北京市密云水库上游金铁矿区土壤重金属污染特征及对比研究

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密云水库上游流域不同林分土壤有机碳分布特征

密云水库上游流域不同林分土壤有机碳分布特征王淑芳;王效科;张千千;肖钦;罗云建;杨乐;欧阳志云【摘要】在全球气候变化背景下,森林土壤有机碳库作为全球土壤碳库的重要组成部分,已成为全球碳循环研究的重点之一.以密云水库上游流域天然次生山杨(Populus davidiana.Dode)、白桦(betula platyphylla Suk.)混交林、天然次生辽东栎(Quercus wutaishanica Blume)林、人工华北落叶松(Larix Principis-rupprechtii Mayr.)林、人工油松(Pinus tabulaeformis Carr.)林和灌丛等5种典型林分为研究对象,选取典型样区,进行密集采样和试验分析,探讨了不同林分土壤有机碳质量分数和密度的分布特征.结果表明:在整个土壤剖面上(0～40 cm),不同林分土壤有机碳质量分数和密度大小顺序均为:杨桦林>辽东栎林>灌丛>落叶松林>油松林,总体上呈现出随土地利用强度和人为干扰程度增加而降低的变化趋势,即天然次生林比人工林更有利于土壤有机碳的储存和积累;不同林分类型土壤有机碳质量分数和密度均在表层(0～10 cm)最大,并随着土层深度的增加呈下降趋势,剖面分布差异明显;此外,不同林分在0～20 cm土层中的单位而积土壤有机碳储量均占其剖而总储量的57%以上,即土壤有机碳富集在0～20 Cln深的表层土体中.因此,为增加森林土壤固碳,应加强对天然次生林的保护,减少人类活动对森林及其表土层的干扰.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2010(019)011【总页数】5页(P2558-2562)【关键词】密云水库上游流域;土壤有机碳;林分类型;土层【作者】王淑芳;王效科;张千千;肖钦;罗云建;杨乐;欧阳志云【作者单位】中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院生态环境研究中心北京城市生态系统研究站,北京100085;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085【正文语种】中文【中图分类】X144陆地土壤是全球最大的碳库，总碳储量约为2500 Pg，分别是大气碳库(760 Pg)的3.3倍和生物碳库(560 Pg)的 4.5倍，其中土壤有机碳储量约为1550 Pg，占陆地生态系统碳库的2/3[1]。

密云水库流域非点源污染研究概述

密云水库流域非点源污染研究概述黄生斌;叶芝菡;刘宝元【期刊名称】《中国生态农业学报》【年(卷),期】2008(16)5【摘要】密云水库是现阶段首都北京惟一的地表饮用水源地,非点源污染是影响水库水质的主要因素.为明晰密云水库流域非点源污染的基本特征及其研究进展,本文总结了近20年来对水库流域非点源污染的研究成果,从非点源污染调查、非点源污染的负荷与预测评价、非点源污染物的影响因素与机理、非点源污染的控制管理等4个方面进行了概述.初步明确了密云水库流域非点源污染的基本特征,包括非点源污染主要来自于水土流失、化肥农药的施用、山区养殖产生的畜禽粪便、水产养殖等,其污染负荷随年度降雨变化较大,对水库污染总负荷的贡献COD约70%、BOD,约70%、NH,-N约90%、TN约70%、TP约90%等.预测了水库流域非点源的发展趋势.评价了非点源污染治理各项技术措施和政策管理措施的效果,并从非点源污染具体来源、污染途径和机理、研究尺度等方面提出了现阶段非点源污染研究存在的问题和需要进一步研究的方向.【总页数】6页(P1311-1316)【作者】黄生斌;叶芝菡;刘宝元【作者单位】北京师范大学地理学与遥感科学学院,北京,100875;北京市农业环境监测站,北京,100029;北京市水利科学研究所,北京,100044;北京师范大学地理学与遥感科学学院,北京,100875【正文语种】中文【中图分类】X501【相关文献】1.不同气候模式对密云水库流域非点源污染负荷的影响 [J], 耿润哲;张鹏飞;庞树江;王晓燕;马文静2.密云水库土门西沟流域非点源污染负荷估算 [J], 张燕;陈涛;施洪龙;张志强;张俊卿;谢宝元;吴斌;王利;唐寅;刘恩;秦伟3.基于SWAT模型的流域非点源污染模拟——以密云水库北部流域为例 [J], 王晓燕;秦福来;欧洋;薛亦峰4.密云水库流域农业非点源污染基本特征分析 [J], 黄生斌;刘宝元;刘晓霞;孙江5.密云水库小流域非点源污染负荷估算研究 [J], 唐寅;张志强;武军;张燕;刘晨峰;姚安坤;陈左思南因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

密云水库上游矿产资源开发对土壤环境的影响

步的治理对策建议。
关键词：矿山环境；土壤环境；重金属污染；评价分析
中图分类号：Ｘ８２０．３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００７ —１９０３（２０１５）０２ — ００３６－０５
０前言
１２３．３６２７５
５１．３９３．８５
６９．６８４１２
４３．９１５５．７２
０．６１．６９
Ｏ．Ｏ８０．１６
２．６ｌ３３．２
０．８９５．５８
根据实地调查可知，其中琉璃河流域主要为金矿分
景值。
潮河流域内土壤中重金属元素的平均含量只有铅
（Ｐｂ）高于背景值２倍和铬高于背景值１倍左右，其他重
金属元素的平均含量均低于背景值。
砷（Ａｓ）
１Ｏ．７
０．９４．８５
标准偏差最大值
琉璃河流域土壤最小值平均值
７１．３２１２３
２０．２３９．５４
５１６．２７１７６
８．２３２１．６６
标准偏差最大值
潮河流域土壤最小值平均值
２３．５８２．５
ｌＯ．８４０．６４
２７．５９７４７

密云水库流域土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的影响研究

密云水库流域土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的影响研究密云水库是北京市的重要水源地，其流域的土地利用和气候变化对非点源氮、磷污染产生了重要影响。

为了深入研究这一问题，通过实地调查和数据收集，进行了相关研究。

首先，我们对密云水库流域的土地利用状况进行了调查。

结果显示，该流域主要为农田和草地，占整个流域面积的大部分。

其中，农田被用作农作物的种植，而草地则被用作放牧和草料生产。

此外，少数的林地和建设用地也分布在流域内。

接着，我们研究了密云水库流域的气候变化情况。

数据显示，近年来，该地区的气温逐渐升高，降水量呈现变化不大的趋势。

气候变化对土地利用和非点源污染产生了一系列影响。

首先，气候变暖使得农作物的生长季节更长。

农民在增加种植作物的同时，也会增加农田的施肥量，以提高产量。

然而，大量施肥会导致农田中的氮磷养分积聚，进而通过径流和侵蚀作用流失至水体中。

这些养分的流失对水质产生了不良影响。

其次，气候变化会影响农田的土壤湿度和土壤侵蚀情况。

随着气温升高和降水量减少，土壤湿度减少，从而增加了土壤侵蚀的可能性。

大量土壤侵蚀会使得土壤中的养分流失，增加了水体中氮磷的含量。

此外，气候变化对草地的影响也不能忽视。

气温升高会影响草地的生长和生物多样性，从而降低其水土保持能力。

草地的退化和土壤侵蚀加剧，导致土壤中的养分被冲刷到水体中。

综上所述，密云水库流域的土地利用和气候变化对非点源氮、磷污染产生了重要影响。

农田施肥和土壤侵蚀是主要的污染因素，而气候变化加剧了这些因素的影响程度。

为了保护密云水库的水质，应采取有效的措施，如科学合理的施肥、土壤保持、湿地恢复等，以减少非点源污染的发生和影响。

只有通过综合的管理措施，才能实现流域水体的可持续利用和保护综合分析可得，密云水库流域的水量变化趋势不大，但气候变化对土地利用和非点源污染产生了重要影响。

农作物生长季节延长和增加的施肥量导致养分流失至水体中，而气候变化还会影响土壤湿度和侵蚀情况，加剧了土壤中氮磷的含量。

北京市土壤重金属污染研究

北京市土壤重金属污染研究X王海燕,叶芳,王登芝,吴京科(教育部水土保持与荒漠化防治重点实验室,北京林业大学水土保持学院,北京100083)摘要:为调查研究北京市一些重点功能区的土壤重金属污染状况,在朝阳、海淀、石景山、通州、怀柔、顺义区等典型的耕地、林地、菜地、工业区、交通区、旅游区选择采集了10个土壤样本。

对各样点土壤的pH值、有机质含量、速效P、速效K、全N、全P、全K以及重金属元素Cr、Cd、Pb、Zn的含量进行了测定。

采用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法来评价土壤重金属污染程度,并针对北京市不同功能区的土壤重金属污染状况,提出了相应的防治措施与对策。

