植被恢复对露天铁矿排土场土壤理化性质及重金属污染特征的影响

以姑山铁矿排土场为研究对象,以未进行植被恢复的排土场土壤为对照,对排土场在不同植被恢复方式(农作物,杨树+构树,杨树+香樟,杜仲,葡萄,油桃)下土壤理化性质及重金属元素(Cr、Cu、Pb、Zn)总量及形态分析研究。结果表明,排土场土壤经植被恢复后的重金属(Cr、Cu、Pb、Zn)含量低于国家土壤环境质量标准(GB 15618—2008)中二级标准浓度限值,基本满足农业生产的需要;植被恢复区土壤中重金属含量均低于未进行植被恢复排土场土壤中重金属含量对照值,说明植被恢复对土壤重金属迁移转化具有一定的作用;植被恢复后排土场土壤重金属形态主要以残渣态形式存在;土壤中各重金属元素间呈显著正相关性,说明它们具有同源性;土壤理化性质与各重金属元素含量之间也有显著的相关性,表明土壤理化性质的改变对重金属元素的迁移转化有一定的影响。结果为矿区排土场复垦工作提供了有力依据。     

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。      

露天煤矿周围植被重金属污染特征和来源分析

植物是作为生态环境的主要组成部分,其生长发育状况是指示生态污染的一个重要指标,因此,植物污染监测是区域生态环境的监测与评价中具有重要的意义。通过室内和野外试验对假木贼(Anabasis aphyllaL.)、琵琶柴(Reaumuriasongonica)等两种植物体内的Zn、Cu、Cr、Hg、As和Pb等六种重金属含量和其在不同区域分布情况进行了分析。结果表明:两种植物体内重金属含量大小顺序为CrZnCuPbAsHg。假木贼体内的Zn、Cr、As、Hg等四种元素的重金属含量分别大于非矿区植被重金属含量的1.12倍、1.23倍、1.10倍和1.30倍,琵琶柴体内的Zn、Cu、Cr、Hg、As和Pb分别超过了1.45倍、1.34倍、2.35倍、1.36倍、1.75倍和3.32倍。假木贼Zn、Cu和As元素在植被所需要的正常范围之内,但Cr、Hg和Pb元素重金属含量超标比例分别为50%、83.3%和6.77%。琵琶柴体内Cr和Hg元素超标比例分别为11.5%和62%。不同区域植物重金属含量大小分析可知,Zn和Cr含量较大的植物主要分布在矿区、垃圾场、化工厂等人为活动较频繁的区域。Cu元素分布的比较均匀,主要来自于土壤母质,Hg元素分布在人为活动较强烈的煤矿开采区域,受到人为活动的影响较大,分布的比较分散。As元素主要分布在矿区、垃圾场、化工厂、道路等受到人为活动影响较大的区域。     

某铜矿区水土环境重金属污染及其农作物效应

矿山水土环境重金属污染问题是矿山环境污染防治的热点问题,以黑龙江省某铜矿区废石堆、尾矿库和堆浸场周边的环境介质（水、土、植物）中重金属元素含量为研究对象,讨论矿区重金属的环境效应。分析结果表明:低品位硫化矿石堆浸场淋滤产生的酸性废水是造成泥鳅河上游河水重金属污染的主要原因。靠近堆浸场的河水pH值介于3~4之间,Cu、Ni、Cd和Zn元素超标倍数分别是国家Ⅲ级地表水质标准的83.4、62.0、31.3和10.0倍;河水中下游水体中各重金属元素含量虽有下降,但依然为劣五类水。以国标Ⅱ级土壤限值、毗邻区土壤平均值为评价依据,采用内梅罗指数法对表层土壤的综合累积污染指数PN进行计算,结果表明:与国标Ⅱ级土壤环境质量限值相比,93.28%的土壤为清洁土壤（P_N < 0.7）;与毗邻区土壤平均值相比,警戒限及以上的样品（P_N>0.7）上升至23.12%,表明工作区土壤已经受到矿业活动的影响,重金属开始产生累积,但由于矿山开发年限较短,累积污染并不严重。矿区小麦、芸豆和黄豆样品中重金属元素普遍高于背景区农作物中元素含量,Ni和Zn超过食品安全国家标准。研究结果为矿山水土重金属污染防治提供了科学依据。      

