典型铜镍矿区周围环境介质中重金属及其化学形态分布特征

重金属污染是金属矿山开采和冶炼所引起的主要环境问题。对甘肃省典型矿业城市金昌市周围农田土壤、废渣堆表面风化物及降尘、尾矿坝尾矿砂和尾矿坝旁排污沟沉积物中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn含量及其化学形态进行分析。结果表明:不同区域环境中重金属呈现不同程度累积,其中以Cu、Ni最为显著,含量由高到低依次为尾矿坝排污沟>尾矿坝>废渣堆>农田土壤;尾矿砂和沉积物中重金属分布以Ni含量显著高于Cu含量为特征;而农田土壤和风化物及降尘中重金属分布以Cu含量高于Ni含量为特征,前者Cu、Ni主要来源于尾矿,后者与冶炼烟尘排放有很大关系;样品中除Cr、Zn以残渣态为主外,Cu、Ni、Pb化学形态分布有较大差异,Cu以可氧化态和残渣态为主,Ni以可还原态为主,其次为弱酸提取态,Pb以可还原态为主,其次为残渣态。土壤理化性质是影响重金属化学形态分布的重要因素。     

洪湖市峰口—万全地区土壤重金属和硒元素的形态组成特征

以洪湖市峰口—万全地区土壤为对象,研究土壤中的Cd、As、Cu、Zn、Hg、Pb和Se全量、化学形态组成及其生物有效性,对比各元素的形态特征并总结其活性规律。研究表明:该区土壤中Zn、Hg、As、Cu、Pb和Se 主要以残渣态存在,可交换态比例较低。土壤中Cd主要以可交换态存在,水溶态比例较低。对土壤中 Se形态的受控因素进行研究,发现土壤中硒受有机质、酸碱度及重金属全量等环境因素控制。这些研究结果可为该区进一步提高土壤硒的有效利用程度提供依据。     

矿山环境中苔藓植物重金属元素的地球化学特征——以大冶铜绿山为例

通过系统的野外采样并结合室内分析,将研究区分为3个区域:靠近污染源的铜绿山矿区附近、受矿区影响明显的大冶市区以及相对清洁的武汉市中国地质大学校园,研究了苔藓中和降尘中重金属元素质量分数分布特征和来源,进而进行了对应性分析,最后将研究区域与国内外其他地区进行了对比,结果表明:①铜、铁等元素的污染受矿源的影响较大,而铅、锌的污染则与交通等人类活动有较大关系;②苔藓植物对Cu和Zn有较强的吸附能力;③与其他地区相比,铜污染是大冶市有别于其他地区的首要污染特征;④苔藓植物可以较好地指示大气中的污染物来源.     

黄河包头段不同粒级沉积物中重金属形态分布特征

以黄河包头段为研究对象,探讨了该河段不同粒级沉积物中重金属的形态分布特征,并估算了各粒级沉积物对各形态重金属的贡献率。结果表明,铁锰氧化物结合态是黄河干流各粒级沉积物中Cu、Pb和Zn非稳定态的主导形态;总体上,黄河干支流沉积物中3种重金属各形态含量均随粒级增大而减小,表现明显的粒度效应;重金属形态分布的粒度效应是沉积...     

基于形态学分析铅锌矿不同功能区土壤重金属元素的分布特征及污染评价

为掌握尤溪铅锌矿区土壤重金属元素分布特征和污染现状,通过采集尤溪铅锌矿不同功能区0~20cm表层土壤样品,测定土壤中Pb、Zn、Cd、Cu、Cr 5种重金属元素的总量及其化学形态,分析不同功能区土壤重金属污染及分布特征,同时采用次生相与原生相比值法(RSP)进行污染评价。结果表明,尤溪铅锌矿不同功能区土壤中Pb、Zn、Cd含量均超过国家土壤环境质量三级标准,废弃冶炼区土壤Cd、Cu、Pb、Zn含量均最高,分别为标准值的14.78、1.13、3.73、1.34倍,采矿区Cr含量最高,但未超过标准限值。重金属形态结果表明,相比其他元素,Cd弱酸提取态所占比例最高,Cu可交换态比例最高,Pb、Zn、Cr以残渣态为主。RSP法评价表明,不同重金属的污染程度表现为:Cu(1.15)Cd(0.80)Pb(0.59)Zn(0.57)Cr(0.54);不同功能区土壤重金属污染表现为:尾矿库区冶炼区废弃冶炼区采矿区。SPEF法评价表明,尤溪铅锌矿区受人为污染明显,采矿区和尾矿库区Zn污染最为严重,冶炼区和废弃冶炼区Pb污染最为严重,功能区污染顺序为:尾矿库区冶炼区废弃冶炼区采矿区。     

