贵州省典型铅锌矿区土壤重金属污染状况评价

堂基笪
１ ２ ３ ４
０
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１ ｌ ｌ １ １ １ １ １
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２５．４５ ３３．４９ ２０．８２ ２９．２４ ２０．０９ １９．７５ ２６．９６ ２３．２１ ３１－０８
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ＤＸ矿区
４．６３ ８．０８ ９．５３ ７．９９ ９．７９ １０．４２ １８．７６ ２９．１６ ２９．３３ Ｏ．７９
ｉ：；！
［摘 要］在贵州ＤＤ、ＤＸ典型铅锌矿区共采集土壤表层样品２７件，针对不同采样点和不同片段的整体 研究，采用单因子污染指数法和Ｎ．Ｌ．Ｎｅｍｅｒｏｗ综合污染指数法对研究区域重金属污染进行研究，结果表 明，矿区土壤中重金属污染程度有较大差异，其中Ｃｕ、Ａｓ、Ｃｒ等重金属元素无或轻污染；Ｃｄ、Ｚｎ、Ｈｇ、Ｐｂ等重 金属元素对该区土壤环境已造成污染；２个研究区域土壤中重金属综合污染已相当严重。 ［关键词］铅锌矿区；土壤；重金属污染；贵州 ［中图分类号］Ｓ１５５．５ ［文献标识码］Ａ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
贵州农业科学２０１０，３８（１）：９２～９４
Ｇｕｉｚｈｏｕ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
［文章编号］１００１～３６０１（２０１０）０１—００２８—００９２—０３
贵州省典型铅锌矿区土壤重金属污染状况评价
吴迪１，李存雄１，邓琴２，秦樊鑫ｈ，吴坤１
（１．贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室，贵州贵阳５５０００１；２．贵州师范大学，贵州贵阳５５０００１）
１ １．１
州高原东南斜坡，地势北部、西部高，南部、东部低，拥 有各种矿床、矿点、矿化点９０余处，除含铅、锌外，还 含镉、铜、砷等１０多种金属，是一个典型的多金属伴 生矿床，但长期以来却只利用其中的锌，而对与其伴 生的、含量较高的镉、铜等有用重金属元素未曾利用， 这种开采方式不仅浪费资源，而且也污染了环境。 １．２ 供试材料 ２００８年９月，在贵州ＤＤ、ＤＸ铅锌矿区采用全 球卫星定位系统（ＧＰＳ）定位，结合矿区面积大小、生 产能力大小等因素确定采样区域。ＤＤ矿区分Ⅳ个 采样区，属山地土壤；ＤＸ矿区分Ⅲ个采样区，属水
２ ２．１
当Ｐｉ≤１时，表示样品未受污染；Ｐｉ＞１时，表
表ｌ
Ｔａｂｌｅ １
土壤环境质量标准极限
Ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｌｉｍｉｔ ｖａｌｕｅ
结果与分析
土壤极限（ＧＢ １５６１８一１９９５）
Ｊｂ系 匕１。ｍ８ｎ‘ Ｓｏｉｌ ｌｉｍｉｔ ｖａｌｕｅｐ
Ｈ＜６．５
６．５≤ｐＨ≤７．５
ｐＨ＞７．５
矿区土壤重金属的含量水平 从贵州ＤＤ、ＤＸ铅锌矿区土壤中７种重金属的 含量实测值（表２）看出，两矿区的土壤中重金属的 含量差异较大，最高的是Ｚｎ的含量，Ｐｂ的含量次
ｐａｒｔｓ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｅａｄ ａｎｄ ｚｉｎｃ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａ；ｓｏｉｌ；ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ；Ｇｕｉｚｈｏｕ
矿床的开采和选冶，将地下一定深度的矿物暴 露于地表环境。致使矿物的化学组成和物理状态发
生改变，增加了重金属向环境释放的机会，同时，由
来自百度文库
于硫化物氧化产酸，改变了水体ｐＨ值或酸化程度， 增加无机盐成分和水硬度，铅锌矿的开采和选冶造 成的环境污染尤为严重，常常将其中重金属等有毒 元素释放到环境中，一方面，通过废石和尾矿堆的孔 隙下渗进入底垫土壤或通过地表径流进入周围环境 土壤；另一力面，通过地表径流进入下游水文系统或
为了能够定量反映贵州ＤＤ、
ＤＸ典型铅锌矿区土壤中各种重金属污染程度，选 用单因子污染指数法、Ｎ．Ｌ．Ｎｅｍｅｒｏｗ综合污染指 数法等方法进行评价。 １）单因子污染指数法［４巧］。单因子污染指数法 计算公式如下：
Ｐｉ＝Ｃｉ／Ｓｉ
（１）
示样品已被污染。Ｐｉ的值越大，说明样品受污染越 严重。土壤环境质量标准（ＧＢ １５６１８－－１９９５）为评 价标准如表１。 ２）Ｎ．Ｌ．Ｎｅｍｅｒｏｗ综合污染指数法［６１］。计算 公式： Ｐ综＝｛［Ｐｉ‰。＋Ｐｉ‰］／２ ｉ“２一ｔ（（Ｃｉ／Ｓｉ）｛：Ｉａ。 （２） ＋（ａ／Ｓｉ）：。］／２ ｌ 式中，Ｐ为内梅罗综合指数；Ｐｉ。。为某样点样 品单因子污染指数的平均值；Ｐｉ。；为某样点样品单 因子污染指数的最大值。综合污染指数可用来评价 每一个测试点的样品重金属综合污染水平。综合评 价分级标准：１＞Ｐ综＞Ｏ，污染级别为０，污染程度为