关键词:土壤重金属污染;单项污染指数法;内梅罗综合污染指数法;评价中图分类号:X53文献标识码:A文章编号:(K)05259(原1002-1264)(2005)06-0034-03Soil Heavy Metal Pollution in Beijing C ityW ANG Ha-i yan,YE Fang,WANG Deng-zhi,W U Jing-ke(Key Lab of Soil and Water Conservation and Desertification Combating,College of Soiland Water Conservation,Beijing Forestry University,Beijing100083,China)Abstract:To investigate the soil heavy metal pollution status in several important function zones in Beijing,10soil samples were collected from the typical plantation,woodland,kailyard,industrial park,traffic spot and scenic spot of Chaoyang,Haidian,Shijingshan,Tongzhou,Huairou and Shunyi districts,etc.in Beijing.Analysis of physico -chemical properties including pH,soil organic matter were conducted.The heavy metals(Cr,Cd,Pb,Zn)in soil sa mples were determined by atomic adsorption spectrophotometry.B y adopting the Single Factor Index and Ne-merow Multi-Fac tor Inde x Methods,the pollution indices were calc ulated to assess the pollution extent.After the analysis and comparison of heavy metal pollution status a mong the several different function zones,the prevention countermeasures of soil heavy metal pollution were introduced.Key words:soil heavy metal pollution;single fac tor index method;nemerow index method;assessment国际上对于城市土壤的重金属污染已有大量的研究。

北京地区农用地土壤重金属污染与健康风险评价

北京地区农用地土壤重金属污染与健康风险评价北京地区农用地土壤重金属污染与健康风险评价随着城市化的快速发展，农用地土壤重金属污染问题日益严重。

北京地区作为中国的首都，农用地土壤重金属污染也备受关注。

本文将对北京地区的农用地土壤重金属污染进行评价，并对其对人体健康的潜在风险进行分析。

首先，我们需要了解什么是重金属污染。

重金属是指相对密度大于4.5的金属元素，如铅、镉、汞等。

由于农业生产中的农药、化肥和工业活动引起的废物排放，重金属进入了农用地土壤。

这些重金属难以被土壤吸附或迁移，积累在土壤中并进入庄稼以及农产品中，最终通过食物链进入人体。

其次，我们需要对北京地区的农用地土壤重金属污染进行评估。

通过对北京市不同地区的样本进行采集和分析，可以得出不同地块的重金属污染程度。

研究表明，在北京地区，某些农用地土壤中的重金属含量已经超过了农业土壤质量标准。

尤其是一些工业废弃物堆放区域附近的农用地，重金属含量更为严重。

此外，由于农业生产中的使用农药、化肥和其他农产品加工工艺，也导致了农用地土壤重金属污染。

接下来，我们需要分析农用地土壤重金属污染对人体健康的潜在风险。

重金属的积累在人体内会对健康产生潜在的危害。

例如，铅和镉可以对神经系统、造血系统和消化系统造成损害；汞可以对中枢神经系统、免疫系统和生殖系统产生负面影响。

通过食用受污染的农产品，这些重金属会进入人体，引起健康问题。

值得注意的是，儿童和孕妇对重金属特别敏感，他们暴露在重金属污染的环境中可能会导致智力发育问题和其他健康风险。

为了减少农用地土壤重金属污染对人体健康的风险，需要采取相应的措施。

首先，应加强对农用地的监测，及时发现重金属污染问题。

其次，可以通过土壤修复技术来减少土壤中的重金属含量。

此外，农业生产应避免过度使用农药和化肥，选择适合的肥料和农药使用量，减少对土壤的污染。

此外，通过对庄稼的选择和种植技术的改进，也可以减少重金属在农产品中的积累。

总结起来，北京地区农用地土壤重金属污染问题严重，对人体健康构成潜在风险。

北京市五大水系重金属污染特征及生态风险评估

金属在各样站的沉积物中都属于轻微的风险范畴袁而 As 在大部分样站的沉积物风险指数都属于中等水平袁个
别样点评价为强风险遥可以看出由于北京市生态环境的治理和保护袁市内水域的水中重金属含量明显降低袁但
之前进入水体的重金属有一部分转移到了沉积物当中遥
咱关键词暂北京市曰五大水系曰重金属曰分布特征曰生态风险评估
咱中图分类号暂 X52曰 X826
咱文献标识码暂 B
1 引言
近年来随着以城市为中心的农业尧工业尧旅游业等产业飞速发展袁城市内河流水库的重金属污染问题日益严重袁威胁着生态系统的平衡和周边居民的健康袁对此国内外学者均做了大量研究遥国外学者从 20 世纪开始就陆续对一些自然水体进行了重金属污染方面的调查袁包括多瑙河及其主要支流渊Woitke 等袁2003冤尧法国洛特河水库渊Stephane 等袁2004冤尧默哈纳迪河流渊Sundaray 等袁 2014冤尧摩洛哥大西洋海岸的 Oualidia 湖渊Zourarah 等袁2007冤遥国内对重金属水质污染研究在 20 世纪 70原80 年代已得到深入的发展, 主要集中在对太湖尧滇池尧长江口尧黄河口尧淮河尧渤海湾尧金沙江尧胶州湾尧珠江等水体遥近年我国学者开始对一些发
咱摘要暂为了解北京市五大水系重金属的分布情况袁采用石墨炉原子吸收法,测定了北京各水系 31 个水体 57 个
样站的水和 26 个样站的沉积物中 Cu尧 Pb尧 Cd尧 Cr尧 As 五种常见重金属含量,并对其生态风险进行了评价遥结
果表明,北京市水中五种重金属含量由高到低依次为院 Cr>As>Cu>Pb>Cd遥根据叶GB3838-2002 地表水环境质量

密云水库上游某铁矿区土壤重金属含量及形态研究

Ｃｐｔｌｒｌｉｅｓ，ｅｉｇ１０４，ｈｎ；４ｉｎｅ—ｎｉｅｉｓｎａｄＲｅｅｒｈＩｓｔｔ，ｅｉｇａｉｍａＵｎｖｒｉＢｉｎ００８Ｃｉａ．ｊｇＧｏｅｇｎｒｇＤｅｉｓａｃｎｔｕｅＢｉｎａＮｏｙｔｊＢｅｉｅｎｇｎｉｊ
Ｃｈｎ：３Ｋｅａｏａｏｙｏｅｒｐｌａｃ — ｎｉｏｅｔｌｒｃｓｅ，ｌｇｆＲｅｏｒｅＥｎｉｎｅｔｎｏｒｓｉａ．ｙＬｂｒｒｆＭｔｏｏｉＥｏＥｖｒｎｎａＰｏｅｓｓＣｏｌｅｏｓｕｃｖｒｍｎｄＴｕｉｍ，ｔｔｎｍｅｏａ
Ｓｕｄｉｓｏｔｓｒｂｕｉｎｎｄｈｅｉａｐｅｉｉａｅａｓｉａｉｏｎｍｉｏｌｏｈｔｅｎｈｅｄｉｔｉｔｏａｃｍｃｌｓｅａｔｏｎｏｆｈｅｖｙｍｔｌｎｒｎｅｓｉｆｔｅｕｐｓｒａｅｆｔｅｍａｒａｏ
顺序为：ｄＭｎＺ＞ｕＣ＞ｒＰ．Ｃ＞＞ｎＣ＞ｏＣ＞ｂ
关键词：土壤：重金属；形态；富集因子（Ｆ；风险评估编码方法（ＡＣＥ１Ｒ）
中图分类号：Ｘ１２４文献标识码：Ａ文章编号：１０９３２１）９１３— ８００６２（０２０６２０
ＥｖｒｎｎｄＥｅｇｎｅｎｔｎｌＣｏｅａｉｎｎｖｒｔｆＳｉｃｎｅｈｏｏｅｉｇｅｎ０３ｎｉｍｅｔａｎｒｙＩｔａｉａｏｐｒｔ，ＵｉｅｓｏｃｎｅａｄＴｃｎｌｇＢｉｎ，Ｂｉｇ１０８，ｏｎｒｏｏｉｙｅｙｊ０

