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。     

焦作演马矿矸石山周围土壤重金属污染特征分析

通过对演马矿矸石山周围的表层土壤污染状况进行调查和监测分析,总结出Cd、Cr、Zn、Pb、Cu等重金属元素在矸石堆周围土壤中的分布状况和变化规律.研究表明,演马矿矸石山周围土壤Cd为轻污染;Cr、Zn为中污染,其含量与矸石堆距离呈非线性负相关关系;Pb污染受交通影响波动较大,土壤受Cu污染不明显,均为安全级.     

煤矸石堆对周围土壤中重金属元素的影响分析

通过对演马矿矸石山周围的表层土壤进行监测,结果表明:演马矿矸石山周围土壤Cd污染程度较轻;Cr,Zn污染程度较重,Zn含量与矸石堆距离呈非线性负相关关系,距离矸石堆越远污染程度越轻;土壤开始受到Pb污染,并有加重的趋势;土壤受Cu污染不明显。同时提出对煤矸石更加合理的管理措施。     

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。     

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。     

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。     

煤矿矸石山周围土壤中重金属分布研究

通过对矸石山周围土壤表土和垂直剖面中的重金属元素含量的测定,研究矸石山周围土壤中重金属的分布状态,评价矸石山周围土壤的重金属污染程度,探讨矸石中有毒有害元素对周边土壤的影响因素.     

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。     

新疆准东五彩湾煤田区不同深度土壤重金属污染评价、来源分析与空间分布特征

选择新疆准东煤田五彩湾露天煤矿区域作为研究区,对研究区周围的不同采样点的土壤样品进行采样及室内试验分析,测定了土壤中0-10cm、10-20cm、20-30cm三层土壤中的Hg、As、Zn、Cu、Cr、Pb六种重金属的含量,采用了多元统计分析、内梅罗综合污染指数法、地积累指数法,潜在生态危害指数法、主成分分析法、GIS空间插值和降尘重金属分析等方法对六种重金属在该区域的污染程度,空间分布特征,污染范围和等级,污染来源进行分析和评价。结果表明：从重金属含量上看,Hg、As、Cr三种元素的均值含量超过了新疆背景值,分别约为背景值的3.0倍、2.8倍和1.6倍。其中Zn和Cu相关性成线性正相关,相关系数较高,根据主成分分析可以确定这两种元素主要来源于土壤母质,Hg元素主要来源受人为因子影响,As、Cu、Cr元素不仅来源于土壤母质,也受人为因子影响。综合污染评价表明,Hg和As处于重度污染,其中Hg污染程度极重,Cr处于中度污染,Cu,Zn和Pb处于轻微污染状态。潜在生态风险表明,Hg处于较高生态风险,其他元素生态风险较低,该区域的潜在生态风险处于较高。从空间分析看,重金属高污染区域主要集中在矿区周边,公路附近和两个工业园区附近的区域,煤矿开采,运输,煤化工生产和能源工业等人类对土壤重金属的空间分布影响较大。     

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。     

Heavy metal pollution diagnosis and ecological risk assessment of the surrounding soils of coal waste pile at Naluo Coal Mine,Liupanshui, Guizhou

In accordance with the National Soil Environmental Quality Standards of China, Grade I and Grade II (GB15618-1995), this study adopted single pollution index (SPI) and Nemeiow synthetical pollution index (NSPI) methods to analyse and assess the ecological risk of the seven heavy metals, namely Cd, Hg, As, Cu, Pb, Cr and Zn, contained in the surrounding soils of one coal waste pile at Naluo Coal Mine, Liupanshui, Guizhou, China. The results revealed that (1) Cd had higher SPI than any other heavy metal and the maximum Cd SPI, indicative of serious pollution, was found in the soil sample collected from the 150 m distant from the centre along possible coal gangue alluvial flow; (2) synthetical pollution assessment of heavy metals per Grade I found that soil sample collected from sites 150 m from the centre along possible coal gangue alluvial flow had the maximum NSPI, which suggests that the soil is seriously polluted, and that there is a link between heavy metal pollution level in the surrounding soils of the coal waste pile and the sampling direction; (3) synthetical pollution assessment of heavy metals per Grade II revealed that sampling distance had a bearing on the pollution level in the surrounding soils of the coal waste pile, and the soil samples collected from 100 or 150 m distant in all the sampling paths had minor pollution.     

