典型铜尾矿库周边土壤重金属复合污染特征
我国土壤重金属污染的来源、现状、特点及治理技术
我国土壤重金属污染的来源、现状、特点及治理技术我国土壤重金属污染的来源、现状、特点及治理技术一、引言土壤作为人类生产、生活和生态环境的重要组成部分，其质量关系到农业生产、食品安全以及生态环境的可持续发展。
然而，近年来，我国土壤面临着严重的重金属污染问题，给生态环境和人类健康带来了严重威胁。
本文旨在探讨我国土壤重金属污染的来源、现状、特点以及治理技术，为土壤环境保护和建设提供参考。
二、土壤重金属污染的来源土壤重金属污染主要来源于以下几个方面：1. 工业排放源：工业生产过程中排放的废水、废气和固体废弃物中含有大量重金属污染物，如铅、镉、铬、锌等。
2. 农业投入源：农业生产过程中使用的化肥、农药等投入物质中含有少量的重金属元素，长期施用会导致土壤重金属积累。
3. 城镇化发展源：城市化过程中，高密度人口聚集和大量的建设活动使得大量的重金属污染物排放到土壤中。
4. 生活废弃物源：生活垃圾、养殖场粪便等生活废弃物的堆肥和填埋过程中，重金属元素也会进入土壤。
三、土壤重金属污染的现状和特点1. 现状：我国土壤重金属污染普遍存在，严重超标的地区有限，但受到影响的面积广泛。
据统计，我国60%以上的耕地和30%以上的园林绿化土壤已超过土壤质量标准。
2. 特点：土壤重金属污染的特点主要有以下几个方面：（1）分布不均匀：重金属污染物在土壤中的分布具有一定的地域性和差异性，集中在工业和农业生产密集地区。
（2）难以清洁：由于重金属对土壤的固定效果较好，一旦受到污染很难被彻底清除，需要长期治理和修复。
（3）生物富集：土壤重金属对农作物、植物和动物具有一定的富集能力，通过食物链可能会进入人体，对人体健康造成潜在风险。
四、土壤重金属污染治理技术治理土壤重金属污染是一项综合性的工程，需要结合不同的技术手段进行处理，以下介绍几种常见的治理技术：1. 土壤修复技术：（1）植物修复：通过选择一些具有重金属超富集能力的植物，如石竹、大豆等，种植在受污染土壤中，通过植物的吸收和富集作用，减少土壤中重金属的含量。
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是地球的外壳层之一，是地球化学作用的产物，是生态系统中物质循环的重要组成部分。
土壤中含有各种元素，包括重金属元素。
重金属元素是土壤中的一类重要物质，它们在一定程度上影响着土壤的物理性质、化学性质和生物性质。
由于人类活动的不断扩张，导致土壤中的重金属元素含量出现不同程度的污染，对生态环境和人类健康造成了严重影响。
一、土壤重金属的来源重金属元素是自然界中广泛存在的一类元素，包括镉、铬、铜、镍、铅、锌等。
它们在土壤中的来源主要有两个方面。
重金属元素是地壳中的一种常见元素，含量较高。
自然界中的火山爆发、地壳运动和风化作用等都会释放大量的重金属元素，进入土壤中。
人类活动也是土壤中重金属的重要来源。
工业生产、矿山开采、废弃物处理以及农业生产等，都会导致土壤中重金属元素的不同程度的释放，从而污染土壤。
二、土壤重金属的分布特征不同地区的土壤重金属分布特征有所不同，主要受到地质背景、气候条件、土壤类型和人类活动等因素的影响。
一般来说，工业区、矿产资源丰富的地区以及农业生产密集的地区，其土壤重金属含量较高。
具体表现在以下几个方面：1. 地质背景影响：不同地区的地质构造和岩石类型会直接影响土壤中重金属元素的含量。
富含铅、锌等重金属的地质构造区，其土壤中重金属含量也较高。
2. 工业和矿业活动影响：工业区和矿区是土壤重金属含量较高的地区，因为工业生产和矿山开采会释放大量的重金属到土壤中，导致土壤污染。
3. 农业活动影响：农业生产中使用的化肥、农药等产品中含有重金属元素，过度使用会导致土壤中重金属含量升高，造成土壤污染。
三、土壤重金属的生态风险评价土壤中重金属的污染会对生态环境产生不良影响，对人类健康构成潜在威胁。
对土壤中重金属的生态风险进行评价是非常必要的。
1. 生态风险评价的内容①土壤重金属含量的分析和评价：对土壤中的重金属元素进行检测和分析，评价其含量是否超出了国家相关标准。
②土壤重金属的迁移转化过程：分析土壤中重金属元素的来源、去向和迁移转化过程，评价其对周围环境的影响。
典型铜尾矿库周边土壤重金属复合污染特征
１ 材 料与 方 法
１１ 样 品采集 ． 采样 时间是２ ０ 年５ ，采 用Ｓ ０８ 月 形多点 采样 ，在 德 兴 铜 矿４ 尾 砂 库 坝顶 及 其 坝坡 以及 坝 下游 按 照 撑
土壤 重金 属元素 测定方法 为 ：土壤样 品经 由浓 硝 酸 ・ 盐 酸 － 氟 酸 氯 酸 消 解 后 ，采 用 日立 浓 氢 高
中 图分 类 号 ：Ｘ５ ３ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１７ ９６ （ ０ ０） ｌ ｌ３Ｏ ６ ４５ ０ ２ １ Ｏ 一 ｌ．５ ０
矿 山开 采导 致 的矿 山生态 环 境 污 染 已成 为 全 珠 陛的环境问题 ，日益 引起 人们 的关 注 。选 矿产 生
距离增 大 的顺 序采 集石墩 头村 、杜村 、浮溪 口和海
典 型铜 尾 矿 库周 边 土壤 重 金 属 复合 污 染特 征
王志楼 ，谢 学辉 ，王慧萍，郑春丽，柳建设
东华 大学环境 科学 与工 程学 院 一 Ｅ ２ １２ 海 ０ ６０
摘要 ：应用 了Ｈ ｋ ｎｏ潜在生态风险指数法 、相关分析法 、主成分分析法对德兴铜矿尾砂库周边土壤Ｃ 、Ｚ 、Ｎ 、Ｐ 、Ｃ ａａ ｓｎ ｕ ｎ ｉ ｂ ｒ 和Ｃ 复合污染特征进行研究 ，定量确定了铜尾矿库潜在生态风险程度 、主要污染 因子 和潜在生态风险因子。结果表明 ：铜 ｄ 矿尾矿库周边土壤受 到不 同程度的重金属污染 ，该地 区平均潜在生态风险污染指数超过６０ ０ ，具有极 高的潜在生态风险 ；各 重金属潜在生态风险参数 由高至低顺序为Ｃ 、Ｃ 、Ｐ 、Ｎ 、Ｃ 、Ｚ ，其中Ｃ 为主要潜在生态风险因子。进一步通过主成分 ｄ ｕ ｂ ｉ ｒ ｎ ｄ 分析法研究 了重金属 的污染特性 ，发现前３ 个主成分贡献率分别为 ：６ ． ３ ５０ ％、ｌ． ５ ３ ８８ ％、６ ４ ％，第一主成分反映了Ｚ 、 ２ ．３ ２ ｎ Ｎｉ ｒ 、ｃ 的信息 ，第二 主成分反映了Ｃ 和Ｃ 的信息 ，第三主成分反映Ｐ 的信息 。 ｕ ｄ ｂ 关键词 ：重金属；复合污染 ；铜尾矿库 ；潜 在生态风险评价 ；主成分
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重金属是一种常见的环境污染物质，它们来自于各种工业废气、废水、固体废弃物的排放和排放，以及农业生产、交通运输等人为活动，对土壤环境和生态系统构成了严重的威胁。
对土壤中重金属的分布特征及生态风险进行评价和研究具有重要的现实意义。
1. 重金属的来源土壤中的重金属主要来源于以下几个方面：（1）工业废气和废水的排放。
工业生产中，大量的废气和废水中含有重金属元素，它们通过排放进入土壤中积累。
（2）固体废弃物的填埋。
各种工业固体废弃物中也含有大量的重金属，如果不得当处理，会使其中的重金属渗透到土壤中。
（3）农业生产。
在农业生产中，农药、化肥等农业用品中含有重金属元素，它们会通过施用进入土壤。
（4）交通运输。
车辆的尾气中也含有一定量的重金属元素，这些元素会随着尘土沉积到土壤中。
土壤中的重金属分布具有一定的空间差异性，主要受以下几个方面的影响：（1）地质因素。
地质构造、岩性和矿物成分对土壤中重金属的含量有一定的影响。
（2）人为活动。
工业、农业、交通运输等人为活动对土壤中重金属的污染起到了推动作用。
（3）土壤性质。
不同类型的土壤对重金属的吸附能力和保持能力不同，因此重金属在土壤中的迁移和转化也存在差异。
3. 重金属的迁移与转化土壤中的重金属存在于不同的态势之中，它们可能以游离态、络合态、沉淀态、结合态等形式存在，而这些态势的变化对于重金属在土壤中的迁移和转化具有重要的影响。
重金属的迁移和转化受土壤理化性质和环境条件的制约，不同重金属元素间也存在竞争吸附、共沉淀等现象，这些过程影响了土壤中重金属的垂向和纵向迁移。
1. 生态风险的评价指标生态风险是指某种化学物质在自然环境中对生物体和生态系统造成潜在危害的可能性，评价土壤重金属的生态风险主要采用以下几个指标：（1）土壤重金属含量。
这是最基本的评价指标，土壤中重金属的含量直接影响到其对生物和生态系统的影响程度。
（2）生态毒性效应。
重金属对植物、微生物等生物的毒性效应对土壤生态系统有一定的影响。
土壤重金属污染特征、源解析与生态健康风险评价
土壤重金属污染特征、源解析与生态健康风险评价随着人类经济社会的发展，土壤重金属污染问题日益严重，对人类健康和生态环境带来了极大的威胁。
因此，研究土壤重金属污染特征、源解析以及生态健康风险评价具有重要的理论和实践意义。
一、土壤重金属污染特征土壤重金属污染的特性主要包括以下方面：1. 长期积累。
重金属具有不易降解，长时间残留在土壤中的特点，导致污染问题不易解决。
2. 空间分布不均。
土壤重金属污染具有空间分布不均的特点，不同区域的重金属含量存在明显差异。
3. 土壤pH值的影响。
土壤pH值对于重金属的迁移和转化具有重要的影响，不同pH值下重金属的生物有效性也有所不同。
4. 生物累积。
含有重金属的土壤会被植物吸收并进入食物链，从而引起生物累积和增长。
5. 健康风险。
长期暴露于含有重金属的土壤中，会对人类健康产生不良影响。
二、土壤重金属污染源解析土壤重金属污染的主要来源包括自然源和人为源两种类型。
1. 自然源。
包括岩石、土壤本身、化学物质的化学反应和气候变化等因素，这些因素可能导致一定程度的土壤重金属含量升高。
2. 人为源。
包括工业污染、城市生活污染、农业和畜牧业污染等，这些活动会释放大量的重金属进入土壤，从而导致土壤重金属含量明显增加。