北京北部水源地沉积物中重金属元素分布及形态研究

Ｂｉｎ００８ＴｅＫｙＬｂｒｔｒｏ３ｎｏｍａｉｎＡｃｕｓｔｎａｄＡｐｉａｉｎＭｉｉｒｏＥｕａｉｎ，ａｉＮｏｍａＵｉｅｓｙｅｉｇ１０４；ｈｅａｏａｏｆＤＩｆｒｔｊｙｏｑｉｉｏｎｐｌｔ，ｎｓｙｆｄｃｔＣｐｔｉｃｏｔｏｌａｒｌｎｖｒｉ）ｔＡｂｔａｔｈｈｒｃｅｉｔｓｏｄｓｂｔｎｎａｔｉｎｆｅｖｔｓＡｓ，ｄ，ｒ，ｂＣｎｎ）ｎｒｖｒｅｉｎｓｏｎｒｆｅｉｇｓｒｃＴｅｃａａｔｒｓｃｆｉｒｕｉｓｄｐｒｔｓｏｈａｙｍｅａ（ｉｔｉｏａｉｏｌＣＣＰ，ｕａｄＺｉｉｅｄｍｅｔｆｏｔｏＢｉｎｓｈｊｗｒｔｄｅｅｅｉｅｈｎｉｎｎａｏｌｔｎｌｖ１Ｃｍｐｒｄｔａｋｒｕｄｖｌｅｆｅｊｇｔｅｈａｙｍｅａｓｉｅｓｕｙａｅｅｅｈｇｅ，ｅｅｓｉｔｄｔｒｎｅｅｖｒｍｅｔｐｌｉｅ．ｏａｅｂｃｇｏｎａｕｓｉｎ，ｈｅｖｔｔｔｄｒａｗｒｉｈｒｕｄｏｍｔｏｌｕｏｅｏｏＢｉｌｎｈｉ
出。研究数据将为北京市环境污染防治及城市规划提供帮助。该
关键词北京北部水源地；积物；金属元素；布；态；态风险沉重分形生中图分类号Ｐ９文献标识码Ａ５５文章编号１０ — ７９２１）９０７ — ５０７５３（０００ — ２３０
ａｄｉｏａｌｇｐｉｔｗｉｈｃｏｅｏｔｅｃｔ，ｅｈａｙｍｅａｓｃｎｅｔｅｅｈｇｅａｔｅｓＴｅｓｅｉｔｎｏｅｖｔｓＡｓＣｄＣｎｎｓｍｅｓｍｐｉｏｎｓｈｃｌｓｄｔｈｉｔｅｖｔｌｏｔｎｓｗｒｉｈｒｔｎｏｈｒ．ｈｐｃａｉｆａｙｍｅａ（，，ｒｎｙｈｈｏｈｌａｄＺ）ｅｉｎｓｆｍａｌｇｓｅｅｅａａｙｅｓｇａｓｑｅｔｌｅｔｃｉｎｐｏｅｕｅＯｎｔｅｂｓｆｘｅｉｎａａａｓｘｈａｙｍｅａｓｎｎｉｓｄｍｅｔｒｓｍｐｉｉｓｗｒｎｚｄｕｉｅｕｎｉｘｒｔｒｃｄｒ．ａｉｏｐｒｎｏｎｔｌｎａａｏｈｓｅｍｅｔｄｔ．ｉｅｖｔｌｌ

土壤重金属分布特征及生态风险评价

土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤中的重金属污染已经成为环境科学领域的重要研究课题之一。

重金属污染是指在自然界中，土壤中的重金属元素含量超过环境容许值，对生态系统和人体健康造成危害的现象。

重金属通常指的是具有相对较大原子质量和较高密度的金属元素，如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、铬(Cr)等。

土壤重金属的分布特征往往受到多种因素的影响。

土壤来源是重要因素之一。

不同的岩石、矿石和土壤类型中含有不同的重金属元素，从而导致土壤中的重金属含量差异。

气候条件对重金属分布也具有一定影响。

气候因素如降水量、温度和湿度等，会影响土壤中的重金属迁移和转化过程。

降水过程中的酸雨可促进重金属的释放与迁移。

人类活动也是重金属污染的重要原因。

工业活动、农药使用、废弃物处理等都会导致重金属进入土壤中并积累。

土壤中重金属的生态风险评价是评估土壤重金属污染对生态系统健康和人体健康造成的风险程度。

生态风险评价通常是通过分析土壤中重金属的含量和生物有效性来进行的。

常用的评价指标包括重金属的潜在生态危害指数、生物积累系数和潜在生态风险指数等。

潜在生态危害指数是通过比较重金属的污染程度与环境质量标准，评估其对环境的潜在危害程度。

生物积累系数是指重金属在生物体内的积累程度，可用于评估重金属对生物体的毒性效应。

潜在生态风险指数是潜在生态危害指数和生物积累系数的综合评价指标，可用于评估土壤重金属对生态系统的整体风险。

生态风险评价的结果可用于制定土壤重金属污染防控措施和环境管理政策。

对于重金属污染较严重的地区，可以采取土壤修复技术、合理利用农田和建设用地等措施，减少重金属对生态系统和人体健康的危害。

了解土壤重金属的分布特征以及进行生态风险评价是解决土壤重金属污染问题的重要基础。

通过科学评估重金属的生态风险，可以有效采取措施防止土壤重金属污染带来的环境和健康问题。

密云水库沉积物中重金属形态分析及风险评价

ｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４８，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｉｖｉｌ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇＳｃｈｏｏｌ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣｏｎｔｅｎｔｓａｎｄｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔｓｏｆＭｉｙｕｎＲｅｓｅｒｖｏｉｒｉｎＢｅｉｊｉｎｇｗｅｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ，
２０１３，３２（７）：１４２３ — １４３１
农
业
环
境
科
学
学
报 Βιβλιοθήκη ２０１３年７月
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｏ－ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ
密云水库沉积物中重金属形态分析及风险评价
ａｎｄｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｐｏｌｌｕｔｉｏｎｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆＥｎｉｃｒｈｍｅｎｔＦａｃｔｏｒａｎｄＲｉｓｋＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔＣｏｄｅ（ＲＡＣ）．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅ

《2024年密云水库流域土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的影响研究》范文

《密云水库流域土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的影响研究》篇一一、引言随着人类活动范围的扩大和程度的加深，土地利用与气候变化成为影响生态环境质量的重要因子。

特别是非点源污染，在当今水资源管理中引起了广泛的关注。

其中，氮、磷的非点源污染已成为我国主要流域水质恶化的重要原因之一。

密云水库作为我国重要的水源地之一，其流域土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的影响研究显得尤为重要。

本文旨在探讨密云水库流域土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的影响机制及影响程度，为该流域的生态环境保护和水资源管理提供科学依据。

