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...     

古汉山煤矿区土壤重金属污染状况浅析

为了研究煤矿的长期开采活动对矿区土壤重金属污染的影响,以河南省煤炭基地古汉山矿区为试验区,科学系统地进行土壤采样,对矿区土壤中的重金属元素As、Cr、Cd、Pb、Hg进行分析。结果表明:矿区土壤重金属综合污染程度达到了Ⅴ级重度污染。     

煤矿区土壤重金属污染评价

利用多种方法(内梅罗指数法、地累积指数法和灰色聚类法)对芦岭矿区土壤中主要重金属元素进行了污染评价;运用潜在生态风险评价模型对研究区土壤开展了风险评价。     

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...     

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。     

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。     

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。     

煤矿工业场地土壤重金属污染评价

为了监测、识别煤矿工业场地(潜在)重金属污染物及污染状况,运用单因子指数、内梅罗指数和潜在生态危害指数对安太堡煤矿工业场地集中区土壤表层(0~20cm)中As、Cd、Cr、Hg、Pb、Zn六种重金属元素的污染状况进行了全面评价。通过研究发现:以山西省土壤环境背景值为评价标准时,土壤受到不同程度的污染,且Hg的各项指数、系数均较大,为主要的污染因子,故需加强监测与防控;但研究区内土壤中各重金属元素含量均小于土壤环境质量二级标准,即土壤中重金属未对矿区环境造成实际污染危害;从污染分布区域看,土壤重金属污染程度表现为洗煤厂油库(污水处理厂)炸药厂储煤仓(维修中心)矸石电厂调度室仓储用地(维修厂),这与煤矿的生产活动、工艺流程及黄土高原区的土壤特性密切相关。     

盂县煤矿区及其周边农田土壤重金属溯源分析

煤矿区及其周边农田土壤重金属超标原因尚未达成共识,溯清煤矿区及其周边农田重金属之源,不仅对农田生态与环境保护具有较重要意义,而且对保障矿产开发利用、矿山企业发展、绿色矿山建设等具有较重要价值。以盂县煤矿区及其周边农田为研究对象,运用质普试验、经典统计学和地统计学等研究方法,通过农田土壤与煤、煤矸石和采矿废水中重金属含量及空间变化特征的对比,对研究区土壤重金属进行了溯源分析,不同样品重金属含量测定结果显示:除Hg外,煤粉的重金属含量是块煤重金属含量的1.05~1.99倍;全风化煤矸石重金属含量是新鲜煤矸石重金属含量的1.16~6.57倍;自燃煤矸石重金属含量是非自燃煤矸石重金属含量的1.19~9.20倍;除Cd,Pb外,泥质煤矸石重金属含量是砂质煤矸石重金属含量的1.34~4.78倍;采矿废水的重金属,除含较少量Pb外,其他重金属均未检出;土壤重金属含量低于煤粉、全风化煤矸石和自燃煤的重金属含量,但高于块煤和新鲜煤矸石重金属含量,远大于采矿废水的重金属含量。农田土壤重金属含量空间分布研究结果显示:不同距离农田样带土壤重金属含量变化规律基本一致;煤堆(井)、煤矸石山(堆)周边不同距离的农田土壤重金属含量主要符合指数模型;土壤8种重金属含量块金值C0均为正值,但受正基底效应的影响而变化较大;距离越远基台值C0+C越小,且Zn＞Pb＞Cu＞Cr＞Ni＞As＞Cd＞Hg,空间变异性渐弱。重金属含量结构性因子随着距离增大而减弱,距离超过50 m后随机数据具有强烈的空间自相关,即土壤重金属含量受自然因素影响较大;距离小于50 m时,随机数据具有中等的空间相关性,即土壤重金属含量在受自然因素影响的同时还受人类活动的影响。不同距离农田土壤重金属含量的决定系数R2在0.50~1.00,|ME|和|MSE|接近于0,|ASE|与|RMSE|接近,|RMSSE|接近于1,表明半变异函数理论模型对试验数据的拟合效果较好,精度较高且预测值总体与测量值较为接近,准确地反映各情况下土壤重金属空间分布特征,因而保证了不同距离农田土壤重金属含量空间插值精度。研究结果表明,煤矿区及其周边农田土壤重金属主要源于母岩风化,煤矿开采不会造成大面积农田土壤重金属含量增加和超标。同时,运用矿物学与结晶学原理对所得结论进行了较科学的论证。     