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...     

Heavy metal pollution and potential ecological risk in reclaimed soils in Huainan mining area

In order to determine the environmental quality condition of reclaimed soils in Huainan mining area, soil samples were collected from three representative mines, such as Panyi Mine, Xinzhuangzi Mine and Datong Mine. The total concentration of Cd, Hg, Cu, Pb and As in the samples were analyzed. The potential ecological risk was used to evaluate the heavy metals pollution. The investigation reveals that the reclaimed soils are contaminated to a certain degree and the trace elements in coal gangue transferred to the surface soil. The order of potential ecological risk is Cd>Hg>Cu>Pb>As; the pollution degree of each sampling site is arranged in the following order: Xinzhuangzi Mine> Datong Mine>Panyi Mine, and the multiform of heavy metals of potential ecological risk index is at 357.35∼484.62.     

金川矿区土壤重金属污染环境评价

金昌是我国重要的镍铜生产基地,然而矿山的开发活动对矿区及周围地区造成可很严重的土壤重金属污染。本文以金川矿区为主要调查区,测定了矿山及周边土壤的重金属含量,采用单因子污染指数、内梅罗指数、改进内梅罗指数和潜在生态风险指数4中评价方法对调查区进行重金属污染评价,结果表明调查区内二矿区及周边的铁路和工业厂区受到一定的污染,其他地区并未受到污染,矿山的开采和矿石的运输是造成调查区土壤重金属污染污染的主要原因。     

江西德兴矿区土壤重金属污染的富集因子分析

采用富集因子分析,结合GIS空间分析技术,对江西德兴地区进行了较系统的土壤重金属污染评价。评价结果一致表明,德兴地区有不同程度的的砷、汞、镉、锌、铜和铅重金属污染,尤其以德兴矿区为中心的区域污染最为严重,而铬污染程度小。此外,乐安河中下游沿岸地区、西北方向的煤矿区均有不同程度的重金属污染。     

新庄孜矿覆土造地综合研究

以新庄孜矿为例,针对覆土造地过程中,对煤矸石充填可能带来的重金属元素的迁移污染做了相关分析,结果表明矿区重金属污染程度不强,工程区地下水质达到Ⅲ类以上.施工过程中采用煤矸石与土的多层结构充填模式,提高了矸石保熵性.采用煤矸石充填塌陷区,既减少矸石山占地面积,又能在塌陷区覆土造地,同时有利于保护环境,具有较大的经济效益、社会效益和环境效益,对淮南矿区覆土造地及工农业持续发展具有重要的示范意义.     

黄土高原煤矿区煤矸石中重金属对土壤污染的研究

以黄土高原兰州红古矿区为例,研究煤矸石长期堆积对当地土壤产生的重金属污染.根据红古矿区的地质地形特点,选择合理的采样路线,系统采集矿区内不同开采历史时期的土壤样品,用HCl-HNO₃-HF-HClO₄消解样品和原子吸收分光光度仪分析矿区土壤中有害重金属元素（Cd,Co,Cr,Cu,Mn,Pb,Zn）的含量,数据处理采用SPSS软件完成.研究表明,红古矿区煤矸石长期堆积、风化淋溶已导致了其周围土壤中重金属的污染和富集,表现为随着煤矸石堆放、风化淋溶时间的延长,矿区土壤中重金属含量基本呈上升趋势,其中Cd,Pb,Zn表现出较强的迁移性.由此可见,矿业开采活动对当地土壤重金属含量有一定的贡献,但不同的重金属元素在矿区土壤中的积累表现出差异性.     

大型露天煤矿重金属污染评价

大型露天煤矿开采强度大,对周围环境破坏较大,特别是重金属元素由地下深部转至地表,改变了它们迁移的地球化学条件,在地表重新分布,形成了局部地区的严重污染。通过对胜利露天煤矿5号煤层上覆岩层的重金属含量及赋存状态的调查,得到该矿重金属Cd的含量已经超标,是本地区土壤重金属污染的主要因子。