二、密云水库流域概况密云水库位于北京市密云区，是北京市重要的水源地之一。

其流域内土地利用类型多样，包括农业用地、林地、草地等。

近年来，随着城市化进程的推进，流域内土地利用方式发生了显著变化，这直接影响了流域内非点源氮、磷的排放和迁移转化过程。

同时，气候变化也是影响该流域非点源污染的重要因素之一。

三、土地利用对非点源氮、磷污染的影响（一）农业用地农业用地是密云水库流域内主要的土地利用类型之一。

随着化肥使用量的增加，农业用地成为氮、磷排放的主要来源之一。

农田耕作、施肥等活动将大量的氮、磷元素带入水体中，增加了非点源污染的风险。

（二）林地与草地林地和草地作为自然生态系统的重要组成部分，具有明显的生态服务功能，如土壤保持、水源涵养等。

然而，不合理的土地利用方式也可能导致林草地退化，进而影响其对非点源污染的截留和净化作用。

（三）城市化进程随着城市化进程的推进，建设用地不断扩张，导致部分生态用地被占用，使得原本自然生态系统的净化和调节功能受到影响，进而增加非点源污染的风险。

四、气候变化对非点源氮、磷污染的影响气候变化包括气温变化和降水分布的改变等。

随着气温升高，地表蒸发增加，可能使得地下水和地表水的硝态氮浓度增加。

此外，极端气候事件如暴雨和洪水也可能加剧非点源污染的风险。

降雨量和强度的变化都会影响到农田的排氮量及地形的净雨态物质输移量等。

北京市密云区农业土壤重金属元素地球化学特征及生态风险评价

北京市密云区农业土壤重金属元素地球化学特征及生态风险评价段续川;李苹;黄勇;林赟;袁国礼;罗先熔【摘要】在北京市密云区西南部农业区系统地采集了1 065件表层土壤样品,对其中Ni、V、Cr、As、Cd、Pb、Zn、Hg 8种重金属元素的含量开展了测试分析.采用多元统计分析法及空间分析法,阐明了这些重金属元素的地球平均化学分布特征,并探讨了其可能的主要来源.结果表明,8种重金属元素主要分为3类:第一类为Ni、V、Cr、As,其含量低于北京地区背景值,其分布主要受成土母质等自然因素的影响;第二类为Cd、Pb、Zn,其平均含量高于背景值,且居民区含量最高.除继承成土母质外,此类元素的分布特征受人为活动影响较大,其中Cd受人为活动影响的程度明显高于Pb和Zn;第三类为Hg,推断大气沉降为影响Hg分布的主要因素.主要采用Hakanson法评价了土壤中重金属的生态风险,结果表明该地区潜在生态危害指数较低.%One thousand and sixty-five surface soil samples were systematically collected at the agricultural area in the southwest of Miyun District of Beijing,and the concentration of 8 heavy metals in the samples were analyzed,such as Ni,V,Cr,As,Cd,Pb,Zn and Hg.By the methods of multivariate statistical analysis and spatial analysis,the geochemical distributions of 8 heavy metals were stated and the main sources for them were also determined.The results show that 8 heavy metals can be classified into three groups.The first group includes Ni,V,Cr and As.The mean concentration of them was found being lower than the background values in Beijing,and the spatial distribution of them was determined being dominantly influenced by the soil parent materials.The second groupincludes Cd,Pb and Zn.The mean concentration of them generally exceeded the background value in Beijing,and highest values were observed in the residential area.Besides of the origination from the soil parent materials,the spatial distribution of them was determined being greatly influenced by the human activities,in which Cd underwent greater influence than Pb and Zn.The third group only includes Hg,and atmospheric deposition was proposed to be the main influence factor for its distribution.Ecological risks of 8 heavy metals were mainly assessed by Hakanson method,and the indexes of the potential ecological risk for them are relatively low in the study area.【期刊名称】《现代地质》【年(卷),期】2018(032)001【总页数】10页(P95-104)【关键词】农业土壤;重金属;地球化学特征;生态风险评价;北京市;密云区【作者】段续川;李苹;黄勇;林赟;袁国礼;罗先熔【作者单位】桂林理工大学地球科学学院,广西桂林541006;中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京100083;北京市地质勘察技术院,北京102218;中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京100083;中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京100083;桂林理工大学地球科学学院,广西桂林541006【正文语种】中文【中图分类】P595;X1420 引言土壤作为自然环境的构成要素和农业生产的重要自然资源，是人类和生物赖以生存的物质基础。

近30年来密云水库上游水土流失动态监测

２．ＲｅｍｏｔｅＳｅｓｉｎｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＥｃｏｌｏｇｙ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ
ＲｅｍｏｔｅＳｅｓｉｎｎｇＡｐｐＨｃａｔｉｏｓ，ｎＢｅｉｊｉｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ）
减轻区面积和加剧区面积分别为３０８３．１１ｋｍ和２２８７．７１ｋｍ； ② 研究区水土流失变化的原因主要为以土地利用
类型变化为特征的人为因素，降雨也有影响，而与坡度没有关系。
素，计算得密云水库上游地区１９９０年、２０００年和２００８年３期的土壤侵蚀数据，并对土壤侵蚀变化结果及其原因进行分析，发现： ①研究区近２０年水土流失状况经历由加剧到减轻的过程，但总体来说是减轻的，１９９０～２００８年
第３６卷第ｌＯ期
２０１３年１０月
测绘与空间地理信息
ＧＥｏＭＡＴｌＣｓ＆ＳＰＡＴＩＡＬＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬｏＧＹ
Ｖｏ１．３６，Ｎｏ．１０
Ｏｃｔ．，２０１３
近３０年来密云水库上游水土流失动态监测
关键词：水土流失；ＲＵＳＬＥ；土地利用类型；遥感；ＧＩＳ
中图分类号：Ｐ２３７

北京典型矿区重金属污染土壤的植物修复能力研究

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51 卷 7 期姜昱聪等北京典型矿区重金属污染土壤的植物修复能力研究
染能力的研究也尤为重要。
周边环境蔬菜种植物种优化提供科学依据。
目前关于矿山重金属污染土壤的植物修复和蔬菜积累
而对人体健康产生严重的影响[17] 。顾燕青等[18] 和王玉洁
等[19] 研究了杭州市重金属污染土壤中 30 多种蔬菜富集特
征,结果表明番茄、辣椒、小葱和白菜对 Cu、Zn、Cd、Cr、Pb 的
富集能力较强,不宜种植在重金属污染较为严重的土壤中。
因此,开展矿区周边常见蔬菜对土壤中重金属的富集和抗污
could be used as candidate plants for remediation of contaminated soil of gold and copper mines around Beijing. Lycopersicon esculenyum,Brassica chinensis,Capsicum spp. and Allium ascalonicum had a strong ability to enrich and transport heavy metals in the soil of the mine,so they
three types of mining areas after phytoremediation were decreased by 8. 31%,7. 72%,7. 28%,4. 87%,4. 55%,4. 21% and 3. 31%. Brassica
juncea, Lolium perenne, Solanum nigrum and Xanthium sibiricum and other herbs as well as Lycopersicon esculenyum,Brassica chinensis,Capsicum spp. and Allium ascalonicum could adapt to the soil environment of gold mine,iron mine and copper mine. Brassica juncea and Solanum nigrum were enrichment plants with enrichment and transport coefficients of heavy metals greater than 1,which could be used as the dominant

密云水库周边典型金矿尾矿库土壤环境分析及重金属污染评价

密云水库周边典型金矿尾矿库土壤环境分析及重金属污染评价侯秋丽; 邢宇鑫; 甘柯; 李喆【期刊名称】《《能源环境保护》》【年(卷),期】2019(033)006【总页数】5页(P55-59)【关键词】金矿尾矿库; 土壤; 重金属; 污染评价【作者】侯秋丽; 邢宇鑫; 甘柯; 李喆【作者单位】北京市地质工程设计研究院北京101500【正文语种】中文【中图分类】X8250 引言北京的城市发展严格受资源制约，第一位就是水。

自官厅水库因严重污染退出饮用水系统后[1],密云水库是北京唯一的地表水水源地[2]。

作为北京的“生命水”,密云水库直接关系到首都社会、经济的可持续发展。

然而，在水库主要的供水河流白河和潮河流域(北京市)范围内，金属尾矿库成为威胁密云水库水质安全的潜在风险源。

金属矿山在开采、选冶过程中会使重金属元素在土壤中不断积累，重金属具有毒性、持久性以及难降解[3]。

受到重金属污染的尾矿矿砂在雨水的淋溶、搬运作用下，使矿砂里的重金属元素通过水体污染或食物链等途径进入动植物以及人体中 [4]，从而影响植物的生长、动物的生存和人类健康。

近年来，国内对金属矿区土壤的重金属含量及其分布状况进行了大量研究，但研究主要集中在对铁矿、铜矿区土壤中重金属的污染分析评价上，很少有针对金矿尾矿库且不同矿区土壤及尾砂中重金属污染评价的对比研究[5]。

因此,本文在基于前人对金属矿山各种研究的基础上，选取密云水库北部上游汇水区的两座金矿尾矿库进行取样调查研究，研究金矿尾矿库及其周边土壤的重金属污染，以期为北京市的重金属污染防治、矿山修复以及作为农用地的可行性提供依据。

1 尾矿库概况金矿尾矿库A、B均位于白河主河道流域附近，其尾矿淋滤水或雨季排洪水将直接排入白河。

金矿尾矿库A下游300 m为白河河道。

尾矿库A具体建设年代已不可考，现已闭库。

目前尾矿库堆积库容约为400 m3，大部分尾矿砂已转移至他处。

现有沟口筑水泥坝高1.5 m，坝底有多个排水管道，西侧建排水渠，整个库上已覆土种植灌木植被，个别区域植物出现枯死现象。

北京市密云水库上游土壤重金属污染调查评价

北京市密云水库上游土壤重金属污染调查评价
廖海军
【期刊名称】《城市地质》
【年(卷),期】2007(2)3
【摘要】2002年9月在密云水库周边及上游地区(北京境内)总共采集土样98个,以<土壤环境质量标准>GB15168-95 Ⅰ级标准为评价标准,对密云水库上游地区土壤重金属Cd、Pb、As、Hg、Cr、cu、Ni、Zn的污染状况作了初步评价.研究结果发现密云水库周边及上游地区重金属污染以Cr和Hg为主,牤牛河上游为污染最严重地区,清水河上游、潮河下游放马峪地区、德田沟--崎峰茶地区受Cr元素轻度污染.该地区土壤重金属污染,主要原因是金属矿山不合理排放的尾砂及废矿石等人为因素所致.
【总页数】4页(P31-34)
【作者】廖海军
【作者单位】北京市地质研究所,北京,100011
【正文语种】中文
【中图分类】TE991.3
【相关文献】
1.密云水库上游土壤重金属污染调查评价 [J], 高赞东;廖海军
2.北京市密云水库上游土壤和沉积物重金属污染程度及风险评价 [J], 潘丽波;乌日罕;王磊;王玥;方广玲;苏本营;王思雨;香宝
3.北京市密云水库上游白河流域土壤重金属含量、来源及污染评价分析 [J], 田志君; 颜常春; 石国峰; 梁凯旋; 韩娟娟
4.北京市密云水库上游白河流域土壤重金属含量、来源及污染评价分析 [J], 田志君;颜常春;石国峰;梁凯旋;韩娟娟
5.北京市密云水库上游金矿区土壤重金属含量、来源及污染评价 [J], 李倩;秦飞;季宏兵;冯金国;黄兴星
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密云水库上游铁矿区重金属在胡敏酸中的分布特征研究