南京某铁尾矿库复垦土壤重金属污染评价

为保障复垦尾矿库的土地生态安全并揭示复垦尾矿库土壤中重金属元素的污染特征,以位于南京市南郊的某复垦铁尾矿库为研究区,在对复垦土壤中重金属(Cd、Cr、Cu、As、Hg、Ni和Pb)含量分析测试的基础上,对该复垦土壤进行了重金属环境质量现状评价(单因子指数法和内梅罗综合污染指数法)及重金属垂向含量分析。单项污染分析结果表明,所采集的土壤样品中7种元素含量均超过毗邻区土壤背景值(超标倍数介于0.02~12.71),Cd、Ni和Pb含量超过江苏省背景值(超标倍数介于0.05~11.28),仅有Cd含量略超过国家土壤III级标准(超标倍数介于0.05~0.54)。累积综合污染分析表明,该尾矿库覆土中重金属含量超过毗邻区未受矿业活动影响的背景土壤值,全部属于重度污染。重金属含量纵向分布结果表明,越靠近底部尾矿,重金属含量越高;除Cu和Ni外的5种元素含量均超过毗邻区土壤背景值,表明受底部尾矿的影响,重金属已经逐渐在覆土中累积,并向顶部迁移。     

我国铅锌矿污染特点及修复技术

我国铅锌矿污染的一般特点是:多元素复合污染;污染元素赋存形式复杂;常叠加化学药剂的污染;重金属污染具有隐蔽性、累积性及不可逆性;部分矿山伴生放射性污染等。针对铅锌矿区的不同污染特点,目前常用的污染修复方法有:电动修复法、含磷物质修复法和植物修复法等。电动修复法适宜于低渗透性污染土壤的修复,具有修复时间短、修复彻底、不会引入环境有害物质等优点。含磷物质是一种廉价有效的重金属污染土壤修复剂,可针对土壤重金属污染的实际状况施以不同类型的含磷化合物以降低有效态重金属的含量。超富集植物修复则具有操作技术简单、成本低、对环境扰动小、能大面积推广的优点,是一项很有前景的修复技术。     

兖州煤田矸石中的微量有害元素及其对土壤环境的影响

煤矸石是煤炭采掘和洗选中排放的固体废渣，它含有As、Cr、Hg、Cd等22种有害微量元素，这些有害元素在矸石自堆放过程中，由于自然、淋滤、风化等作用而逸出，进入大气、土壤、植物和水环境。本文以兖州煤田山西组和太原组煤矸石为对象，研究了As、Cr、Hg、Cd、Pb、Cu、Zn7种有害元素在矸石及其周围土壤中的分布规律，其含量多数高于地壳克拉克值和土壤背景值，土壤中的含量随着远离距矸石而减小，因此，矸石灰尘和溶出液可污染土壤和水体。     

西南地区某红土镍尾矿重金属污染特征及潜在生态风险研究

为探究红土镍尾矿对周边环境的潜在风险,以我国西南地区某典型红土镍尾矿为研究对象,采集了尾矿库及周边环境中尾矿、土壤、地表水、底泥及植被共58个样品,分析了该尾矿库的污染特征及周边环境污染风险,为该尾矿库重金属污染治理和修复提供依据。采用电感耦合等离子体光谱仪 (ICP-OES) 测定重金属铜、镍、钴、铬等含量;通过测试尾矿库中各重金属的形态特征,分析其潜在迁移能力。运用潜在生态风险指数分析尾矿库周边土壤的生态风险水平。结果表明：与我国西北、东北地区硫化镍尾矿中重金属Cu、Ni含量较高不同,该红土镍尾矿及其周边土壤中主要重金属为Ni、Co、Cr,Cu含量较小。形态分析结果表明,总体上各元素残渣态占比高于其他形态,但在个别深度上,Co还原态占比高于残渣态,Co潜在迁移能力大于Ni和Cr。库周边土壤及河流底泥中Ni、Co和Cr超标严重,土壤综合潜在生态风险平均值达到了严重污染,表明该镍尾矿库周边土壤已经受到了Ni、Co、Cr等重金属的严重威胁。尾矿库附近植物中重金属含量分析结果表明,部分植物中Ni、Co含量超过了生态土壤筛选值中植物体内重金属含量限值。     