ａｒｅａｓ
ｃｏｎｔｅｎｔ
ｉｎ Ｇｕｉｚｈｏｕ
ｒａｇ／ｋｇ
ＤＤ矿区
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ １３ １４ １５ １６ １７ １８ １．６８ ２．６５ １．８２ １．４５ ０．７６ １．０２ １．１３ ０．２５ ３．６４ ３．８７ ３．５５ ３．２４ １．３８ ２．９０ １．１４ １．３２ １．３９ ７．８６ １０．４４ １１．３５ ２３．４６ ２１．７６ ２０．３７ １９．７ｌ １９．５５ １０．６４ ２９．５１ ２３．０１ ２６．８７ ２５．９９ ２７．６３ ２７．７５ １８．７６ ２１．５３ ２３．０４ ３９．１９ ９４．７３ １２９．９０ ４９．７４ ４７．９０ ５７．９８ ３７．８５ ５１．８０ ４８．５８ ８２．８３ １０２．８０ ９８．８０ ７６．３５ ７３．４９ ８５．ＯＯ ５１．０９ ４１．０８ ３５．１１ ５４．１９ ２７．７０ １０６．６０ ０．５０ １０８．５０ １．６３ ９０．８２ ９０．８２ ９４．５３ ２４．７７ １．１６ ５４．８６ ７１．４３ ９４．０６ ９３．５３ ９７．０２ ８８．５５ ７８．６５ １４４．００ ４７１．６０ ７２４．５０ ２４７．７０ １９９．８０ ２２９．４０ ３５４．９０ ２７１．７０ ５０８．７０ ５５１．９０ ７０４．８０ ４６４．４０ ４４６．１０ １２２．７０ ３７９．３０ ４４０．３０ ３０７．５０ ７１７．８０ ６９６．８０ ５７．３６ ８９．４２ ６１．２８ ８３．６７ ８５．６０ ９９．７０ ８８．１３ ５７．６７ ９５．７１ ８６．９７ ９４．３ｌ ６４．４８ １０１．００ ９７．７４ ９２．２１ ７２．８２ ７４．５３ ７２．９８ １０７００ ２９１７０ ４７７９ ５０５５ ５０００ ２８９９ ３９００ ３８５４ ８１０１ １２ ９９０ １８８１０ １１ ２８０ ５０６９ １０ ７２０ ５１１３ ４３１５ ４１５１ １２４７０
ｏｎ
ＳｏｌＩ Ｈｅａｖｙ ＭｅｔａＩ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ａｒｏｕｎｄ ＴｙｐｉｃａＩ Ｌｅａｄ ａｎｄ Ｚｉｎｃ Ｍｉｎｉｎｇ Ａｒｅａｓ ｉｎ Ｇｕｉｚｈｏｕ
ＷＵ Ｄｉｌ，ＬＩ Ｃｕｎ－ｘｉｏｎ９１，ＤＥＮＧ Ｑｉｎ２，ＱＩＮ Ｆａｎ－ｘｉｎｈ，ＷＵ Ｋａｎｌ
（１．Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
下渗到地下水，径流又携带重金属进入流经的土壤，
造成整个矿区甚至附近较大区域的水体和土壤的污 染，并影响整个生态系统［１≈］。因此，矿山开采引起 的环境问题己引起有关部门越来越多的关注，已成 为环境地球化学的一个重要研究领域，其中重金属 污染引发的环境问题尤为重要，笔者等以贵州两个 典型铅锌矿区土壤样品中的重金属含量为研究对 象，应用单因子污染指数法、Ｎ．Ｌ．Ｎｅｍｅｒｏｗ综合污 染指数法进行分析，旨在对贵州典型铅锌矿区多金 属矿床的开采对其周围土壤环境的影响进行评估。
ｏｆ Ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，Ｇｕｉｙａｎｇ，Ｇｕｉｚｈｏｕ ５５０００１；２．Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ，Ｇｕｉｚｈｏｕ ５５０００１，Ｃｈｉｎａ）
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５ ３ ９ ２ ５ ４ ４ ５ ８
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１ ００１．ＯＯ ２０７１．ＯＯ ２０９１．００ ２ ４４６．００ １ ９８０．００ ２ ６５８．００ Ｉ ５８７．００ ２ ５８９．００ ３８３８．００
６ ７ ８ ９
背景值
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１８．３３
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万 方数据
第１期
吴迪等
贵州省典型铅锌矿区土壤重金属污染状况评价
・９３・
原子荧光光谱法测Ｈｇ的含量。整个分析过程所用 试剂均为优级纯，实验用水均为去离子水。土壤的 ｐＨ值利用酸度计测定，水和土壤体积与质量比为 ２．５：１［３］。分析过程中采用平行双样，以国家标准 样品控制测定质量。
１．３．３
评价方法
之，含量相对较低的是Ｈｇ。ＤＤ矿区土壤中重金属