密云水库上游铁矿区重金属在胡敏酸中的分布特征研究聂义宁;张爱星;高阳;季宏兵【期刊名称】《农业环境科学学报》【年(卷),期】2015(000)002【摘要】以北京市密云水库上游铁矿区为研究对象，研究了不同深度（0~20 cm 和20~40 cm）土壤样品和胡敏酸中重金属的分布特征以及重金属与胡敏酸之间的相关性。

根据国际腐殖质协会提供的胡敏酸提取方法从土壤样品中提取胡敏酸，使用ICP—MS测定了土壤样品和胡敏酸中重金属V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd 和Pb的含量，并使用相关性分析法和富集因子法研究了重金属和胡敏酸之间的相互关系。

结果表明：土壤样品中V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb在0~20 cm的平均含量高于20~40 cm；胡敏酸中V、Co、Ni、Cu、Zn和Pb在0~20 cm的平均含量高于20~40 cm，Cr和Cd则相反。

相关性分析表明V、Cr、Co、Ni、Cu、Cd和Pb的含量与有机质含量和胡敏酸含量均表现出显著相关性，V、Co、Cu、Cr、Ni和Zn的含量与胡敏酸和有机质含量之比（HA/OM）呈负相关。

富集因子分析表明胡敏酸对V、Cr、Ni、Zn和Pb的结合能力不强，而对Cu元素的结合能力很强；0~20 cm的胡敏酸对V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn和Pb的富集程度高于20~40 cm，Cd则在20~40 cm的胡敏酸中富集程度更高。

【总页数】8页(P266-273)【作者】聂义宁;张爱星;高阳;季宏兵【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083;北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083;北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083;北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083; 北京科技大学国家环境与能源国际科技合作基地，北京 100083【正文语种】中文【中图分类】X753【相关文献】1.密云水库上游某铁矿区土壤重金属含量及形态研究 [J], 黄兴星;朱先芳;唐磊;季宏兵;靳宇斯2.贵州都匀牛角塘铅锌矿区选矿尾矿中重金属元素分布特征研究 [J], 张建;魏怀瑞;杨瑞东;高军波;欧益俣;3.贵州都匀牛角塘铅锌矿区选矿尾矿中重金属元素分布特征研究 [J], 张建;魏怀瑞;杨瑞东;高军波;欧益俣4.北京市密云水库上游金矿区土壤重金属含量、来源及污染评价 [J], 李倩;秦飞;季宏兵;冯金国;黄兴星5.铜陵矿区不同环境介质中重金属含量分布特征研究 [J], 吕达;王德高因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

选对措施“围剿”土壤重金属——以北京密云菜田土壤重金属污染为例

选对措施“围剿”土壤重金属——以北京密云菜田土壤重金
属污染为例
王睿;贾小红;崔良满;白文军
【期刊名称】《科学种养》
【年(卷),期】2016(0)10
【摘要】北京市正在发展都市型现代农业，农业生产由数量型向质量型转变，土壤环境质量受到越来越多的关注。

其中，土壤重金属污染因具有潜伏性、不可抗逆性、长期性以及影响后果严重等特点而受到高度重视。

土壤中的重金属能从土壤迁移到其他生态系统组成部分中（如地下水、植物等），并被作物吸收和富集，最终通过食物链影响人类健康。

【总页数】2页(P5-6)
【作者】王睿;贾小红;崔良满;白文军
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于BP神经网络的耕地土壤重金属污染评价——以宜宾市翠屏区土壤重金属污染评价为例 [J], 王鸿;段晓明;伍燕翔;张玉龙
2.土壤重金属污染治理新路径研究--以浙江省土壤重金属污染治理基金为例 [J], 章瑜;贾爱玲
3.北京市密云水库上游土壤重金属污染调查评价 [J], 廖海军
4.北京密云菜园地土壤重金属污染评价分析 [J], 崔良满
5.密云水库土壤重金属污染与生态风险评价 [J], 辜敏;赵靓;陈倩;赵志杰
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密云水库水质特性分析研究

密云水库水质特性分析研究
密云水库水质特性分析研究
摘要：2000～2004年间,密云水库氨氮指标有明显上升的'趋势;硝酸盐氮、总氮也大体上呈上升趋势,其余各主要水质指标溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量和总磷等均无明显变化.密云水库底栖动物共有摇蚊幼虫、环节动物、软体动物3 大类,其中摇蚊幼虫和环节动物中的寡毛类为优势类群.密云水库的浮游藻类群落主要由硅、绿、金、蓝藻等组成.作者：张春晖朱书全陈玥齐春对季营朱玉洁赵静 ZHANG Chun-hui ZHU Shu-quan CHEN Yue QI Chun-dui JI Ying ZHU Yu-jie ZHAO Jing 作者单位：张春晖,朱书全,ZHANG Chun-hui,ZHU Shu-quan(中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京,100083)
陈玥,齐春对,季营,朱玉洁,赵静,CHEN Yue,QI Chun-dui,JI Ying,ZHU Yu-jie,ZHAO Jing(北京市密云县环境保护局,北京,101500) 期刊：环境科学与技术ISTICPKU Journal：ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)：2007, 30(z1) 分类号：X830.2 关键词：密云水库水质特性。