土壤—农作物系统中重金属元素迁移转化规律研究——以湖北宣恩县为例

为研究土壤中重金属元素在不同作物系统中的迁移转换规律及其控制影响,采集湖北宣恩地区的茶叶、水稻、玉米、土豆、黄金梨、白柚及其对应的根系土样品,对根系土中的重金属元素含量、生物可利用性、内梅罗综合污染指数以及农作物中的重金属富集程度进行分析。结果表明,农作物土壤中Cd平均含量显著高于宣恩县土壤背景值。评价区土壤中Pb、Hg、As、Cu和Zn等重金属元素主要为强有机结合态(F6)与残渣态(F7),很难以离子形态释放出来,而Cd在土壤中的赋存形态主要为水溶态(F1)和离子交换态(F2),占比高达35. 59%,很容易被生物吸收利用。评价区水稻根系土已经遭受Cd污染,农作物重金属污染一方面与土壤背景值有关,另一方面与生物可利用性相关。除玉米茎部特别富集Cd和水稻根部特别富集As外,所收集的农作物可食部分从根系土中转移Pb、Cd、Hg、As、Cu和Zn等6种重金属元素的能力很弱。     

庆元铅锌矿土壤及优势植物重金属特征评价

为研判浙江庆元铅锌矿矿区重金属污染状况,并遴选土壤重金属污染修复的优势植物,在对矿区土壤和植物不同部位重金属含量测定的基础上,进行了各重金属元素污染及各元素间的相关性分析,并对重金属的潜在生态危害程度进行评价。结果表明,土壤受Pb、Cr的污染较重,Pb、Cd为极强的生态风险,Cu为轻微—中等风险,Zn为轻微风险,5个评价区域的综合潜在生态风险均为极强;马尾松对重金属有较强的耐性,可作为先锋树种之一。     

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。     

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...     

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厂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,以广西某废弃锰矿厂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法结合GIS克里金插值法对堆存区土壤中Pb、Hg、Cr、As、Cu、Cd、Ni、Co 8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。     

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。      

离子型稀土矿区及周边土壤中稀土、重金属元素的地球化学特征

20世纪60年代末中国离子型稀土矿在江西赣州首次发现并开采，在长期开采过程中对矿区及周边水土的生态环境问题产生了持续影响，本文选择赣南足洞离子型稀土矿及其周边地区进行了系统的土壤地球化学调查和风险评价。结果表明，土壤中重稀土含量明显高于轻稀土，其中Y含量是全国背景值（22.90 μg/g）的7.2倍，占比最高；地累积指数评价I_geo均值显示HREE和Sm分别有77.44%和99.55%为无污染至中等污染，95.92%的LREE为无污染；重金属除Pb处于轻度-中等污染水平外，As、Cd、Cr、Cu、Hg、Zn、Ni元素均为无污染，与农用地污染风险筛选值相比，样品中重金属的超标率为7.35%，区内土壤重金属生态风险低。统计结果显示稀土含量与重金属污染具有较好的相关性，花岗岩风化壳地质背景对稀土、重金属Pb的控制占主导地位，意味着重稀土含量越高，Pb污染可能越大，因此，在矿山土壤修复中需重视Pb元素的地球化学特征与分布，采用合理的修复技术和手段。      

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。     

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。