三、生态健康风险评价对于评估土壤重金属污染对生态环境和人类健康的风险，主要有三个步骤：1. 确定重金属类型和含量。
通过采样和分析土壤样品中的重金属类型和含量，评估污染程度。
2. 评估生态风险。
确定重金属对生态环境的影响，主要包括植物生长、土壤呼吸、土壤微生物等方面。
3. 评估健康风险。
确定重金属对人类健康的影响，并制定相应的风险阈值，提出风险管理和预防措施。
四、结论土壤重金属污染问题是全球范围内的重要环境问题，必须引起社会各界的高度重视。
科学研究土壤重金属污染是解决此问题的关键，通过对土壤重金属污染的特征、来源和生态健康风险评价的深入研究，有助于为相关工作提供科学依据和技术支持。
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分布特征及其生态风险评价是土壤环境中的一个重要问题。
重金属是指相对密度大于5的金属元素，如铅、锌、镉等。
由于工业发展、人类活动以及农药使用等原因，重金属在土壤中的含量逐渐累积，对土壤生态系统和人类健康造成潜在的风险。
土壤中的重金属分布特征可以通过采集不同地点的土壤样品，并进行化学分析来研究。
根据分析结果可以发现，重金属在土壤中的分布不均匀，呈现出局部污染和点源污染的特征。
一般来说，重金属含量高的地区主要集中在工业区、交通路段和农业用药区等。
土壤重金属的分布还与土壤类型、地形地貌、气候等因素密切相关。
重金属在土壤中的存在形式也对其生态风险评价起到重要作用。
重金属主要以可溶态、活性态和吸附态存在。
可溶态和活性态的重金属容易被植物吸收并富集在其体内，进而通过食物链传递到人类。
土壤中重金属的吸附态则对其生物有效性和迁移性起到一定的限制作用。
针对土壤中重金属的生态风险评价，可以通过综合考虑土壤中重金属的含量、存在形态、迁移性以及植物吸收等因素进行分析。
常用的评价指标包括毒性特征值、生态风险指数、健康风险值等。
毒性特征值是描述土壤中重金属毒性效应的指标，生态风险指数则综合考虑了重金属的生物有效性、迁移性和生态影响等因素，可以用于评价土壤重金属对生态系统的潜在风险。
在进行土壤重金属的生态风险评价时，还应考虑不同土壤类型、地区以及不同种类农作物对重金属的适应性和累积能力。
不同重金属对植物的毒性效应也有所差异，因此应结合具体情况进行评价，制定相应的防治策略，保护土壤环境和人类健康。
煤矿周围土壤中铜、锌污染状况及特征分析
ＴＨＥ ＣＯＮＴＡＭ Ｉ ＮＡＴＩ ＯＮ Ｓ ＡＮＤ ＣＨＡＲＡＣＴ ＥＲＩ Ｔ ＣＳ ＡＮＡＬＹＳＳ ＯＦ Ｓ Ｉ Ｉ Ｃｕ ＡＮＤ ＯＩ Ｚｎ ＯＦ Ｓ ＬＳＡＲ０ＵＮＤ Ｃ０ＡＬ Ｍ Ｉ ＮＥ
ＬＩ Ｙｉ Ｕ
（ ｎ ｎＮｏｍｄ ｎｖ ｒｉ Ｃ ａ ｇ ｈ １ ０ ＩＣ ｉａ Ｈｕ ａ ｒ Ｕ ｉｅｓｔ ｈ ｎ ｓ ａ４ ０ ８ ， ｈｎ ） ｙ，
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｓ ｓｕ ｙ ｂ ｓ ｄ ｉ ｈ ｎ ｏ ｎｙ Ｘｉｏ ｏ ｎ ｒ ｉｄ ｏ ｏ ａｅ ｓ ｅ ｆＳ ａ ｘ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｉ ｔ ｄ ａ ｅ ｎ Ｓ ｅ ｍｕ Ｃ ｕ ｔ ｇ ｕ Ｃ ｕ ｔｙ Ｌ ｕ ａ ｇ ｕ Ｗ ｔｒｈ ｄ ｏ ｈ ｎ ｉ
减 ， 随采样深度 增加 而递减 。 并
关 键 词 ： 矿 ； 壤 ； 染 状 况 ； 征 分 析 煤 土 污 特 中 图 分 类 号 ：Ｄ ９ Ｔ ９ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ６ ８ ５ （０ ０ ０ — ０ ８ ０ １ ０ — ７ ９ ２ １ ）１ ０ ４ — ４
ｃ ｌｅ ｔｄ ｉ ｈ ｉ ｉ ｉｙ ｏ ｇ ｕ ｃ ｕ ｒ ｕ ａ ｇ ｕ ｗａ ｅ ｓ ｄ ｃ ａ ｎｅ ｏｌ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｖ ｃｎ ｔ ｆＸｉ ｏ ｏ ｎｔｙ Ｌｉ ｄ ｏ ｏ ｔｒｈｅ ｏ ｌｍｉ ，Ｅｍｐ ａ ｉｅ ｏ ａ ａ ｈ ｓｚ ｄ ｔ ｎ —
带 的 陕 西 省 神 木 县 六 道 沟 流 域 ．煤 矿 众 多 且 多 集
中在沟 口处 ， 对周 围土壤 造成 了严重 的点源 污染 。 同时 由于风力作 用 。使煤 矿粉 尘在流 域 中被重新
分 布 ， 加 了对土壤 的非点 源性 污染 。 增 以神 木 县 西
国民经济 的发 展 。 因此 ， 矿周 围土壤重 金属污染 煤
土壤重金属污染总结
土壤重金属污染总结
一、土壤重金属危害
1、影响植物根和叶的发育。
2、破坏人体神经系统、免疫系统、骨骼系统等，如水俣病等。
3、污染饮用水。
二、土壤重金属污染特点
1、重金属不能被微生物降解，是环境长期、潜在的污染物；
2、因土壤胶体和颗粒物的吸附作用，长期存在于土壤中，浓度多成垂直递减分布；
3、与土壤中的配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子、腐蚀质等)作用，生成络合物或螯合物，导致重金属在土壤中有更大的溶解度和迁移活性；
4、土壤重金属可以通过食物链被生物富集，产生生物放大作用；
5、重金属的形态不同，其活性与毒性不同，土壤pH、Eh、颗粒物以及有机质含量等条件深刻影响它在土壤中的迁移和转化。
注：土壤重金属污染（heavy metal pollution of the soil）是指由于人类活动，土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。
土壤重金属是指由于人类活
动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境质量恶化的现象。
冀北山区某有色多金属尾矿库周边农用地重金属污染特征与生态健康风险评价
冀北山区某有色多金属尾矿库周边农用地重金属污染特征与生态健康风险评价冀北山区某有色多金属尾矿库周边农用地重金属污染特征与生态健康风险评价绪论随着工业化的快速发展，尾矿库排放的有毒物质对周边环境造成了严重的污染。
尾矿库中含有大量的重金属元素，其对土壤和水体环境的污染已成为公众关注的焦点。
冀北山区某有色多金属尾矿库周边农用地的重金属污染情况受到了较大的关注。
本文旨在通过对该地区农用地的重金属污染特征进行调查和评价，从而为农业生态健康风险的评估提供可靠的参考依据。
一、冀北山区某有色多金属尾矿库环境背景分析冀北山区某有色多金属尾矿库位于该地区的中心位置，周围环境为农田和山区。
尾矿库由铜、铅、锌等多种金属矿石的尾矿组成，其中包含丰富的重金属元素。
尾矿库在山区紧邻农田，其排放物质随着风向、降雨等因素扩散到周边的农用地中。
二、农用地重金属污染特征调查通过对农用地样品的采集和重金属元素的分析，我们对该地区农用地的重金属污染特征进行了调查。
结果显示，农用地中铜、铅、锌等重金属元素的含量明显高于周边无尾矿库区域，且呈现出明显的空间变异。
尾矿库周边的农用地下游位置重金属元素的含量最高，而上游位置的含量较低。
这可能是由于重金属元素在尾矿库排放后逐渐迁移的结果。
此外，不同种类的农作物对重金属元素的吸收和富集能力也会影响农用地的重金属污染特征。
三、重金属污染对生态系统的影响评估重金属污染对生态系统的持续影响是农用地周边环境的主要风险之一。
通过对农田土壤样品的采集和分析，我们发现土壤中重金属元素的积累对土壤肥力和农作物生长产生了负面影响。
重金属元素的富集不仅会抑制土壤中微生物的生长，还会对土壤的酶活性和有机质分解造成破坏。
此外，重金属元素在作物中的富集也给食物链带来了潜在的风险，可能对人体健康造成危害。
四、生态健康风险评价为了评估冀北山区某有色多金属尾矿库周边农用地的生态健康风险，我们综合考虑了土壤和作物中重金属元素的含量、环境背景和人体接触等因素。
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是地球上生命赖以生存的基础，其质量状况直接关系到生态环境的健康和人类的生活。
随着工业化进程的加快和人类活动的增加，土壤受到了越来越多的污染，其中重金属污染是比较严重的问题之一。
重金属在土壤中的分布特征及其对生态环境的影响已经引起了人们的广泛关注。
本文将探讨土壤重金属的分布特征及生态风险评价。
一、土壤重金属的来源及分布特征重金属是一类密度较大的金属元素，具有一定的毒性和生物累积性。
在土壤中，重金属污染主要来源于工业排放、农药和化肥的使用、交通运输等人类活动。
大气降尘和水体渗漏也是重金属污染的重要来源。
土壤中常见的重金属主要包括铅（Pb）、镉（Cd）、铬（Cr）、汞（Hg）、镍（Ni）、锰（Mn）等。
这些重金属对土壤生态系统和生物链都会造成不同程度的影响。
土壤中重金属的分布具有一定的特征。
一般来说，重金属在土壤中的分布受到土壤类型、pH值、有机质含量等因素的影响。
在不同的土壤类型中，重金属的含量会有所不同。
在耕作土壤中，重金属的含量相对较低，而在工业区附近的土壤中，重金属的含量会明显增加。
土壤的pH值也会影响重金属的分布。
一般来说，土壤的pH值越低，重金属的含量越高，因为酸性条件有利于重金属的溶解和释放。
而土壤中的有机质含量对重金属的固定和迁移也起着重要的作用。
有机质含量高的土壤通常能够更好地固定重金属，减少其对生态环境的影响。
二、土壤重金属对生态环境的影响土壤中的重金属对生态环境有多种影响。
重金属对土壤微生物和土壤动物的生长和活动产生影响，导致土壤生态系统的紊乱。
重金属对植物的生长和发育也会产生不利影响，严重影响农作物的品质和产量。
重金属还具有一定的生物积累和生物放大特性，导致食物链中的生物不断受到重金属的累积，最终对人类健康产生威胁。
针对土壤重金属污染对生态环境的影响，国内外学者进行了大量的研究。