的含量比ＤＸ矿区土壤中相应的重金属含量高。利 用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法计算 得ＤＤ、ＤＸ矿区土壤中重金属的单因子污染指数 Ｐｉ、内梅罗综合污染指数Ｐ综见表３。
表２
Ｔａｂｌｅ ２ Ｈｅａｖｙ
贵州ＤＤ、ＤＸ铅锌矿区土壤重金属的含量
ｏｆ ｓｏｉｌｓ ｏｆ ＤＤ ａｎｄ ＤＸ ｌｅａｄ—ｚｉｎｃ ｍｉｎｉｎｇ
１７２
式中，Ｐｉ为样品中污染物ｉ单因子污染指数， 具体反应某污染物超标倍数和程度；Ｃｉ为样品中污 染物ｉ实测值（ｍｇ／ｋｇ）；Ｓｉ为污染物ｉ的评价标准
（ｍｇ／ｋｇ）。
无污染；２＞Ｐ综＞１，污染级别为１，污染程度为轻污
染；３＞Ｐ综＞２，污染级别为２，污染程度为中污染；４ ＞Ｐ综＞３，污染级别为３，污染程度为重污染；Ｐ综＞ ４，污染级别为４，污染程度为极强污染。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｙｐｉｃａｌ ｌｅａｄ ａｎｄ ｚｉｎｃ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａｓ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ａｎｄ Ｎ．Ｌ．Ｎｅｍｅｒｏｗ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ２７ ｓａｍｐｌｅｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｓｏｉｌ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｔｙｐｉｃａｌ ｌｅａｄ ａｎｄ ｚｉｎｃ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａｓ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｓｉｔｅｓ ａｎｄ ｉｎ Ｇｕｉｚｈｏｕ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ｇｒｅａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ ｓｏｉｌ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓａｍｐｌｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ｎｏ ｏｒ ｌｉｔｔｌｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｕ，Ａｓ ａｎｄ Ｃｒ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ｂｕｔ Ｃｄ，Ｚｎ， Ｈｇ ａｎｄ Ｐｂ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ｈａｄ ｐｏｌｌｕｔｅｄ ｔｈｅ ｓｏｉｌｓ ｏｆ ｔｅｓｔｅｄ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａｓ，ｗｈｉｃｈ ｅｘｐｒｅｓｓｅｓ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｓｅｒｉｏｕｓ ｉｎ ｔＷＯ ｔｅｓｔｅｄ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａｓ．
１．３．２
材料与方法
矿区概况及矿区环境调查
法测定Ｃｕ、Ｚｎ的含量，石墨炉原子吸收法测定Ｃｄ、
贵州ＤＤ、ＤＸ铅锌矿区海拔１ ２００ｍ左右，地处贵
Ｐｂ、Ｃｒ的含量，原子荧光光谱法测定Ａｓ的含量，冷
［收稿日期］２００９—１０一ｌＯ；２０１０—０１—０５修回 ［基金项目］贵州省自然科学基金项目［黔科合Ｊ字（２００８）２０３４］；贵州省教育厅自然科学基金项目［黔教科（２００７）０２４］ ［作者简介］吴迪（１９７７一），男。讲师，从事环境分析化学研究。Ｅ－ｍａｉｌ；ｗｕｄｉ９７＠ｔｏｍ．ｔｏｍ ＊通讯作者：秦樊鑫，男，副教授，从事环境化学研究。
田土壤。
１．３ １．３．１
方法
土样采集 共采集土壤样品２７个。土壤 样品按照《农田土壤环境质量监测技术规范》（ＮＹ／ Ｔ３９５－－２０００）要求，样品区域选择在土壤质地均匀 的地块，采用梅花形布点，采集深度为ｌＯ～２０ ｃｍ， 四分法取样，重约１ ｋｇ，带回实验室，自然风干，粉碎 研细备用。 分析方法及标准 土壤采用四酸混合消解 法：ＨＣＩ－ＨＮＯ。一ＨＦ—ＨＣｌＯ。。用火焰原子吸收光谱
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１ ３１７．００