层土壤;通过相关性分析和聚类分析可知,Cr和Ni, Hg和Pb、Cd和Zn的来源可能相同。土壤母质和自然成土过程可能是影响土壤中Cr和Ni元素分布特征的主要原因,工业矿业活动可能是Cd和Zn元素含量偏高的原因,地质背景叠加人类活动可能是影响Hg和Pb元素分布的原因;从空间分布情况来看,水平方向上研究区北部的重金属元素含量较南部整体偏高,Hg和Pb、Cr和Ni、Zn和Cd元素的空间分布特征较相似。纵向上,As、C...     

煤矸石堆对土壤微生物活性的影响研究

以山东省曲阜市单家村裕隆煤矿煤矸石堆为研究对象,检测分析其周围土壤中重金属含量及三种微生物的活性。结果表明:煤矸石堆是造成周围环境污染的重要因素,煤矸石释放的重金属大部分被土壤所吸附,所检测的3种重金属(Cr6+、Pb与Hg)在土壤中均被检出,其中部分点位的Pb和Hg含量已经超过《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中的二级标准。微生物量与重金属有效态含量的相关回归分析表明,重金属铅(Pb)是细菌数量变化的主要因素,重金属汞(Hg)是影响放线菌和霉菌的主要因素。     

淮南新集矿区土壤重金属污染评价

通过系统采集、分析淮南新集煤矿区的土壤样品,研究了该区煤矸石和粉煤灰堆积对矿区土壤造成的重金属污染。结果表明:尽管研究区只有10余年开采历史,但煤矸石和粉煤灰长期风化、淋溶已导致其周边土壤中重金属累积性污染;不同重金属元素在研究区土壤中累积表现出差异性,但均未超过GB15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准。