他们发现，土壤中重金属的积累会导致土壤微生物群落的变化，降低土壤养分的有效性，阻碍土壤中的化学循环和生物循环过程。
云南新平铜尾矿库周边土壤重金属污染评价
云南新平铜尾矿库周边土壤重金属污染评价一、引言A. 研究背景及意义B. 研究目的和内容C. 研究方法和流程二、新平铜尾矿库周边土壤样品采集与分析A. 土壤采集及处理方法B. 土壤重金属分析方法C. 数据分析及结果呈现三、土壤重金属污染评价A. 现场调查与分析B. 土壤重金属含量评价C. 土壤重金属污染指数（PI）评价四、土壤重金属污染风险评价A. 风险评价模型及指标体系B. 土壤重金属毒理学评价C. 土壤重金属污染风险评价五、治理建议及结论A. 治理建议B. 研究结论六、参考文献一、引言A. 研究背景及意义自工业时代以来，人类对自然环境的破坏越来越严重。
工业活动如矿山开采、炼铁、炼钢等过程会排放废水、废气以及工业废弃物，这些排放会对周围的土壤、水体等环境造成危害。
其中，重金属污染是环境污染中最为严重的问题之一，对大气、水体、土壤等环境产生了巨大的危害。
随着中国经济的不断发展，资源型经济迅速崛起，矿业开采、钢铁冶炼等重工业行业发展迅速。
然而，这些行业的迅猛发展也给周围的环境带来了巨大的威胁。
云南省新平铜尾矿库是一座著名的铜矿矿区，自20世纪70年代以来，这里的铜矿开采活动一直是该地区经济社会发展的重要支柱。
然而，长期存在的矿区活动不仅大量消耗自然资源，而且也会对周围环境造成严重的污染。
由于生活在污染环境中长时间，人体会对重金属吸收过量，造成人体健康受到影响。
因此，对新平铜尾矿库周边地区的土壤重金属污染状况进行评价和分析，对保护环境和人体健康有着重要的意义。
B. 研究目的和内容本文的主要目的是通过对新平铜尾矿库周边土壤重金属污染状况的评价，探究矿区生态环境中重金属污染状况，为后续环境保护工作提供科学依据。
具体内容包括以下几点：1. 采集土壤样品，并通过化学分析法测定土壤中的重金属含量；2. 利用相关指标评价新平铜尾矿库周边地区土壤的重金属污染状况；3. 运用统计分析方法，分析土壤重金属污染的空间分布特征；4. 利用现有的土壤重金属污染风险评价模型，对新平铜尾矿库周边土壤重金属污染情况进行风险评价；5. 提出针对性的治理建议，为新平铜尾矿库周边地区的环境保护工作提供参考。
煤矿周边土壤重金属的含量特征及健康风险评价
煤矿周边土壤重金属的含量特征及健康风险评价作者：张雅茹黄伊恒于博媛来源：《安徽农学通报》2021年第06期摘要：为了解煤矿影响区土壤重金属含量特征及污染状况，该研究测定了土壤中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb元素的含量，采用单因子指数法、地累积指数法对土壤重金属污染水平进行评价，并运用暴露风险评价模型评估重金属对人体健康的风险。
结果表明：Cr、Cu、As、Cd和Pb的均值含量均超过了安徽省表层土壤背景值，但土壤生态环境的风险低。
Cd的单因子指数最大，有67%的采样点达到了警戒限值，其次是As;Cd的地累积指数最大，所有采样点均处于轻微污染范围;As次之。
7种重金属的非致癌风险对儿童的影响大于成人，且在3种暴露途径中，手-口摄入途径最为显著;相比之下，Cr和As的致癌风险和非致癌风险较大。
关键词：煤矿影响区;土壤重金属;单因子指数法;地累积指数法;暴露风险评价中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）06-0139-07Content Characteristics and Health Risk Assessment of Heavy Metals in Soil around Coal Mines ZHANG Yaru et al.（College of Resources and Civil Engineering， Suzhou University， Suzhou 234000，China）Abstract： In order to study the characteristics of soil heavy metal content and pollution in the coal mine affected area， the content of heavy metals Cr， Ni， Cu， Zn， As， Cd and Pb in the soil was tested， the single factor index method and the geo-accumulation index method were used to evaluate the soil heavy metal pollution level， and use exposure risk assessment model to assess the risk of heavy metals to human health. The results showed that the average content of Cr， Cu， As，Cd and Pb all exceeded the background value of surface soil in Anhui Province， but the soil ecological environment risk was low. Cd has the largest single factor index， 67% of the sampling points have reached the warning limit， followed by As; Cd has the largest geo-accumulative index，all sampling points are in the slightly polluted range; As is the second. The non-carcinogenic risks of the seven heavy metals have a greater impact on children than adults， and among the three exposureroutes， the hand-oral intake route is the most significant; in contrast， the carcinogenic and non-carcinogenic risks of Cr and As are greater.Key words： Coal mine affected area; Soil heavy metals; Single factor index method; Geo-accumulation index method; Exposure risk assessmen在中國一次性能源消耗结构中，燃煤占60%左右。
我国耕地土壤重金属污染特征及潜在生态风险
我国耕地土壤重金属污染特征及潜在生态风险土壤污染是指人类活动产生的污染物进入土壤，使得土壤环境发生破坏甚至恶化，从而对环境和人类产生危害的现象。
土壤污染物的种类包括挥发性有机物（甲醛、丙酮等）、多环芳烃（苯系物等）、持久性有机污染物及农药（二噁英、六六六等）、重金属和其他无机物（铅汞砷、氰化物等）。
随着城市化和工业化进程的加快，我国土壤重金属污染事故频发，特别是耕地土壤重金属的污染，已经引起了国内外的广泛关注。
土壤重金属不仅持久性强、难降解，而且能够直接或间接的通过食物链威胁农产品质量和人类健康。
尤其是镉、铅还会导致人体内分泌紊乱，被定义为环境激素物质；汞进入人体不但损伤神经系统，还会在肾脏中蓄积，造成不同程度的肾损害，同时还具有免疫毒性和生殖毒性，尤其是汞被甲基化之后生成的甲基汞，能诱发胚胎和胎儿畸形；砷是致癌物质，过量摄入会引发皮肤、心血管、呼吸系统和神经系统癌变，人们熟知的砒霜，即是砷化合物的一种。
因此，重金属一直以来是土壤研究中重点关注的一类污染因子。
2018年修订了GB 15618-2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》，其中明确规定了农用地土壤重金属污染筛选值和管制值（包括镉、汞、砷、铅、铬等分别在水田和其他土壤中的浓度限值），如表1和表2所示。
耕地土壤的污染现状及治理工作也得到了很多部门的高度重视。
2017年农业农村部和生态环境部根据《中华人民共和国环境保护法》等有关法律、行政法规，联合发布《农用地土壤环境管理办法（试行）》（2017年11月1日起施行），该《办法》指出农用地土壤环境质量国控监测点位应当重点布设在粮食生产功能区、重要农产品生产保护区、特色农产品优势区以及污染风险较大的区域等，急需进一步探索可借鉴、可复制、可推广的重金属污染耕地治理模式和体制机制。
实施农产品产地土壤重金属污染治理示范和农产品产地禁产区划分示范点，以水稻、小麦重金属污染耕地为重点，制定受污染耕地安全利用技术指南，推动水稻、小麦等重点作物污染耕地治理试点示范。
矿山不同片区土壤中Zn_Pb_Cd_Cu和As的污染特征