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第32卷第6期2012年6月环㊀境㊀科㊀学㊀学㊀报㊀Acta Scientiae CircumstantiaeVol.32,No.6Jun.,2012基金项目:国家自然科学基金(No.41173113);中国科学院百人计划项目Supported by the National Natural Science Foundation of China(No.41173113)and the Hundred Talent Project of Chinese Academy of Sciences 作者简介:黄兴星(1989 ),男,E-mail:weiwei1686@;∗通讯作者(责任作者),E-mail:jih_0000@Biography :HUANG Xingxing(1989 ),male,E-mail:weiwei1686@;∗Corresponding author ,E-mail:jih_0000@黄兴星,朱先芳,唐磊,等.2012.北京市密云水库上游金铁矿区土壤重金属污染特征及对比研究[J].环境科学学报,32(6):1520-1528Huang X X,Zhu X F,Tang L,et al .2012.Pollution characteristics and their comparative study of heavy metals in the gold and iron mine soil of the upstream area of Miyun Reservoir,Beijing[J].Acta Scientiae Circumstantiae,32(6):1520-1528北京市密云水库上游金铁矿区土壤重金属污染特征及对比研究黄兴星1,2,朱先芳3,唐磊4,季宏兵1,2,3,∗1.北京科技大学土木与环境工程学院,北京1000832.北京科技大学国家环境与能源国际科技合作基地,北京1000833.首都师范大学资源环境与旅游学院首都圈生态环境过程重点实验室,北京1000484.北京市地质工程设计研究院,北京101500收稿日期:2011-08-23㊀㊀㊀修回日期:2011-10-09㊀㊀㊀录用日期:2011-10-10摘要:不同金属矿山选冶活动造成的矿区及周边土壤中重金属的分布累积特征不同.为了解密云水库上游金矿和铁矿矿区土壤中重金属地球化学特征的异同及污染状况,对区域内典型的金矿和铁矿矿区进行土壤样品采集,应用地球化学方法研究了2种土壤中重金属的污染特征,并应用地累积指数法评价了其污染状况.结果表明,2种土壤中除As 外的其它重金属含量明显高于北京市土壤重金属背景值,金矿矿区土壤重金属含量普遍高于铁矿矿区.相关性分析表明,金矿矿区土壤中Cu 含量与Pb㊁Zn(p <0.01)及Cr㊁有机质(OM)含量(p <0.05)之间显著相关,pH 值与Pb 含量(p <0.01)及Hg 含量(p <0.05)呈显著负相关,而铁矿矿区土壤中重金属含量之间的相关性不显著.金矿尾砂中重金属含量明显高于铁矿尾砂,与矿区土壤污染状况一致.地累积指数法评价结果显示,金铁矿区土壤中重金属的污染程度均已十分严重,金矿矿区土壤污染程度高于铁矿,金矿矿区土壤重金属的污染程度由高到低依次为:Pb >Hg >Cd >Cr >Cu >Zn >Co >As;铁矿矿区土壤重金属的污染程度由高到低依次为:Pb >Cd >Cr >Co >Cu >Zn >Hg >As.该研究数据可为同一区域内不同金属矿区重金属污染的有效监控与治理提供科学依据.关键词:北京;土壤;重金属;金矿;铁矿;地累积指数文章编号:0253-2468(2012)06-1520-09㊀㊀㊀中图分类号:X524㊀㊀㊀文献标识码:APollution characteristics and their comparative study of heavy metals in the gold and iron mine soil of the upstream area of Miyun Reservoir ,BeijingHUANG Xingxing 1,2,ZHU Xianfang 3,TANG Lei 4,JI Hongbing 1,2,3,∗1.Civil &Environment Engineering School,University of Science &Technology Beijing,Beijng 1000832.National Environment &Energy International Cooperation,University of Science &Technology Beijing,Beijng 1000833.The Key Laboratory of Metropolitan Eco-Environmental Processes,College of Resource Environment and Tourism,Capital Normal University,Beijing 1000484.Beijing Geo-engineering Design and Research Institute,Beijing 101500Received 23August 2011;㊀㊀㊀received in revised form 9October 2011;㊀㊀㊀accepted 10October 2011Abstract :The distribution and cumulative characteristics of heavy metals in different mines and surrounding soil caused by ore dressing and smelting activities were different.In order to investigate the geochemical characteristics and pollution status of heavy metals in the upstream areas of Miyun Reservoir,the soil samples from typical gold and iron mines were analyzed by the geochemical method and the Geoaccumulation Index was used to evaluate the pollution status of heavy metals.The results showed that,the metal concentrations in the Gold and Iron mine soil samples exceeded the background levels in Beijing except for As,and the content of heavy metal in gold mine soil was higher than that of iron mine soil.Moreover,correlation analysis indicated that significant correlations existed among Pb,Zn (p <0.01),Cr,OM (p <0.05)and Cu,while significant negative correlations existed among Pb (p <0.01),Hg (p <0.05)and pH in gold mine soil.There were no significant correlations among metals in iron mine soil.In addition,heavy metals in gold mine tailings were significantly higher than those in iron ore tailings,which was consistent with the soil pollution status in mines.The6期黄兴星等:北京市密云水库上游金铁矿区土壤重金属污染特征及对比研究Geoaccumulation Index suggested that heavy metals in both soil samples were very serious and the pollution degree of gold mine was higher than that of ironmine.The pollution degrees of gold mine soil samples was ordered as Pb>Hg>Cd>Cr>Cu>Zn>Co>As,while Pb>Cd>Cr>Co>Cu>Zn>Hg> As for iron mine soil samples.The results can provide scientific basis for the effective monitoring and management of heavy metal pollution in different metal mines within this region.Keywords:Beijing;soil;heavy metal;gold mine;iron mine;index of geoaccumulation1㊀引言(Introduction)土壤是金属矿山选冶过程中最直接的收纳体,金属矿山的选冶过程会造成矿区及周边区域土壤中重金属的累积(庹先国等,2007;Navarroa et al.,2008;Al et al.,1997).在选冶过程中所产生的废弃尾砂及其氧化产生的大量酸性矿山排水通常会加剧矿区及周边土壤中重金属污染的累积(黄康俊等,2008;Kohfahl et al.,2010;Hudson-Edwards et al.,2001;Rojas et al.,2007).积累在土壤中的重金属很容易通过食物链或地下水迁移进入植物或人体,进而影响人类健康(钟晓兰等,2009;翟丽梅等,2008;陈同斌等,2004).研究表明,不同金属矿区选冶过程造成的周围土壤中重金属的分布累积特征不同(Bobos et al., 2006;杨元根等,2003;Lim et al.,2008;Wu et al., 2010).近年来,国内外学者针对不同金属矿区土壤的重金属含量及其分布状况进行了大量研究,但大部分集中在对同一区域同种矿区土壤中或者同一矿区不同受体介质中重金属的分布累积特征研究上(Rodriguez et al.,2009;徐友宁等,2009;徐争启等,2007;吴晓霞等,2004),很少有针对同一区域不同矿区土壤及尾砂中重金属地球化学特征的对比研究.事实上,同一区域不同金属矿区的重金属是有一定联系的,但又有差别.这种差别究竟会对矿区土壤重金属的地球化学特征产生什么影响,值得进行研究.金矿和铁矿是常见的金属矿产,在开采和选冶过程中均会导致矿区及周围土壤中重金属的累积,但由于其成矿过程及采选工艺的不同,造成同一区域内金矿和铁矿矿区土壤中重金属的地球化学特征及污染程度迥异.因此,对比研究金矿和铁矿土壤中重金属分布累积特征及污染状况可为同一区域不同金属矿区污染的有效监控与治理提供科学依据.基于此,本文以密云水库上游金矿和铁矿矿区为例,对区域内典型的金矿和铁矿矿区进行土壤及尾砂的样品采集,研究二者土壤及尾砂中重金属的分布和累积特征,并应用地质累积指数法评价其污染状况,以期为北京市的土壤环境管理和重金属污染防治提供参考依据.2㊀材料与方法(Materials and methods)2.1㊀研究区域概况研究区域地处北京市密云县北部,密云水库上游(图1).