粤北凡口铅锌矿区土壤重金属元素污染特征及评价

０ 引 言
广 东 韶 关位 于 南 岭 多金 属 成 矿 带 上 ，矿产 资 源 丰富。长期 以来 ，矿产资源的不合理开发利用 ，导致 韶关 铅锌 矿 区域 环 境 污 染 问题 突 出 ，其重 金 属 污 染 整治 一直 备受 社会 关 注 ，韶 关 市 ２０１５年 ５月被 列 为 全 国重金 属 污染 防控 重点 地 区 。以往研 究 大多认 为 矿 山的环 境 污染 主要 由 矿业 开 发 活 动 所 致 ，而 忽 略 了矿 山 范 围 内 重 金 属 元 素 的 背 景 值 （林 初 夏 等 ， ２００３；陈炳辉等 ，２００６）。通过研究凡 口铅锌矿区及 其外围不同地段的表层土壤中重金属元素 （Ｐｂ、ｚｎ、 Ｃｄ、Ａｓ）地球 化 学特 征及 环 境影 响效 应 ，认 为 造 成 凡 口铅 锌矿 区 土壤重 金 属污染 的原 因除矿 业开 发活 动 外 ，另 一部 分是 由于 凡 口铅 锌 矿 所 处 的 区域 具 有较 高 的重金 属元 素背 景值 所致 。
叶永钦 ，黄 国龙 。林子江 ，陈桂兰 ，曹 豪杰 ，牟忠钰。，李海 东
（１．核工业 二 九 。研 究 所 ，广 东 韶关 ５１２０２９；２．韶 关市 环境 污染控 制 中心 ， 广 东 韶关 ５１２０２６；３．韶关 市环 境监 测 中心站 ，广东 韶 关 ５１２０２６）
摘要 ：凡 口铅锌矿 区及其外围不同地段土壤 中重金属元素 （Ｐｂ、ｚｎ、Ｃｄ、Ａｓ）的地球化学特征研究显示 ，４个 土壤采样 区的 Ｐｂ、ｚｎ、ｃｄ含量平均值 由高至低依次为铁石 岭调查 区（Ｄ２ 丹冶排污流域高宅村 附近 （Ｄ１）＞凡 口矿排风 口下 风 口地段 （Ｄ３）＞矿 区上游澌溪河水库一带 （Ｄ４）。３个采样 区（Ｄ１、Ｄ２和 Ｄ３）的 Ｐｂ、ｚｎ、ｃｄ和 Ａｓ元素总量平均值均 远高于全 国土壤背景值 和地 壳中相应元素含量 ，矿 区上游澌溪河 水库一 带 （Ｄ４）的 Ｐｂ、ｚｎ、ｃｄ和 Ａｓ元素 总量平均 值也 高于全国土壤背景值和地壳 中相 应元 素的平均值 ，说 明凡 口铅锌矿 区具有 较高 的原 生地质背景 值。环境污染 评 价结果 表明 ，凡 口铅锌矿区土壤受到较严重 的重金属污染 ，然而未受矿 山开采影 响的地区 （Ｄ４）的土壤 也受到不 同程 度的重金属污染 ；矿区周边 ８３．３３％的土壤 已达 到重度 污染 ，应采取 针对性 的治理 和修复 措施 ，降低 土壤 中的 重金属元 素含量或者改变其在土壤 中的存 在形 式 ，降低其迁移性和生物 可利用性 。 关键 词 ：土壤 ；重金属元素 ；污染特征 ；环境评价 ；凡 口铅锌矿 ；粤北 中 图分 类 号 ：Ｐ５９５；Ｘ１４２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１６７４－３６３６（２０１８）０１－０１３７—０８
第 ４２卷 第 １期 ２０１８年 ３月
地 质 学 刊
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｙ
Ｖ０１．４２ Ｎｏ．１ Ｍ ａｒ．。２０１８
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４—３６３６．２０１８．０１．０１９
粤 北 凡 口铅 锌 矿 区土壤 重 金 属 元 素 污 染 特 征 及 评 价
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２０１８钲
和 ＰＭ２，每条剖面采集 ６件土壤样 品，河岸两侧各采 集 １件 土壤 样 品 ，然 后 间 隔 １００ ｍ 再 依 次各 采 集 ２ 件样 品 ，编 号 分 别 为 ＰＭ１—１至 ＰＭ１—６和 ＰＭ２－１至 ＰＭ２—６。在 铁石 岭 调 查 区 部 署 了 ３条 剖 面 ，分 别 为 ＰＭ３、ＰＭ４和 ＰＭ５，兼顾 调 查 区不 同高 程 采 样 ，采 样 点 间距 控 制 在 ５０—１５０ ｍ，样 品ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 号 分 别 为 ＰＭ３—１ 至 ＰＭ３．３、ＰＭ４．１至 ＰＭ４—４和 ＰＭ５．１至 ＰＭ５－４。在
２ 样 品采集与分 析测试
１ 研 究 区 概 况
凡 口铅锌 矿属 著名 的密 西西 比河 谷 型复成 因铅 锌矿 ，自 １９５６年 开始 勘探 至今 ，先 后探 明了水草 坪 、
研究 区土 壤 重金 属 调查 采 样 ，主要 考虑 矿 区下 游流 域对 两侧农 田土壤 的影 响 以及 矿 区冶炼 厂排 风 口排 放 的矿渣粉 尘 沉降对 下风 口土壤 的影 响 。在研 究 区 的东 南 角 矿 区下 游 流 域 部署 了 ２条 剖 面 ＰＭ１
收稿 日期 ：２０１７—０７－０４；修 回日期 ：２０１７—０７－２６；编辑 ：蒋艳 基金项 目：广东省环境污染控制项 目“韶关市重金属防控区土壤 重金属污染成 因调查及治理对策研究”（ＤＤ２０１６—０５） 作者简介：叶永钦 （１９８８一 ），男 ，工程师 ，硕士 ，地球化学专业 ，主要从事地球 化学调查研究工作 ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｅｙｏｎｇｑｉｎｃｄｕｔ＠ １６３．ｔｏｍ
铁 石 岭 、富屋及 凡 口岭 ４个 矿床 ，其 中水 草坪矿 床 为 矿 区的主体 ，是凡 口铅锌矿 目前开采的主要对象 ，探 明的资源储 量 占全 区总储量 的 ８０％左右 （韩英等 ， ２０１０）。凡 口铅 锌 矿 采 用 盘 区 机 械 化 中 深 孔 采 矿 法 、大直 径 深孔 采 矿法 等进 行 硐 室 采矿 。矿 区位 于 广 东韶 关仁 化县 境 内 ，２０６国道从 其 南 部 通过 ，交 通 便 利 。仁化 县地 处南 岭 山脉南麓 ，以山地 丘陵为 主 ， 其 中山地约 占 ７０％，丘陵约占 ２０％，小平原 占 １０％。 凡 口矿 区位 于 董塘 盆 地 北缘 ，矿 区面 积约 ８．８ ｋｍ ， 汇 水面 积 约 ２７７ ｋｍ ，区 内地形 相对 平 坦 ，略 向东 南 倾斜 ，地 面标 高 一 般 在 １００—１５０ ｍ 之 间 ，属 中亚 热 带 季 风 气 候 ，冬 春 冷 ，夏 秋 热 ，年 平 均 气 温 为 １９．７ ℃ ，年平 均 降雨量 为 １ ８５８．６ ｍｍ。