矿山不同片区土壤中Z n 、Pb 、Cd 、Cu 和As 的污染特征廖国礼,吴超(中南大学资源与安全工程学院,长沙 410083)摘要:根据某典型有色金属矿山生产过程的污染状况,将受污染的矿区土壤分为尾矿污染区、坑道废水污染区、污风降尘污染区和精矿运输污染区4种类型.选择该矿区受污染土壤样本28个,用等离子体原子发射光谱仪(ICP 2AES )等方法分析了土壤重金属含量和形态特征.结果表明,该矿区土壤重金属Zn 、Pb 、Cd 、Cu 和As 污染较为严重,土壤Zn 、Pb 、Cd 、Cu 和As 平均含量分别达50816mg ・kg -1、38418mg ・kg -1、7153mg ・kg -1、356mg ・kg -1和4416mg ・kg -1.不同片区间存在明显差别,污染强度以尾矿污染区最高,内梅罗综合指数为1713,其次是精矿运输污染区和坑道废水污染区,污风降尘污染区污染较轻;各片区土壤的重金属元素以残余态为主,有机结合态比例最小,不同元素之间、不同片区土壤之间各形态所占比例差别不大.关键词:矿山;重金属污染;不同片区;土壤污染;重金属形态中图分类号:X53;TD78 文献标识码:A 文章编号:025023301(2005)0320157205收稿日期:2004206230;修订日期:2004209220基金项目:国家自然科学基金资助项目(50474050)作者简介:廖国礼(1967～),男,湖南郴州人,博士生,研究方向为环境规划与评价.Polluted Characteristics of Zn ,Pb ,Cd ,Cu and As in Soil of Different Mining Activity ZonesL IAO Guo 2li ,WU Chao(School of Resources and Safety Engineering ,Central S outh University ,Changsha 410083,China )Abstract :Depending upon the polluted features of various mining activities in a typical nonferrous metal mine ,the contaminated soil area was divided into four zones which were polluted by tailings ,mine drainage ,dust deposition in wind and s preading minerals during vehicle transportation respectively.In each zone ,soil samples were collected.Total 28soil sam ples were dug and be analyzed by ICP 2AES and other relevant methods.The results indicated that the avera ge contents of Zn ,Pb ,Cd ,Cu and As in soils were 50816mg ・kg -1,38418mg ・kg -1,7153mg ・kg -1,356mg ・kg -1and 4416mg ・kg -1respectively.But the contents of heavy metals in different zone have distinct differences.The pollution intension of tailing was the heaviest which Nemero index was 1713.Ranking of pollution intension of different zones from heavy to light is in the sequence of tailing zone ,mineral trans portation zone ,mine drainage zone ,and dust deposition zone.The original phase of heavy metals and minerals is the main pollution ingredient of each zone.The proportion of oxidizing association with organic substance is small.Difference of the association of heav y metals is small in different polluted zones.K ey w ords :mine ;heavy metals pollution ;various zones ;soil pollution ;metal form 近年来,国内外学者对矿产资源开发的重金属污染评价、重金属污染机理和矿区环境重金属污染特征进行了大量的研究,并取得了丰硕的成果[1～5,8～14].但目前为止,对于矿区环境不同片区的重金属污染的差异特点极少有文献报道.重金属污染伴随着矿产资源开发的全过程,每一过程都呈现不同的污染特性,笼统地对其进行研究不利于充分掌握重金属的污染信息.本文以湖南某铅锌矿山为例,对矿山不同片区土壤重金属污染进行系统的调查,充分了解矿产资源开发环境不同片区土壤中重金属污染特征,为清除或削减土壤重金属污染、修复和改良已污染土壤提供科学依据.1 矿山概况111 基本情况该矿山位于湖南省郴州市桂阳县境内,采用地下开采方法.1967年建成投产,目前的日采选综合生产能力1500t ,年采出矿量为319×105t ,属中型规模矿山.矿石以Pb 、Zn 为主,伴有Cu 、Ag 、W 、Sn 、Mo 、Fe 等多种金属,局部含U 、Ra.矿岩中游离SiO 2含量5%～10%.矿区平均海拔310m 标高,占地面积50km 2.年平均气温1913℃.常年风向北,平均风速218m ・s -1.尾砂坝占地面积1km 2,累计储存尾砂5×106m 3.尾矿坝处于两座山体之间的天然洼地,下游为大片农田,井下坑道废水排量1400m 3・d -1,废水经24台水泵扬至地面4000t 水池,经简单处理后排放到流经矿区的河流.排风井位于被灌木所覆盖的宝岭山腰,宝岭下为矿体赋存区,山脚为农田.原矿铁路运输线从山腰通过,两边全为灌木,海拔高第26卷第3期2005年5月环 境 科 学ENV IRONM EN TAL SCIENCEVol.26,No.3May ,2005于矿山生活区21m.矿区示意图见图1.图1 矿区平面示意图Fig.1 Overview sketch of mining activity zones112 片区划分有色金属矿业活动包括采矿、运输和选冶,每一活动过程都会产生含有重金属元素的固体、液体和气体废弃物.首先,矿物在破碎时,一部分重金属随着井下凿岩和爆破所产生的污风,通过通风系统排至地表,然后通过大气扩散沉降到土壤和水体中;一部分通过坑道废水进入地下水或地面水环境.矿物质在井下或地面搬运过程中,也因洒落、扬尘进入附近的水体或土壤中.然后,选矿产生大量的尾矿,存放在尾矿库,选矿废水以及尾矿沉淀后的废液经简单处理后循环使用或用于周边农田灌溉,部分废液经尾矿坝泄水孔直接外排至周边水体,同时,大量的选矿药剂多为重金属的络合剂或整合剂,它们络合Cu 、Zn 、Hg 、Mn 、Pb 和Cd 等有害重金属,形成复合污染.选矿后所得精矿外运,由于散落和扬尘,部分重金属进入道路两边土壤.由此可见,矿产资源开发的重金属污染主要有以下5种来源:①井下坑道废水纳污河流;②污风排风井;③尾矿库;④原矿运输铁路;⑤精矿运输道.由于原矿铁路运输处于半山腰,两边为灌木所覆盖,其重金属污染对矿区居民影响不大,本研究不予考虑.根据以上分析,矿山生产的每一道工序都产生重金属污染.因此,应以矿山生产工序为划分原则,将矿区土壤分为尾矿污染区(W 1)、坑道废水污染区(W 2)、污风降尘污染区(W 3)、精矿运输污染区(W 4)4个土壤污染类型.由于4个污染区面积不同,取样点数量也应有所区别.W 1污染面积最广,选取10个取样点进行分析.W 2污染比较集中,主要在矿区南端的小片三角带,面积约为4500m 2,选6个取样点进行分析.W 3污染更为集中,污染面积更小,选择了4个取样点.W 4与农田有一定的距离,中间为灌木所隔开,由于季节差异,风力大小的不同,污风中的重金属对农田造成污染呈季节性的变化,但总的来说,排风井下风向的农田仍然受到一定程度的重金属污染.因此选择了具有代表性的6个取样点进行分析.2 研究方法211 样本采集与处理每一片区样点采取正对污染源方向3～5条蛇形交错、多点混合方式进行取样,采样样品共28个.另取相邻地区土壤样品2个作为参考的土壤环境背景值,取样深度100cm.样本土壤风干后磨碎,分别过10目和20目塑料土筛保存备用,用四分法取部分土样进一步用玛瑙研钵研磨,过100目塑料筛用于重金属全量和化学形态的分析.212 分析测定样本土壤过100目塑料筛后作如下处理:称取011000g 样品放于聚四氟乙烯塑料坩埚中,加5mL HNO 3、10mL HF 、12mL HClO 4,低温加热至白烟冒尽,冷却后,加入10mL 1∶1HCl 低温加热溶解后,移入50mL 容量瓶中待测定.仪器型号:美国Baird 公司生产的PS 26真空型电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP 2AES ).测定条件:射频发生器频率:40168MHz ,功率1100W.冷却气:10L ・min -1,载气:013L ・min -1,等离气:014L ・min -1.积分时间:5s ,积分次数:3次.采用标准:国家一级标准GSS 21、GSS 25.重金属化学形态测试方法为:矿质元素和重金属元素全量分析采用HNO 32HClO 42HF 消化,用等离子体原子发射光谱法(ICP 2AES )测定.重金属元素分级采用欧共体参比司的三步连续提取程序,共分为酸可提取态、氧化物结合态、有机结合态和残余态4种组分.提取步骤简述如下[11～14].第1步,称土样110000g ,用40mL 011mo1・L -1HoAc 在20℃下振荡16h 提取酸可提取态元素;第2步,酸可提取态元素提取后的残物用40mL 015mol ・L -1盐酸羟胺加0105mo1・L -1HNO 3在20℃下振荡16h ,提取氧化结合态元素;第3步,在第2步提取后的残物中,加H2O2(p H为2～3)10mL 在20℃下放置1h后,加热至85℃(1h),再加10mL H2O2,继续在85℃下加热1h,之后用50mL p H为2的1mol・L-1醋酸铵振荡16h提取有机结合态元素.