密云水库于1958年9月动工兴建,1959年汛期拦洪,1960年基本建成,其地理坐标约为北纬40ʎ23ᶄ,东经116ʎ50ᶄ.自1997年官厅水库因富营养化严重失去饮用水功能后,密云水库就成为北京市唯一的地表水水源地,其水质直接影响到北京市居民的用水质量和健康安全.密云水库上游金矿与铁矿资源丰富,矿山活动频繁,矿石采选及冶炼所产生的废弃尾砂已经对区内土壤及水系造成了一定的影响.本研究选取密云水库上游白马关河㊁牤牛河及潮河流域的西坨古-陈家峪金矿区㊁安子沟-放马峪铁矿区作为研究对象(图1中K1为西坨古金矿,K2为西坨古废弃炼金厂,K3为陈家峪金矿, K4为安子沟铁矿区,K5为冯家峪铁矿区),共采集土壤及选冶尾砂样品37件,其中,金矿区样品19件,铁矿区18件,采样深度为0~20cm.2.2㊀样品分析测定土壤及尾砂样品在烘箱中烘干至恒重,经研钵研磨处理,全部过200目尼龙筛,存储备用.土壤及尾砂中重金属总量根据国家地质实验测试中心标准Q/GD001 2002-岩石㊁土壤㊁水系沉积物中微量元素封闭溶样-电感耦合等离子发射光谱法(ICP-OES)测定.称取样品0.1000g于封闭溶样器内的Teflon内管中,加入2mL HF(1.15 g㊃mL-1)㊁1mL HNO3(1.41g㊃mL-1),于190ħ下保温30h.然后取出Teflon内管,在电热板上于200ħ蒸发至干.之后加入0.5mL HNO3,蒸发至干,此步骤重复1次.最后加入5mL HNO3(8mol㊃L-1),于130ħ下保温3h,取出,冷却后用超纯水定容至50mL,保存在冰箱中待测.用ICP-OES测定Co㊁Cr㊁Cu㊁Pb㊁Zn㊁Cd含量.取0.3000g样品,加入10mL王水(50%),于95ħ水浴中保温2h,期间振荡4次,定容至50mL.1251环㊀㊀境㊀㊀科㊀㊀学㊀㊀学㊀㊀报32卷然后移取25mL,加入5mL HCl(1.19g ㊃mL -1)和5mL 硫脲(50g ㊃L -1),定容到50mL 容量瓶,放置30min 待测.用原子荧光光谱法测As 和Hg 含量.土壤pH 值测定采用电位法(水土比为5mLʒ1g).总有机质采用GB7857 87提供的重铬酸钾氧化-外加热法测定.图1㊀研究区及采样位置示意图(һ为金矿,ʏ为铁矿)Fig.1㊀Schematic map of the studied area and sampling point(һstands for gold mine,ʏstands for iron mine)3㊀结果(Results)金铁矿矿区土壤的重金属含量㊁pH 值及有机质含量如表1所示.从表1中各采样点的pH 值来看,整个金铁矿区土壤pH 值趋于中性(6.03~8.15).pH 值极低点出现在陈家峪金矿区,pH 为2.82.pH值最低的S15㊁S16㊁S17点均出现在陈家峪金矿,在这些采样点重金属含量均很高,S15点还出现了金铁矿区土壤Pb㊁Cr 含量的极大值,这说明废弃的金矿尾砂产生的酸性废水造成周围土壤环境重金属的严重累积(Jiménez-Rodrguez et al.,2009).有机质含量都不是很高,最大值(2.62%)出现在冯家峪铁矿区.本次研究中分析了Co㊁Cr㊁Cu㊁Pb㊁Zn㊁Cd㊁As㊁Hg 等8种元素,采用目前最新的北京市土壤背景值作为参比(陈同斌等,2004),以确定金铁矿区土壤重金属的污染状况.从表1中可以明显看出,除Co㊁As 之外,金矿矿区土壤中各重金属(As 除外)含量明显高于铁矿矿区,同时两种金属矿区土壤中重金属含量均高于北京市土壤重金属背景值,有的甚至超过背景值的几十倍,这表明不管是金矿区还是铁矿区土壤中重金属的累积都已经达到了很严重的程度.金矿矿区汞污染状况最为严重,其含量均值为2.67mg ㊃kg -1,是铁矿矿区汞含量均值的15倍,超过北京市背景值近90倍.这是由于该地区曾广泛使用混汞提金法和氰化物法进行金矿采选,造成金矿废弃尾砂及周边土壤中汞的严重富集(张成渝等,1999).廖海军(2007)研究发现,密云水库上游牤牛河流域土壤汞的累积已经达到严重污染的程度,与本研究中汞的污染状况一致.汞的极大值(6．56mg ㊃kg -1)出现在S17点处,即陈家峪金矿的表层土壤,超过背景值200多倍,土壤颜色呈金黄色,同时该点pH 值为2.82,为整个金属矿区最低值.22516期黄兴星等:北京市密云水库上游金铁矿区土壤重金属污染特征及对比研究表1㊀密云水库上游金属矿区土壤重金属含量、pH值及有机质含量Table1㊀Contents of heavy metals,organic matter,and pH value in solids of study area采样地点编号土壤类型重金属含量/(mg㊃kg-1)Co Cr Cu Pb Zn Cd As Hg pH OM西坨古金矿S1矿区表层27.69123.3055.04132.6071.07 2.50 5.450.08 6.42 1.07% S2尾矿堆23.78323.97102.62520.08329.62 3.02 6.05 1.31 6.30 2.42%S3庄稼地34.95117.9338.12162.4676.890.94 6.720.13 6.56 1.01%S4庄稼地31.13101.4735.23113.1979.380.11 5.890.02 6.680.78%S5尾矿堆23.44352.5197.98547.39235.01 2.61 5.11 1.257.260.43%S6尾矿堆18.06245.6988.31296.71282.880.877.92 1.057.14 1.37%S7庄稼地30.63383.2649.08165.27162.200.84 4.040.397.170.55%西坨古废弃S8厂区表层26.10311.0186.84247.32302.49 1.05 6.81 4.67 6.34 1.95%炼金厂S9厂区表层29.87664.68116.54323.13209.240.75 5.62 4.337.16 2.19% S10厂区表层26.13132.3960.83154.86130.980.85 4.55 1.677.16 1.89%S11厂区表层37.84420.5073.01197.9493.710.97 1.740.64 6.030.78%S12厂区表层15.85117.4237.19148.9646.93 1.29 3.64 4.33 6.50 1.13%S13厂区表层19.59594.9940.28130.2155.070.75 2.48 4.66 6.800.84%S14厂区表层22.67132.8524.0087.1678.56 2.51 3.81 2.44 6.780.66%陈家峪金矿S15尾矿堆17.39684.0478.33762.39116.50 3.69 1.87 4.10 3.03 1.60% S16尾矿堆12.86259.4053.67359.4684.340.199.95 4.23 3.16 1.68%S17尾矿堆13.57223.0866.55475.8460.840.517.26 6.56 2.820.84%S18尾矿堆25.13295.0873.70188.31178.140.86 3.50 4.67 6.600.73%S19尾矿堆27.61266.6149.37141.72110.680.39 1.96 4.15 6.17 1.13%金矿矿区均值24.44302.6464.56271.31142.34 1.30 4.84 2.67安子沟铁矿区S20尾矿库13.6693.1158.80150.3071.370.99 2.630.047.64 1.31% S21尾矿库17.1373.9668.37352.3181.890.82 1.720.087.950.63%S22尾矿库17.4139.1965.73249.5455.040.79 1.280.128.150.47%S23矿区表层21.54226.4133.00384.2356.42 2.14 2.500.20 6.21 1.48%S24矿区表层24.98262.8778.40240.1985.480.48 3.040.17 6.870.86%S25矿区表层22.52235.1432.21136.8777.560.86 3.910.137.15 1.29%冯家峪铁矿区S26尾矿库15.03144.0139.3295.9059.23 1.070.110.078.090.66% S27尾矿库41.59238.4079.03295.4097.72 1.330.070.057.980.74%S28尾矿库35.13115.1446.81137.4072.18 1.06 1.460.07 6.75 1.25%S29尾矿库14.29137.5129.22148.6739.69 1.280.150.037.62 1.21%S30庄稼地24.26129.6334.64324.9774.97 1.03 1.130.097.06 2.31%S31庄稼地34.23214.7627.9596.4277.20 1.19 1.260.097.25 2.62%S32庄稼地43.23199.6843.46335.20121.690.66 1.420.09 6.460.66%S33上游河边21.06190.6315.06136.6480.240.53 2.060.05 6.240.55%S34庄稼地27.31216.4320.07107.1260.51 1.63 1.210.147.760.23%S35下游河边32.64249.7725.28136.2185.260.89 2.07 1.59 6.56 1.67%S36下游河边41.02358.7728.0298.31115.210.71 1.740.127.290.51%S37下游河边22.03297.2518.20169.5470.79 1.28 1.160.048.05 1.06%铁矿矿区均值26.06190.1541.31199.7476.80 1.04 1.610.18北京市土壤背景值10.3029.8018.7024.6057.500.127.090.034㊀讨论(Discussion)4.1㊀金矿与铁矿土壤各指标相关性分析在对金矿与铁矿矿区土壤重金属含量㊁有机质含量及pH值进行统计分析的基础上,分析了各指标间的相关关系,并计算出相应的Pearson相关系数,其结果如表2和表3所示.从表2和表3可以看出,金矿铁矿土壤各指标间的相关性是不同的.表23251环㊀㊀境㊀㊀科㊀㊀学㊀㊀学㊀㊀报32卷金矿中Pb㊁Zn含量与Cu含量之间呈显著相关性(p<0.01),它们之间的变化规律相似,说明在金矿矿区表层土壤中这3种重金属元素的地球化学性质相近(王瑞贤等,1992).表2㊀金矿矿区土壤重金属含量与pH值㊁有机质之间的相关系数Table2㊀Correlation coefficients of heavy metals,organic matter,and pH in gold mineCo Cr Cu Pb Zn Cd As Hg pH OM Co1Cr-0.0341Cu0.0020.521∗1Pb-0.4310.498∗0.626∗∗1Zn0.0580.220.784∗∗0.3631Cd-0.1310.2110.2550.546∗0.2311As-0.295-0.3570.1790.1320.271-0.2641Hg-0.615∗∗0.3310.1120.244-0.102-0.178-0.0331pH0.554∗-0.1590.014-0.576∗∗0.311-0.075-0.206-0.509∗1OM-0.1360.2260.534∗0.3230.495∗0.1250.3190.187-0.1261㊀㊀注:∗∗p<0.01,∗p<0.05(双尾检验).