某金矿区农田土壤镉污染及其环境效应

镉是环境中危险的毒重元素,金属矿区往往存在较严重的镉污染.为了查明小秦岭金矿区金矿开发活动对农田土壤镉的累积影响,以及农作物和人体健康的效应程度,较为系统地采集了农田土壤、小麦玉米、主要蔬菜和人发样品,采用国家标准和邻区对照值的方法,结果表明金矿区选矿尾矿渣是矿区水土环境镉污染的主要来源.土壤镉含量超过了国家土壤环境质量二级标准倍数的范围为0～44.6,样本超标率6.77％,土壤镉含量超标的面积21.8 km2,占金矿区土壤面积的7.8％;高于对照区土壤镉含量的土壤面积约138 km2,占研究区总面积的49.46％.金矿区30.7％的小麦籽粒样本中镉含量超过国家倍数1.2～3.2,小麦中镉的富集程度明显高于对照区.叶菜中,镉超标率77.7％.萝卜叶、西红柿、萝卜中镉含量均高出对照区.农作物中镉含量与土壤中镉含量呈现较好的正相关关系.大气、土壤及地下水交叉污染的较严重的某村住,不同年龄及性别人群人群发镉均值是对照区的1.91～6.09倍,2009年发镉含量是2005年的4.35倍,人群健康受到了严重威胁.     

小秦岭大湖峪矿渣型泥石流的物源特征及其危险度评价

河南省灵宝市大湖峪峪道金矿开采活动强烈,采矿废渣成为当地泥石流主要的物源隐患。在2007年对峪道内采矿废渣堆进行实地调查的基础上,依据矿渣型泥石流的特点,选择渣堆规模、河道堵塞程度、渣堆稳定性、沟谷纵坡降比、河流弯曲度和沟谷汇水面积6个因子,利用层次分析法确定各因子的权重,进而对大湖峪主峪道及其支沟进行了泥石流危险度评价。结果表明,13条沟谷中有10条为高危险度区,其中东峪黑峪子沟、东峪主峪道、西峪东槽桐沟和槽桐沟均为泥石流极高危险区。大湖峪泥石流危险度评价结果为泥石流的防治和预警提供了科学依据。     

西北地区矿山泥石流及分布特征

矿山泥石流的形成与发生主要是因山区矿产资源开发过程中废石弃土不合理堆排造成的,以其物质来源亦称矿渣型泥石流。矿山泥石流具有人为性、易发性、重发性、危害集中性、可控性特点。截至2005年底,西北五省区发生矿山泥石流灾害247次,直接经济损失3.84亿元,造成426人死亡。小型泥石流占其总数的73.17%。煤矿区泥石流灾害最为严重。小型企业矿山泥石流总数最多,危害最为严重。1994~1998年、2001~2005年是矿山泥石流的高发时期,其中2004年达45次,为历史之最。年内6~9月是泥石流的高发期,亦是防治重点期。     

陕西大柳塔煤矿区土地沙漠化时空演变研究

通过野外路线穿越调查和地面分辨率为2．5m的1：25000 SPOT5遥感影像解译，查明了研究区2005年沙漠化土地现状，采用TM遥感影像解译对比了1986年煤矿建设初期、1996年开发中期同时段土地沙漠化程度及面积。研究表明：20年来研究区土地沙漠化面积减少了11．67km^2。主要煤矿塌陷区土地沙漠化变化与研究区趋势相同，即重度、中度面积逐渐缩小，采煤塌陷区土地沙漠化没有出现加剧的现象。这一结论为该区大规模开发煤炭资源，同时保护生态地质环境提供了科学依据。     