残余态元素含量用全量与以上3种可提取态总和的差值计算.提取物中金属元素浓度均用ICP2 AES测定.环境质量综合指数、重金属元素平均值、标准差和元素之间的相关分析等统计分析均在MA TLAB 软件上进行.3 结果与讨论311 不同片区土壤重金属的分布通过以上采样与测定,不同片区土壤p H值,重金属元素含量的范围和平均值见表1.可见4个不同片区土壤重金属全量存在显著差异性.其差异性主要表现在Pb、Zn两种元素上,在精矿运输污染区Pb、Zn污染尤为突出,土壤Pb、Zn最高含量达926mg・kg-1和976mg・kg-1,而各片区土壤Cd、As、Cu含量差异不明显.用内梅罗污染综合指数P ij评价各片区重金属污染强度[15]:P ij=(max c i/S ij)2+(1+n∑c i/S ij)22 (1)式中,j为污染片区编号,i为重金属元素种类,c i为i种重金属元素的实测浓度,S ij为参考的土壤环境背景值,n为重金属种类总数(n=5).背景值对内梅罗综合指数的影响较大.关于背景值,国内外尚未统一.何孟常等[15]用污染区背景样点重金属含量作参比,Hakanson[16]和陈静生等[17]取现代工业化以前的最高背景值作参比.本论文用对照样点土壤重金属含量作参比.计算的内梅罗综合指数(P ij)见表1,表明矿山各片区都受到了重金属的严重污染,各片区土壤重金属污染程度递降的顺序为:尾矿污染区污染>精矿运输污染区污染>坑道废水污染区污染>污风沉降污染区污染.表1 不同片区土壤重金属含量比较1)Table1 Comparison of heavy metal contents in soil samples of different polluted zones污染片区样本数/个p H重金属元素含量范围/mg・kg-1Zn Pb Cd Cu AsP ijW110516～71844710～8211016210～56814513～111516413～417198015～207101713 W287109～8125917～768114611～16715419～111531819～561101819～82161619 W346165～7115211～234111618～7819116～81931811～351123814～114111311 W467156～81486410～9761074110～92610411～111031619～377193712～167111710 M71505081634813715335644161611 S968116015271366154M/S5130412715106131040167 1)表中M为平均值,S为参考的土壤环境背景值. 对所测的土壤重金属含量进行两两对比,得图2.很明显,各片区都以Pb、Zn强污染为特征.这与该矿山以Pb、Zn矿石为主有关,该矿山原矿Pb加Zn平均品位为10163%,Pb、Zn精矿品位分别为70191%、4416%,所以各片区Pb、Zn污染最为严重,特别是精矿运输污染区,只要洒落一点点矿石,其相对污染程度就比较严重.重金属元素之间都存在一定的正相关性,Pb与Zn之间相关性尤为显著, As与Cu、Cd之间也存在较大的相关性,污染重金属元素之间的相关性在一定程度上反映了元素污染程度的相似性或污染元素有相似的来源.相对来说尾矿污染区土壤p H较低,p H516～718,一般呈弱酸性,这可能与尾矿中的硫化物的氧化作用释放一定量的酸进入尾矿的孔隙水中,进而进入下游农田有关.其它3个污染区的p H在中性上浮动不大,这说明进入土壤的外源重金属氧化作用还未影响土壤的酸碱度,当然,这也与土壤中的重金属的总量和化学形态等有关.精矿运输污染区土壤之所以表现出较高的Pb、Zn含量,经调查,是由于长期以来,精矿运输未采取任何防护措施,汽车运输洒落、汽车加水和雨天淋洗所造成的结果.根据本论文的研究成果,建议该矿山对精矿运输卡车进行了全面改装,并加雨蓬遮盖,精矿运输的重金属污染将会得到控制.312 不同片区土壤重金属形态分异将不同类型污染土壤Zn、Pb、As、Cu和Cd各形态含量百分比进行比较,得图3.可见,总的来说各片区土壤的重金属元素以残余态为主,有机结合态比例最小,不同元素之间、不同片区土壤之间各形态所占比例差别不大.Pb以残余态占绝对优势,平均(╋尾矿污染区 Ε精矿运输污染区 □坑道废水污染区 ▲污风沉降污染区)图2 不同片区土壤重金属元素含量间的关系Fig.2 Correlation of heavy metal contents in soil samples of different polluted zones占总量的6115%以上,含量最高的是W1污染区,其残余态比例占总量的7018%,最低的是W4污染区,残余态比例占总量的4919%.酸可提取态和有机结合态所占比例相对较低,其中酸可提取态平均占总量的13103%左右,氧化结合态平均占总量的17125%.Zn除有机结合态比例较低外(仅占2195%),其它4种形态平均比例相差相对不大,但除了W4污染区残余态比酸可提取态和氧化结合态所占比例均小外,W1、W2、W3污染区其残余态比例均最高.Pb的酸可提取态和氧化物结合态比例虽然相对不高,但因土壤Pb的绝对含量高,具有较大的潜在危害.植物对铅的吸收量和土壤铅含量呈正相关趋势.据报道[18],一个常年污灌区,当土壤有效铅达20mg・kg-1以上时,多数小麦籽粒含铅可达1 mg・kg-1.可见,对于某些常年污灌区,对铅敏感的大豆、水稻籽粒中铅含量有可能超过食品卫生标准.而本文研究的矿山污染区土壤Pb含量平均达38418mg・kg-1,可见其对生物的毒性.Zn虽然是生物必需元素,但土壤中含量过高将会有较高的生物有效性,同样也会引起较大的危害.4 结论该矿山各片区都受到了重金属的严重污染,土壤Zn、Pb、Cd、Cu和As平均含量分别达50816 mg・kg-1、38418mg・kg-1、7153mg・kg-1、356mg・kg-1和4416mg・kg-1,分别为参考的土壤环境背景值的513、4127、15106、13104倍和0167倍.按内梅罗综合指数评价,各片区土壤重金属污染程度递降的顺序为:尾矿污染区污染>精矿运输污染区污染>坑道废水污染区污染>污风沉降污染区污染,其内梅罗指数分别为1713、1710、1619和1311.这说明尾矿是重金属向环境释放迁移最重要的场所,矿业活动中治理和控制重金属污染重点应放在尾矿污染区.就土壤重金属形态来说,各片区土壤的重金属元素以残余态为主,有机结合态比例最小,不同元素之间、不同片区土壤之间各形态所占比例差别不大. Pb以残余态占绝对优势,平均占总量的6115%以上,酸可提取态和有机结合态所占比例相对较低,其中酸可提取态平均占总量的13103%左右,氧化结合态平均占的17125%,有机结合态平均占的 717%;Zn 同样以残余态所占比例最大,平均占总量的43%,酸可提取态和氧化结合态平均占总量分别为21195%和3212%,有机结合态比例仅占2195%.图3 不同片区各形态重金属元素占其总量的百分比(n =28)Fig.3 Various fractions of Zn ,Pb ,Cd ,As and Cu as percentages of the total contents in different polluted zones (n =28)参考文献:[1] 廖国礼,吴超,冯巨恩.矿坑废水污灌区河流重金属离子污染综合评价实践[J ].矿冶,2004,13(1):86～90.[2] HochellaMF ,WhiteAF.Mineral 2waterinterfacegeochemistry :an overview [J ].Review in Mineralogy ,1990,23(1):1～16.[3] Castrol 2Larrgoitia J ,Kramar U ,Pucheh H.200years of miningactivities at La Paz/San Luis Potosi/Moxico 2consequences for environment and geochemical exploration [J ].Journal of G eochemical Exploration ,1997,58(2):81～91.[4] Merington G.The transfer and fate of Cd ,Cu ,Pb and Zn fromtwo historic metallifercus mine in the U K [J ].Applied G eochemistry ,1994,9(3):677～687.[5] Fridland A J.Trace metal accumulation distribution fluxes inforests of the northeastern USA [D ].Doctoral Dissertation ,1990.[6] Graney J R Sherlock E J ,Lawrence R W ,et al .Isotopic recordof lead pollution in lake sediments from the northeastern United States [J ].G eochim.Cosmochim Acta ,1995,59(9):1751～1728.[7] 孙华,孙波,张桃林.江西省贵溪冶炼厂周围蔬菜地重金属污染状况评价研究[J ].农业环境科学学报,2003,22(1):70～72.[8] 王美青,章明奎.杭州市城郊土壤重金属含量和形态的研究[J ].