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。     

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。     

煤矿区重金属污染的危害及其治理技术分析

煤炭是我国最重要的基础能源,伴随煤矿开采、冶炼和尾矿产生了大量的重金属污染物质。为探讨煤矿区重金属污染的危害及其治理技术,从金属污染能直接导致土地生态系统退化、农作物减产及严重威胁动植物健康等方面出发,论述了重金属污染的危害;重点分析阐述了物理化学修复技术、生物修复技术和生物炭固定修复技术在污染治理方面的应用方式。分析认为,重金属污染治理的重点仍然在于“防”,只有建立有效的预防机制,才能缓解重金属污染带来的严重危害。     

Application of synthetic principal component analysis model to mine area farmland heavy metal pollution assessment

Referring to GB5618-1995 about heavy metal pollution, and using statistical analysis SPSS, the major pollutants of mine area farmland heavy metal pollution were identified by variable clustering analysis. Assessment and classification were done to the mine area farmland heavy metal pollution situation by synthetic principal components analysis (PCA). The results show that variable clustering analysis is efficient to identify the principal components of mine area farmland heavy metal pollution. Sort and clustering were done to the synthetic principal components scores of soil sample, which is given by synthetic principal components analysis. Data structure of soil heavy metal contaminations, relationships and pollution level of different soil samples are discovered. The results of mine area farmland heavy metal pollution quality assessed and classified with synthetic component scores reflect the influence of both the major and compound heavy metal pollutants. Identification and assessment results of mine area farmland heavy metal pollution can provide reference and guide to propose control measures of mine area farmland heavy metal pollution and focus on the key treatment region.     

地下煤火土壤典型重金属分布特征

通过采集乌鲁木齐大泉湖火区土壤样及实验室测定,研究了火区土壤理化性质与重金属Hg,As,Cu,Pb,Cr,Zn,Ni空间分布特征。结果表明:温度正常区土壤温度随采样深度增加的幅度较温度异常区小;温度正常、温度异常区土壤有机质含量随深度的增加均减少,温度正常区I,II,III,IV层土壤有机质含量大于温度异常区相应土层有机质含量;温度异常区土壤层I重金属Cu,Pb,Cr,Zn,Ni含量均小于温度正常区土壤层I相应重金属含量,II层则有增加的趋势并大于温度正常区相应土层重金属含量;温度正常区、温度异常区土壤Hg,As,Cu,Ni重金属含量随深度变化幅度及波动幅度较小,而温度异常区土壤Pb,Cr,Zn重金属含量随深度变化波动幅度较温度正常区大;火区热效应、地形、土壤及气象因子是影响土壤重金属分布的主要原因。土壤典型重金属砷形态分析表明:残留态砷含量最高,水溶态砷含量最低;水溶态砷在火区取样区域内I,II,III,IV土壤层区域富集特征与各层土壤碳酸钙富集特征趋于一致;温度正常区土壤残留态砷、铁形砷含量随深度变化的趋势与土壤碳酸钙含量随深度变化趋势一致;温度异常区残留态砷含量随深度增加波动趋势与土壤有机质含量波动趋势有较强关联性;温度正常区、温度异常区均值水溶态砷含量基本稳定,表明其与温度、土壤特性等无明显相关性。     

赣南某钨矿区稻田土壤中重金属污染特征及生态风险评价

分析赣南某钨矿周边稻田土壤中镉、铅、铬、铜和锌等5种重金属的空间分布,采用地累积指数法和潜在生态风险指数法分析评价矿区表层稻田土壤中重金属的污染状况。结果表明,稻田土壤中表层、中层和底层重金属含量水平分布变化规律基本一致,在垂直分布上,随土壤深度的增加,重金属含量降低,镉和铅含量的空间变化均较大。表层稻田土壤中镉在全部采样点、铜在57%的采样点含量超过国家土壤二级标准,且镉严重超标。表层稻田土壤中重金属地累积指数污染程度强弱顺序为镉铜锌铅≈铬,镉为中度至极重污染,潜在生态危害系数排序为镉铜铅铬锌,镉为高污染至极高污染,铜、铅、铬和锌危害程度较低。     

矿区煤矸石堆放引起土壤重金属污染研究

以焦作矿区为例，研究煤矸石长期堆放造成的重金属污染.根据研究区年降雨量，进行室内淋滤模拟实验，以研究煤矸石中重金属的溶出规律；根据地形地貌，从距离市区较近的演马矿煤矸石堆周围呈放射状布置3条采样线，用HCl-HNO₃-HF-HClO₃全分解法消解样品和火焰原子吸收光谱仪分析主要有害重金属元素（Pb，Mn，Zn，Cu，Cr，Cd）.研究表明：煤矸石淋滤液中的Zn和Mn浓度最高，并很快稳定；土壤中的Zn和Mn也最高，且浓度高许多倍.说明煤矸石中重金属淋出具有长期性，矿区土壤对重金属具有富集性和迁移性.     

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。