表3㊀铁矿矿区土壤重金属含量与pH值㊁有机质之间的相关系数Table3㊀Correlation coefficients of heavy metals,organic matter,and pH in iron mineCo Cr Cu Pb Zn Cd As Hg pH OM Co1Cr0.539∗1Cu-0.002-0.3681Pb0.029-0.2320.483∗1Zn0.774∗∗0.481∗0.1550.1571Cd-0.0950.061-0.2410.153-0.501∗1As-0.1040.1910.0130.0290.17-0.2511Hg0.1810.215-0.185-0.1220.106-0.0650.1821pH-0.322-0.2630.303-0.156-0.2950.089-0.485∗-0.3181OM0.035-0.014-0.2170.006-0.1390.2120.1010.223-0.2821㊀㊀注:∗∗p<0.01,∗p<0.05(双侧检验).㊀㊀Cu含量与Cr㊁有机质含量之间也具有显著相关性(p<0.05,表2),从地球化学角度来看,由于上述金属元素多属于亲铜元素,能与水体厌氧状态下产生的S2-结合,形成溶解度极小的硫化物沉淀或与硫化物形成共沉淀(方涛等,2002);Hg与Cr㊁Cu㊁Pb㊁Zn㊁Cd㊁As之间相关性不显著,说明Hg与这些重金属的来源不同,主要来自于金矿的选冶工艺.金矿矿区土壤的pH值与Pb含量(p<0.01)及Hg 含量(p<0.05)之间呈显著负相关,说明土壤中pH 值越小,Pb㊁Hg含量就越高.而Co含量与pH值呈显著正相关(p<0.05),说明pH值是决定重金属含量的重要因素之一.而表3数据表明,铁矿矿区Cu含量除与Pb含量呈显著相关性(p<0.05)外,与其它金属元素含量不相关.Co含量与Zn含量(p<0.01)及Cr含量(p<0.05)之间显著相关;铁矿矿区土壤中有机质与重金属之间的相关性不显著.4.2㊀金矿铁矿尾砂污染状况对比金矿和铁矿的采选过程中都会产生大量的尾砂,矿山尾砂的长期堆存不仅会占用大量的土地,而且在地表径流㊁风㊁雨水淋滤等自然条件的作用下,其中的重金属等组分会不断地扩散迁移,进而影响其周边的土壤㊁水体和大气,但金矿尾砂与铁矿尾砂对周围土壤环境的影响程度不同(周涛发等,2004;Ramos Arroyo et al.,2007;谢淑云等. 2007).本文对密云水库上游金矿铁矿尾砂重金属含量的分析结果见表4.42516期黄兴星等:北京市密云水库上游金铁矿区土壤重金属污染特征及对比研究表4㊀金矿和铁矿矿区尾砂重金属含量的分析结果Table 4㊀The statistics of results of heavy metals contents in gold mine and iron mine㊀mg ㊃kg -1元素金矿尾砂(n =8)最大值最小值均值标准偏差铁矿尾砂(n =7)最大值最小值均值标准偏差Co 23.7812.8618.074.0841.5913.6622.0411.39Cr684.04117.42350.14193.31238.4039.19120.1963.64Cu 102.6237.1970.6225.3279.0329.2255.3317.62Pb 762.39130.21405.13214.19352.3195.90204.2295.30Zn 329.6246.93151.40113.4997.7239.6968.1618.94Cd 3.690.19 1.62 1.31 1.330.79 1.050.21As9.95 1.87 5.54 2.80 2.630.07 1.060.99Hg 6.56 1.05 3.44 2.000.120.030.070.03㊀㊀从表4可以看出,金矿尾砂中重金属的含量普遍比铁矿尾砂中的高.其中,金矿尾砂Hg 的最大值是铁矿尾砂的55倍,而Co㊁Cu㊁Cd 的平均含量相差不大.这是由金矿和铁矿采选工艺所决定的,铁矿开采过程一般采用物理磁选法,不使用化学药剂,因此,铁矿尾砂中含有的其它重金属元素可能会缓慢释放到土壤中,从而对土壤造成轻度污染.而金矿则不同,虽然该区域的金矿采选活动大部分已经停止,但金矿尾砂是经过混汞法或氰化物法选矿留下的,这就造成金矿尾砂中不仅存在金矿本身含有铜㊁铅㊁锌㊁铬等重金属,而且还含有汞和氰化物等剧毒元素,在雨水冲刷下会渗入地下,极易造成土壤中重金属含量超标(高赞东等,2007).从各点尾砂重金属含量的变化范围来看,各元素的最大值与最小值均相差较大,达到2~38倍.金矿尾砂中Cd 含量变化最大,最大值是最小值的19倍,且均超过北京市背景值;Co 含量变化较小,说明Co 受外界干扰较小.铁矿尾砂中As 含量差距最大,最大值与最小值相差达38倍,但其值均低于北京市背景值中的As 含量,说明铁矿尾砂的堆放并未对周围环境造成As 污染.标准偏差的变化与上述各元素含量变化一致.同时还要注意到二者堆放方式不同所造成的周围环境潜在危害不同.研究区域内大部分铁矿尾砂堆放在尾砂坝内,已切断其迁移途径,较为安全.而大部分金矿尾砂都是随机堆放在路边,无防护措施,对周围土壤环境造成直接污染,潜在危害很大.4.3㊀重金属的污染特征以全球页岩平均值为标准,应用地质累积指数法对密云水库上游金矿矿区和铁矿矿区土壤中重金属污染进行评价.地质积累指数(I geo )又称Muller 指数(Ji et al.2008),是德国科学家Muller 提出的一种研究环境沉积物中重金属污染的定量指标,其公式为:I geo =log 2C n 1.5Bn[]式中,C n 是指元素n 在沉积物中的实测含量,B n 是指沉积岩(即普通页岩)中的地球化学背景值,本文选择全球页岩平均值为背景(黎彤,1990,其中,Co19mg ㊃kg -1,Cr 90mg ㊃kg -1,Cu 45mg ㊃kg -1,Pb 20mg ㊃kg -1,Zn 95mg ㊃kg -1,Cd 0.3mg ㊃kg -1,As 13mg ㊃kg -1,Hg 0.4mg ㊃kg -1).地质累积指数一般分为7级(0~6级),表示污染程度由无至极强,具体见表5.表5㊀地累积指数与污染程度Table 5㊀The relation between I geo and polluting degreeI geo 级别污染程度<00无污染0~11无污染到中度污染1~22中度污染2~33中度污染到强污染3~44强污染4~55强污染到极强污染>56极强污染根据上述条件,密云水库上游金属矿物土壤重金属的评价结果见图2.从图2可以看出,金矿矿区土壤重金属的污染程度远高于铁矿矿区.金矿矿区土壤中,Pb 污染最为严重,为中度污染到强污染,部分达到强污染甚至极强污染;Hg㊁Cd 污染较为严重,为中度污染,部分达到强污染;Cr 也产生了轻微污染,为无污染到中度污染;Co㊁Cu㊁Zn 则主要为无污染,少量为无污染到中度污染;As 污染最小,几乎无污染.在铁矿矿区土壤中,污染程度最高的也是Pb,5251环㊀㊀境㊀㊀科㊀㊀学㊀㊀学㊀㊀报32卷达到中度污染到强污染,部分为强污染;Cd 为中度污染;Cr 主要为无污染到中度污染,部分达到了中度污染;Co㊁Hg 仅有个别样品达到第I 级,在绝大部分样品中无污染,对环境影响较小;而Zn㊁As 中几乎全部无污染.在金矿矿区土壤中重金属的污染程度由高到低依次为:Pb >Hg >Cd >Cr >Cu >Zn >Co >As;铁矿矿区土壤中重金属的污染程度由高到低依次为:Pb >Cd >Cr >Co >Cu >Zn >Hg >As.总体来看,密云水库上游金属矿区土壤中重金属的污染程度已经很严重,特别是Pb 及金矿矿区的Hg 污染,应引起有关部门的足够重视.图2㊀地质累积指数法评价结果Wisker-box 图(a.金矿,b.铁矿)Fig.2㊀The wisker-box of evaluating results by I geo (a.gold mine,b.iron mine)5㊀结论(Conclusions)1)密云水库上游金铁矿区土壤中,各重金属元素除Co㊁As 外,其余金属元素含量明显高于北京市土壤重金属背景值,且金矿矿区土壤中重金属的含量普遍高于铁矿矿区.金铁矿的选冶均造成了Pb 的严重累积,金矿矿区土壤中汞污染状况较为严重,超过北京市背景值近90倍,值得进一步关注.2)相关性分析表明,金矿矿区土壤中Cu 含量与Pb㊁Zn(p <0.01)及Cr㊁OM 含量(p <0.05)之间有显著相关性;pH 值与Pb 含量(p <0.01)及Hg 含量(p <0.05)之间呈显著负相关,说明金矿矿区pH 值是决定重金属含量的重要因素之一.而铁矿矿区土壤中重金属含量之间的相关性不显著.3)金矿尾砂中重金属含量明显高于铁矿尾砂,与矿区土壤污染状况一致,废弃尾砂及其氧化产生的大量酸性矿山排水通常会加剧矿区及其周边土壤中重金属污染的累积.4)地累积指数法评价表明,密云水库上游金属矿区土壤中重金属的污染程度已经很严重,金矿矿区重金属的污染程度由高到低依次为:Pb >Hg >Cd >Cr >Cu >Zn >Co >As;铁矿矿区重金属的污染程度由高到低依次为:Pb >Cd >Cr >Co >Cu >Zn >Hg >As.5)研究结果表明,密云水库上游金铁矿的选冶过程及废弃尾砂已经造成了矿区周边土壤环境重金属的严重污染.区域内大量金矿废弃尾砂无防护措施的随机堆放,对周围土壤环境造成了直接污染,应引起有关部门重视.因此,应该加强管理和执法力度,加强金铁矿尾砂的防护措施,做好矿区周围环境的监测,及时进行尾矿的修复治理工作.责任作者简介:季宏兵(1966 ),研究员,博士生导师,中国科学院百人计划人选,主要从事化学风化与元素循环㊁重金属的生物地球化学过程与植物修复研究.参考文献(References ):Al T A,Blowes D W,Martin C J,et al .1997.Aqueous geochemistry andanalysis of pyrite surfaces in sulfide-rich mine tailings[J].GeochimCosmochim Acta,61(12):2353-2366Bobos I,Duraes N,Noronha F.2006.Mineralogy and geochemistry ofmill tailings impoundments from Algares (Aljustrel ),Portugal:Implications for acid sulfate mine waters formation[J].Geochemical Explore,88:1-5蔡保松,陈同斌,廖晓勇,等.2004.土壤砷污染对蔬菜砷含量及食用安全性的影响[J].生态学报,24(4):711-717Cai B S,Chen T B,Liao X Y,et al.2004.Arsenic concentrations insoils and vegetables and their risk assessments in highlycontaminated area in Hunan Province[J].Acta Ecological Sinica,24(4):711-717(in Chinese)陈同斌,郑袁鸣,陈煌,等.2004.北京市土壤重金属含量背景值的系统研究[J].环境科学,25(1):117-122Chen T B,Zheng Y M,Chen H,et al.2004.Background 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