环境科学学报,2002,22(5):603～609.[9] 王庆仁,刘秀梅,崔岩山,等.我国几个工矿与污灌区土壤重金属污染状况及原因探讨[J ].环境科学学报,2002,22(3):354～359.[10] 卢瑛,龚子同,张升霖,等.南京城市土壤中重金属的化学形态分布[J ].环境化学,2003,22(2):132～138.[11] 滕应,黄昌勇,龙健.铅锌银尾矿污染区土壤酶活性研究[J ].中国环境科学,2002,22(6):551～555.[12] 韦冠俊.矿山环境工程[M ].北京:冶金工业出版社,2001.[13] 束文圣,张志权,蓝崇钰.广东乐昌铅锌尾矿的酸化潜力[J ].环境科学,2001,22(3):113～119.[14] 吴新民,李恋卿,潘根兴,等.南京市不同功能区土壤中重金属Cu 、Zn 、Pb 和Cd 的污染特征[J ].环境科学,2003,24(3):105～111.[15] 何孟常,王子健,汤鸿霄.乐安江沉积物重金属污染及生态风险性评价[J ].环境科学,1999,20(1):7～11.[16] Hakanson L.An ecological risk index for quality pollutioncontrol :a sedimentological approach[J ].Water Res ,1980,(14):975～1001.[17] 陈静生,周家义.中国水环境重金属研究[M ].北京:中国环境科学出版社,1992.[18] Benvenuti M ,Mascaro I ,Corsini F ,et al .Mine waste dumpsand heavy metal pollution in abandoned mining district of Boccheggiano [J ].Environmental G eology ,1997,30(3/4):238～243.[19] Kwong Y T J ,Roots C F ,Roach P ,et al .Post 2mine metaltransport and attenuation In the K enno Hill Mining district ,central Yukon ,Canada [J ].Environmental G eology ,1997,30(l/2):98～106.。
土壤重金属污染特征与治理技术研究
土壤重金属污染特征与治理技术研究土壤重金属污染是指各种工业、农业、城市等人类活动产生的废弃物、排放物以及化肥农药等在土壤中积累，导致土壤中重金属元素超标的现象。
这种污染会对土壤的生态功能和农作物品质产生严重影响，而且还会给人类和动植物的健康带来严重威胁。
因此，对土壤重金属污染的治理已经成为了一个紧迫的问题。
土壤重金属污染特征研究土壤重金属污染的特征主要表现在以下三个方面。
一、重金属元素的积累土壤中的重金属元素包括铅、锌、镍、铬、铜、镉等，这些元素会在多个渠道积累，如化肥、工业废弃物、污水、农药等。
长期的积累导致土壤重金属元素含量明显超标。
二、土壤结构的改变土壤重金属元素积累会对土壤物理、化学和生物性质产生影响，导致土壤结构的改变。
比如，土壤容重增大、墒情差、通气性变差，从而影响植物根系的生长和根系吸收养分的能力。
三、土壤生态功能的破坏土壤重金属污染对土壤的生态功能产生了严重破坏。
那些抗重金属能力差的生物体，如细菌、真菌、藻类，受到严重威胁，从而影响了土壤的自然修复能力。
土壤重金属污染治理技术研究土壤重金属污染治理技术主要分为以下三类。
一、物理性治理物理性治理的方法有重金属污染土壤完全剥离技术、重金属污染土壤冻干技术、重金属污染土壤重铬酸钾还原技术等。
二、化学性治理化学性治理的方法有重金属污染土壤采用添加剂催化还原技术、重金属污染土壤酸碱调节技术、污染土壤修复化学溶液处理技术等。
三、生物性治理生物性治理的方法有重金属污染土壤植被修复技术、重金属污染土壤商业钝化微生物技术等。
其中植被修复技术被普遍认为是天然、经济、无毒副作用的土壤修复方法。
结论土壤重金属污染对农业和环保产生了极大的影响，严重危害了人类和动植物的健康，需要采取有效的治理方法。
从现有技术来看，化学性治理和生物性治理都能够在不同规模和场景下实现土壤修复的目的。
然而，这些治理方法本身也存在各种局限性，治理工作还需要进一步研究和改进，才能达到更加可靠和有效的效果。
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重金属是指在土壤中含量较高且对生物具有一定毒性的金属元素。
由于人类活动和自然因素的影响，土壤中重金属含量的增加已经成为一个全球性的环境问题。
土壤中常见的重金属元素包括铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)和镍(Ni)等。
土壤重金属分布特征主要受土壤类型、地质背景、气候条件以及人类活动等因素的影响。
一般来说，煤矿地区、工业区和农业区的土壤重金属含量相对较高。
工业区附近的土壤常常受到工业废水和废气的污染，含有较高的重金属元素。
农业地区的土壤也容易受到农药和化肥的影响，导致土壤重金属含量升高。
不同的土壤类型对重金属的吸附和释放有着不同的特点。
一般来说，粘土质土壤对重金属的吸附能力较强，容易使其固定在土壤中，而沙质土壤则较为透水，重金属较容易溶解并迁移至地下水系统。
土壤重金属对生态环境和人体健康产生潜在的威胁。
高浓度的重金属会影响土壤中的微生物活性，阻碍土壤中营养物质的循环。
土壤重金属还可能通过土壤-植物-动物食物链的途径进入人体，导致慢性中毒等健康问题。
评价土壤重金属的生态风险是必要的，可以有效指导土壤环境的保护和修复。
常用的生态风险评价方法包括潜在生态风险评价和实际风险评价。
潜在生态风险评价是通过采集土壤样品和分析土壤中重金属的含量，评估潜在的风险程度。
实际风险评价则是在潜在风险评价的基础上考虑土壤中重金属的潜在迁移和转化，结合场地的实际环境条件来评估实际的风险程度。
为了减少土壤重金属的分布和生态风险，需要采取相应的防治措施。
一方面，应当加强对工业废水和废气的处理，减少重金属的排放。
农业生产中应避免过量使用农药和化肥，以减少农业区土壤重金属的积累。
需要加强土壤修复技术的研究和应用，恢复受污染土壤的生态功能。
土壤重金属的分布特征和生态风险评价对于土壤环境的保护和人类健康具有重要意义。
只有加强监测和管理，采取相应的措施，才能有效减少土壤重金属对环境和人类健康的威胁。
铜陵林冲尾矿库复垦土壤重金属含量及污染评价
铜陵林冲尾矿库复垦土壤重金属含量及污染评价陈莉薇;徐晓春;黄界颖;梁建锋【摘要】According to the analytical results of the reclaimed soil in Linchong tailing reservoir of Ton-gling, Anhui Province, the pollution assessment of the heavy metal elements of Cu, As, Zn and Pb in the reclaimed soil is carried out by using the methods of index of geoaccumulation and potential ecological risk index. The study is to provide a scientific basis for future pollution control and land reclamation. The result shows that the pollution of Cu is very serious in the reclaimed soil, while the pollution of As, Zn and Pb is in a lower degree. It is clear that the pollution assessment results of the heav-y metal elements by the two methods have a bit difference, implying that the two methods have different priorities in the pollution assessment of the heavy metal elements. However, they are both reasonable in the systematical assessment of the pollution of heavy metal elements.%文章根据安徽铜陵林冲尾矿库复垦土壤的采样检测结果,应用地积累指数法和潜在生态危害指数法对土壤中Cu、As、Zn和Pb 4种重金属元素的污染状况进行分析评价,为土壤改良和植物修复提供科学依据.评价结果表明,复垦土壤中Cu的污染极其严重,As、Zn、Pb的污染较轻.2种方法的对比和分析表明,地积累指数评价法和潜在生态危害指数评价法对于重金属元素的污染评价结果稍有不同,源自2种污染评价方法各有侧重点,对重金属污染的系统评价各具合理性.【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(034)010【总页数】5页(P1540-1544)【关键词】尾矿库;复垦土壤;重金属元素;地积累指数;潜在生态危害指数【作者】陈莉薇;徐晓春;黄界颖;梁建锋【作者单位】合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥230009;青海大学化工学院,青海西宁810016;合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥230009;安徽农业大学资源与环境学院,安徽合肥230036;合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】X825;X822.50 引言安徽省铜陵市是我国铜、铁、硫、金的重要生产基地。