矿产资源开发中矿山地质环境问题响应差异性研究——以陕西潼关、大柳塔及辽宁阜新矿区为例

以陕西潼关、大柳塔及辽宁阜新矿区为例,采用对比分析的方法研究矿产资源开发中矿山地质环境问题差异性响应的主要因素。上述3个矿区矿产资源开发中矿山地质环境问题主要包括:20世纪90年代以前,陕西潼关金矿区是中国矿产资源开发秩序十分混乱的矿区之一,地下开采的采矿废石随意堆排导致了极为严重的矿山泥石流地质灾害及其隐患,"三废"无序排放导致土壤、河水及其底泥的重金属及氰化物污染严重,严重影响人体健康;地处生态环境脆弱带的陕西大柳塔煤矿区,20年大型机械化地下煤炭资源开采导致大面积地面塌陷及其链生的地下水含水层破坏严重,但矿区土地沙漠化程度总体没有呈现加重的趋势,水土环境重金属呈轻度污染;具有百年开发历史的辽宁阜新煤矿区,露天开采使土地生态破坏严重、边坡滑坡灾害频发、土地压占与破坏突出,地下开采引起的地面塌陷对地表建筑物及人居安全影响严重,但相对于金属矿区,该矿区水土环境重金属污染相对轻得多。对比上述3个矿区矿山地质环境问题,得到其差异性响应主要因素:矿产资源种类、原生地质环境条件、开采方式及矿山环境保护意识等。     

小秦岭金矿区水系沉积物重金属特征研究

在划分小秦岭金矿区水系流域的基础上,研究了不同水系沉积物中Hg、Pb、Cd、Cr、As、Cu、Zn七种重金属的含量水平、分布特征;从各个元素的主要来源出发,分析了重金属含量水平高低不同的原因,探讨了金矿开发对重金属含量变异的影响,提出影响水系沉积物重金属赋存、迁移的相关因素.结果发现:①从地域上看,小秦岭北麓水系沉积物重金属含量普遍高于南麓,而在北麓表现出“中间高、两侧低”的特点;②从元素含量差异看,小秦岭金矿区水系沉积物中Pb含量最高且偏离背景值的程度最大,其次是Hg,而Cr、As继续保持了低背景值的趋势.     

小秦岭金矿区碾头岔矿渣型泥石流特征值计算

泥石流的运动参数是泥石流研究的主要内容和防治设计的重要基础。以矿渣型泥石流为对象,通过地形测量和工程地质测绘查明,碾头岔地形陡峻,沟道顺直,为泥石流的形成提供了有利的地形条件。通过钻探、坑槽探发现可能的物源包括矿渣、坡面松散层及小型沟岸滑塌体。工程力学分析表明,采矿废渣在自重状态下的稳定性系数为1.022~1.063,处于欠稳定和基本稳定之间;在自重+暴雨状态下,稳定性系数介于0.889~0.947之间,属于不稳定状态,是研究区内的主要物源。根据降雨量数据计算出碾头岔沟最大洪峰流量大于30m~3/s。在此水动力条件下,预测了泥石流发生时流体重度值为22.80k N/m~3,泥石流流速为5.11m/s;估算了20年、50年和100年一遇洪水的泥石流流量分别为4.31m~3/s、44.6m~3/s和95.5m3~/s,计算得到泥石流整体冲击力为58.34k Pa,超高2.13m,泥石流堆积区的最大危险范围0.21km~2,为小秦岭金矿区矿渣型泥石流防治工程方案的设计提供了基础参数。     

西北地区矿山环境图件的编图特点

矿业开发诱发了种种环境地质问题,部分矿山严重的环境地质问题已制约了地区社会经济的可持续发展。为了查明西北地区矿山环境地质问题的现状,中国地质调查局自2001年起先后在西北地区部署了大区、五省区、重点矿区等不同比例尺的矿山地质环境调查和研究工作,完成了大量基础性和综合性图件的编制。初步总结了西北地区目前已完成的不同比例尺的矿山地质环境调查与研究图件的类型、内容、表达方式和特点,旨在促进矿山环境编图技术水平的不断提高和发展,为矿山地质环境保护和防治提供科学信息。