陕南某金矿尾矿库周边土壤重金属复合污染特征
陕南某金矿尾矿库周边土壤重金属复合污染特征作者：汤波周迎红来源：《湖北农业科学》2014年第19期摘要：通过实地采样和实验室分析，重点分析陕南某金矿尾矿库周边土壤中重金属元素含量，归纳重金属在土壤中的污染分布和衰减特征，分析出重金属元素之间的相关性，并采用Hakanson潜在生态风险指数法划分出潜在生态风险程度。
结果表明，尾矿库周边土壤污染最严重的元素是Cu，其次是Cd，所测6种土壤重金属空间分布具有一定的差异性。
Ni、Cu、Pb、Cd、Zn 5种重金属含量随距尾矿距离增加而明显衰减，同时Cu、Pb、Cd等元素含量在西南风下风向有累积作用。
Ni、Cu、Pb、Zn 4种元素含量之间均存在极显著正相关，它们之间存在相同自然污染源或者复合污染性质。
潜在生态风险程度较高和极高的采样点分布在第一采样区和第二、第三采样区的下风向。
关键词：重金属；分布特征；复合污染；潜在生态风险；陕南；金矿尾矿库中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）19-4564-04DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2014.19.014Characteristics of Heavy Metals Combined Pollution in Soil around the Gold Mine Tailings in Southern Shaanxi ProvinceTANG Bo1，2，ZHOU Ying-hong3（1. Xian University of Science and Technology， Xian 710054，China；2. Shaanxi University of Technology ，Hanzhong 723001， Shaanxi， China；3. Wuxi Institute of Commerce， Wuxi 214153， Jiangsu， China）Abstract： The contents， the characteristics of distribution and attenuation， and the correlation of heavy metals in soil around the gold mine tailings were studied with field sampling and experimental analysis. Potential ecological risk assessment of the heavy metals was analyzed with Hakanson potential ecological risk index techniques. The results showed that Cu was the most serious polluted element in the soil， following by Cd. The contents of Ni，Cu，Pb，Cd，Zn in the soil declined distinctly with the increase of distant. The contents of Cu，Pb，Cd increased in soil in the northeast because of the dominant wind of northwest. There was high positive correlation between every two elements which were Ni，Cu，Pb，Zn， showing that they were of same pollution sourceor same combined pollution property. The highest and higher pollution risk index were distributed over the whole 1st sampling region and the northeast of 2nd and 3rd sampling region.Key words：heavy metals； regular of distribution； combined pollution； potential ecological risk； gold gangue in south Shaanxi近年来，随着矿山开发强度的进一步加大，矿山环境问题日益严重，尤其是矿区周边土壤污染问题日渐突出[1]。
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重金属分布特征及生态风险评价是土壤环境研究的重要内容之一，重金属在土壤中的分布特征可以反映土壤污染的程度和范围，进而评价其对生态系统的潜在风险。
本文将从土壤重金属分布特征、重金属来源及环境风险评价三个方面对该问题进行讨论。
土壤重金属分布特征是指重金属在土壤中的空间分布及其含量的变化规律。
研究表明，土壤重金属分布受到多种因素的影响，包括地质条件、人类活动、气候等。
通常情况下，重金属的含量呈现一定的空间差异性，存在明显的点源污染和非点源污染。
点源污染主要指以工矿企业和农业生产为主要源头的重金属排放，导致周围土壤重金属含量明显偏高。
在工矿区周边，土壤中的铅、锌、铜等重金属含量通常较高。
而非点源污染则主要指由于大气沉降和水土流失等过程导致的重金属污染，其分布相对均匀，但含量较低。
除了空间差异性外，土壤重金属的含量还存在时间和土层差异。
一般来说，土壤表层的重金属含量相对较高，而随着土壤深度的增加，重金属含量逐渐降低。
这与重金属主要富集在土壤的上方几十厘米和主要被植物吸收有关。
二、重金属来源土壤重金属的主要来源包括人为排放和自然来源两类。
人为排放主要来自于工矿企业、交通道路、农业生产等活动。
工矿企业以重金属元素作为原料或燃料，其废水、废气、废渣等中含有较高的重金属含量，直接或间接排放到土壤中。
交通道路上的车辆尾气中也含有一定量的重金属元素，通过大气沉降的方式进入土壤。
农业生产中，农药、化肥、畜禽粪污等含有重金属元素，施用过量或不当的情况下，会导致土壤重金属含量增加。
自然来源主要指地壳中的重金属元素通过自然过程进入土壤。
地壳中的重金属元素经过风化、水侵蚀、沉积等过程，进入土壤中。
大气中含有的重金属元素也通过降雨、雾霾等方式输送到土壤中。
三、环境风险评价环境风险评价是根据土壤重金属的分布特征和潜在生态效应，对土壤重金属对生态系统的影响进行评价。
一般采用的方法包括有毒性评价模型、生态风险指数等。
某铜矿尾矿库对周围环境影响污染评价研究
收稿日期：２０１４ － ０５ － ０６ 基金项目：云南省科技计划项目云南藏区矿产开发对环境的 影响及防控技术应用研究 （ ２０１０ＣＡ０１０ ） 。 １９８７ － ） ，男，湖南岳阳人，硕士，主要 作者简介：陈文韬 （ 从事矿产开采对周围环境影响与防控规程研究。 通信作者：张乃明。
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ｈｔｔｐ ： ／ ／ ｈｊｋｘｄｋ ｙｉｅｓ ｏｒｇ ｃｎ
环境科学导刊 ｈｔｔｐ ： ／ ／ ｈｊｋｘｄｋ ｙｉｅｓ ｏｒｇ ｃｎ 第 ３４ 卷 第 ２ 期 ２０１５ 年 ４ 月 （ ＧＢ１５６１８ － １９９５ ） ，把土壤质量分成三级。为了使 隶属分级更具有层次性，采用表 ２ 中金属污染物的 分级方法
［ １２ － １４ ］
３ １ ３ 评价结果与分析 对各土壤采样点基于模糊综合型评价得到采样点 土壤重金属污染模糊综合型评价结果，如表 ３ 所示。
１０ ］ １１］ 行测定 ［ 。土壤中重金属化学形态参照 Ｔｅｓｓｉｅｒ［
某铜矿尾矿库对周围环境影响污染评价研究 陈文韬 构成了评价因子与水质类别模糊关系矩阵式，其 中：ｍ 为评价因子数；ｉ ＝ １ ，２ ，… ｍ； ｎ 为水体级 别；ｊ ＝ １ ，２ ，３ ，４ ，５ 。 ｒ １ １ ｒ １２ … ｒ １ ｎ ｒ２１ ｒ２２ … ｒ２ ｎ … … … … ｒｍ１ ｒｍ２ … ｒｍｎ
由高到低依次为 Ｃｕ ＞ Ｚｎ ＞Ｃｒ ＞Ｐｂ ＞Ｃｄ 。与当地土 壤环境背景值比较发现， Ｃｕ 、 Ｚｎ 、 Ｃｄ 均高于当地 背景值，且 Ｃｄ 的平均含量为 １ １４ｍｇ ／ ｋｇ，是当地 背景值的 ９ ５ 倍。可能是由于在堆放过程中尾矿中 的硫化物受到风化作用发生了氧化反应，引起区域 酸度降低，导致 Ｃｄ 向周围区域迁移，造成尾矿区 周围土壤中 Ｃｄ 的积累。 ３ １ ２ 评价标准 参照国家土壤质量标准及土壤环境质量标准 — ９７ —
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生态环境学报 2010, 19(1): 113-117 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@基金项目：全国优秀博士学位论文作者专项资金项目(200549)；国家自然科学基金项目(50874032)；上海市重点学科建设项目（B604） 作者简介：王志楼（1984年生），男，硕士研究生，研究方向为环境微生物学与污染控制。
E-mail:zlouwang@ *通讯作者：柳建设，男，博士生导师，研究方向为环境微生物学与污染控制。
E-mail:liujianshe@ 收稿日期：2009-11-06典型铜尾矿库周边土壤重金属复合污染特征王志楼，谢学辉，王慧萍，郑春丽，柳建设*东华大学环境科学与工程学院，上海 201620摘要：应用了Hakanson 潜在生态风险指数法、相关分析法、主成分分析法对德兴铜矿尾砂库周边土壤Cu 、Zn 、Ni 、Pb 、Cr 和Cd 复合污染特征进行研究，定量确定了铜尾矿库潜在生态风险程度、主要污染因子和潜在生态风险因子。
结果表明：铜矿尾矿库周边土壤受到不同程度的重金属污染，该地区平均潜在生态风险污染指数超过600，具有极高的潜在生态风险；各重金属潜在生态风险参数由高至低顺序为Cd 、Cu 、Pb 、Ni 、Cr 、Zn ，其中Cd 为主要潜在生态风险因子。
进一步通过主成分分析法研究了重金属的污染特性，发现前3个主成分贡献率分别为：65.033%、18.825%、6.243%，第一主成分反映了Zn 、Ni 、Cr 的信息，第二主成分反映了Cu 和Cd 的信息，第三主成分反映Pb 的信息。
关键词：重金属；复合污染；铜尾矿库；潜在生态风险评价；主成分中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1674-5906（2010）01-0113-05矿山开采导致的矿山生态环境污染已成为全球性的环境问题，日益引起人们的关注。
选矿产生的尾矿通常呈泥浆状，尾矿一般存放在尾矿库，小部分尾矿作为充填材料又回填到井下，绝大部分长期堆存尾矿库。
选矿废水以及尾矿沉淀后的废液经简单处理后循环使用或用于周边农田灌溉，部分废液经尾矿坝泄水孔直接外排至周边水体。
尾矿库中的重金属通过外排的废液或者通过扬尘进入周边环境，从而对周边环境产生重金属污染和危害。
同时，选矿必须加入大量的选矿药剂，如捕收剂、抑制剂、萃取剂，这些药剂多为重金属的络合剂或整合剂，它们络合Cu 、Zn 、Hg 、Pb 、Mn 、Cd 等有害重金属，形成复合污染，改变重金属的迁移过程，加大重金属迁移距离[1-3]。
因此，在矿产资源开采过程中，尾矿库的重金属是矿山环境污染的重要来源之一[4]。
德兴铜矿是亚洲最大的露天铜矿，其4#尾砂库尾砂坝是亚洲第一大坝，前人研究表明，在矿区开采活动中，致使重金属在土壤中累集，土壤环境质量下降和生态环境恶化。
为进一步揭示矿区重金属污染特征，本文对德兴铜矿4#尾砂库周边土壤，尤其是农用土壤重金属污染状况及复合污染特征进行了研究，对指导矿冶周边地区重金属污染土壤生态修复具有重要意义。
1 材料与方法1.1 样品采集采样时间是2008年5月，采用S 形多点采样，在德兴铜矿4#尾砂库坝顶及其坝坡以及坝下游按照距离增大的顺序采集石墩头村、杜村、浮溪口和海口镇农田，沿线约10 km 的范围内土壤表层样品16件，具体采样点分布位置见图1。
采用四分法挑出一部分新鲜土样，将拣出土壤样品中异物后自然风干，再将风干的土样剔除石块、贝壳、玻璃、残根等杂物后，经石英研钵研细，过1 mm 尼龙网筛，装入塑料袋，供分析测定使用。
1.2 样品分析土壤重金属元素测定方法为：土壤样品经由浓硝酸-浓盐酸-氢氟酸-高氯酸消解后，采用日立Z-2000原子吸收光谱法进行测定[5]。
图1 土壤重金属取样点分布Fig.1 Distribution of sampling sites of soil heavy metals114 生态环境学报 第19卷第1期（2010年1月）1.3 评价方法按照Hakanson 潜在生态危害指数法定量划分出潜在生态危害的程度，该指数不仅反映了某一特定环境中的每种污染物的影响，而且也反映了多种污染物的综合影响[6]。
污染土壤中污染物的潜在风险参数和潜在生态危害指数法按下式可表示为： ii eC F C =（1） i i i E T F =× （2）RI i E =∑ （3）式中，i F 为污染因子，i C 为其污染物实测平均含量(mg·kg -1)，e C 为某污染物参比值(mg·kg -1)，本研究中采用江西省土壤元素平均背景值为参比值，如表1所示。
i E 为潜在风险参数，i E <40为低潜在生态风险；40≤i E <80为中潜在生态风险；80≤i E <160为较高潜在生态风险；160≤i E <320为高潜在生态风险；i E ≥320很高潜在生态风险(Hakanson ，1980)。
i T 为单个污染物毒性响应参数，Cu 、Zn 、Ni 、Pb 、Cr 和Cd 的毒性响应参数分别为5、1、5、5、2、30(Hakanson, 1980)。
RI （risk index ）为潜在生态风险指数，RI <150，表示低潜在生态风险；150≤RI < 300，表示中等潜在生态风险；300≤RI < 600，表示较高生态风险；RI ≥600，表示具有极高潜在生态风险[7]。
1.4 数据处理测定结果用Excel 2003和SPSS 13.0进行数据整理和分析。
2 结果与讨论2.1 土壤重金属含量及分布4#尾砂库是德兴铜矿目前正在使用的尾砂库，其重金属环境效应主要表现在重金属可能污染坝下游的农田土壤，本文分析了坝下游土壤样品中Cu 、Zn 、Ni 、Pb 、Cr 和Cd 这六种元素含量。
从表1中得到，德兴铜矿尾砂库周边土壤16件样品中，Cu 的含量范围为15.8～805.7 mg·kg -1，平均值为195.518 mg·kg -1和Cd 的含量范围为0.3～3.5 mg·kg -1，平均值为1.956 mg·kg -1，两者平均值均明显超过国家二级土壤标准（Cu 50 mg·kg -1，Cd 0.3 mg·kg -1），其中全部16件土壤样品中Cd 的含量均高于国家二级土壤标准，Zn 、Ni 、Pb 、Cr 平均值低于国家二级土壤标准，只有少量样点接近或超过二级土壤标准，该地区Cu 、Zn 、Ni 、Pb 、Cr 和Cd 平均值分别是当地背景值的9.6、1.3、1.7、2.5、1.7和18.1倍，大部分样点已超过江西环境背景值[8]（见表2），应引起重视。
可以看出，Cu 的分布基本上随采样点的距离增大，其含量呈逐渐减少的趋势，而其余元素分布没有明显的规律，初娜，赵元艺等人认为由于德兴铜矿周围有银山铅锌矿的存在，尾砂库周围铅锌等元素含量可能受到地质背景的影响，因而分布规律与铜等元素不一致[9-10]。
另外，该地区农田存在着污水灌溉的现象，改变了重金属元素的分布情况。
因此，影响尾矿库周边土壤重金属分布的因素很多，还需进一步研究。
2.2 土壤重金属潜在生态风险评价根据公式（1）、（2）和（3），德兴铜矿尾砂库周边土壤中的Cu 、Zn 、Ni 、Pb 、Cr 和Cd 潜在风险参数和潜在风险指数的计算结果见表4。
可以看出，Cd 的潜在风险参数最高，平均生态风险参数i E 达到543.403，除T4-4、T4-19、T4-21样点以外，其生态风险参数i E 值均高于320；而T4-4、T4-6、T4-7、T4-8，即石墩头村的四个距离尾砂库较近的采样点的Cu 处于较高生态风险，其余处于低潜在生态风险；其余元素Zn 、Ni 、Pb 、Cr 都处于低潜在生态风险中。
各重金属潜在生态风险由高至低顺序为Cd ，Cu ，Pb ，Ni ，Cr ，Zn 。
从各采样点的潜在生态风险指数RI 来看，尾矿库除海口镇T4-19处于轻微生态风险中，其余15个样点均处于不同程度的潜表1 土壤样品中重金属元素质量分数Table 1 Concentration of Heavy metal elements in soil samplemg·kg -1序号土样编号Cu Zn Ni Pb Cr Cd1 T4-4 452.444.6 12.6 37.7 45.80.52 T4-6 677.242.3 23.4 64.1 66.8 2.3 3 T4-7 805.752 26.7 76 72.3 2.3 4 T4-8 462.8148.3 43.8 94.6 95.4 2.3 5T4-9 56.1108.4 40.3 86.8 99.8 1.4 6 T4-11 59.3145.2 41.1 88.1 98.4 3.2 7 T4-12 56.5112.6 32.1 84.5 81 1.98T4-13 47.6109.2 44.1 81.3 101.8 2.3 9 T4-14 62.6108.5 39.7 78.6 92.70.9 10 T4-15 147.298.7 49 86.6 103.8 3.5 11 T4-16 92.692.2 50.1 98.6 108.8 3.1 12 T4-17 73.3102.9 45.3 99.2 90 1.913 T4-18 29.6111.6 25.9 87.9 61.9 2.3 14 T4-19 15.836.4 14.8 37.5 32.80.3 15 T4-20 49.7105.5 43.1 102.4 89.5 2.1 16 T4-21 39.996.8 34.3 112.5 76.51表2 江西土壤元素背景值Table 2 The background value of heavy metals elementsin Jiangxi Province soils mg·kg -1元素 Cu Zn Ni Pb Cr Cd 背景值20.3 69.4 20.0 32.3 45.9 0.108王志楼等：典型铜尾矿库周边土壤重金属复合污染特征 115在污染风险中，9个采样点的潜在生态污染指数超过600，具有极高的潜在生态风险。
2.3 重金属主成分分析为了探讨土壤重金属复合污染特征，对土壤中重金属元素的含量进行了两两相关分析，土壤元素含量相关系数如表4所示。
由表4可知，Zn- Ni 、Zn- Pb 、Ni- Pb 、Ni- Cr 、Ni- Cd 、Cr- Cd 在土壤中存在极显著相关性；Zn-Cr 、Zn-Cd 、Pb-Cr 存在显著的相关性，而Cu 与其余5种元素的相关性较差，均未达到显著水平。