江西鄱阳湖地区不同酸度土壤的重金属元素和有益元素化学形态分布特征研究

通过对江西省鄱阳湖地区樟树-奉新、抚州-九江以及东乡-彭泽三条生态大剖面的表层土壤和农作物根系土的采集和土壤pH值、9个重金属元素全量和化学形态含量、13个营养有益元素有效态含量的分析测试,获得了极为丰富的数据,进而分析研究了土壤中重金属元素形态分布特征、全量与形态含量的相关性、形态随土壤pH变化规律,并提出了防治土壤酸化及其负效应的建议.     

华南地区含硫化物金属矿山生态环境中的重金属元素地球化学迁移模型——重点对粤北大宝山铁铜多金属矿山的观察

粤北大宝山是华南金属成矿带的大型铁铜、铅、锌、钼等多金属综合性矿床,富含硫化物,位于北江支流横石河的上游分水岭,流域封闭性很好。矿山开发引起横石河下游的上坝村成为远近闻名的"癌症"村,部分村民出现"痛痛病"疑似症状。由于其特殊的地理位置和对下游引发的严重污染,该矿山成为研究湿热地区含硫化物金属矿山重金属元素生态-环境地球化学迁移的理想场所。以Zn为例,该矿山重金属元素从矿体中向生物体迁移过程经过尾砂/水反应界面、水/沉积物反应界面、土壤/间隙水溶液界面和土壤/植物界面4个重要的反应界面。其中,尾砂/水反应界面控制重金属从源头尾砂中的释放;水/沉积物反应界面控制重金属在水体中与河流沉积物的沉淀与释放的平衡;土壤/间隙水溶液界面控制土壤生物有效性;土壤/植物界面控制生物对重金属的吸收与利用。4个界面的介质间相互作用较好地刻画大宝山矿山因为开采,重金属元素从内生环境中曝露出来,然后在表生环境中释放、迁移、转化、归宿的迁移模式。上述认识对矿山重金属污染治理具有重要的指导意义。通过改变重金属迁移反应界面的条件,可以阻断矿山元素的迁移,达到污染治理的目的。     

甘肃白银厂铜多金属矿田折腰山矿床含铁硅质岩地球化学特征及其找矿意义

折腰山矿区含铁硅质岩赋存于含矿岩系与上部岩系间的沉积间断界面。含铁硅质岩矿物主要由细晶石英和赤铁矿组成,二者含量占90%以上,含少量的绢云母、钠长石、绿泥石等。该含铁硅质岩具有低的TiO2、A12O3和高的成矿元素（Fe、Cu、Pb、Zn）含量特征。Al/（Al＋Fe＋Mn）值具有热水沉积岩特征。在Fe-Mn-Al三角图解、Fe-Mn-（Cu+Co+Ni）×10三角图解和Zr-Cr图解中,该区含铁硅质岩均落在热水沉积岩区域中,含铁硅质岩的稀土元素总量很低,其北美页岩标准化配分模式为右倾曲线,具有弱的负Eu异常或正Eu异常和负Ce异常。部分样品MnO/TiO2值偏小,U/Th值偏大,Al2O3含量较高,出现负Eu异常,表明该矿区含铁硅质岩也有正常沉积硅质岩成分的加入。结合含铁硅质岩的地质产状、含矿岩系（石英角斑质凝灰岩）和含矿石英的稀土元素特征,认为含铁硅质岩的物源主要为石英角斑质凝灰岩,属于与火山作用有关的非生物成因类型,是该铜多金属矿田重要的找矿标志。     

甘肃白银厂铜多金属矿田折腰山矿床含铁硅质岩地球化学特征及其找矿意义

折腰山矿区含铁硅质岩赋存于含矿岩系与上部岩系间的沉积间断界面。含铁硅质岩矿物主要由细晶石英和赤铁矿组成,二者含量占90%以上,含少量的绢云母、钠长石、绿泥石等。该含铁硅质岩具有低的TiO2、A12O3和高的成矿元素（Fe、Cu、Pb、Zn）含量特征。Al/（Al＋Fe＋Mn）值具有热水沉积岩特征。在Fe-Mn-Al三角图解、Fe-Mn-（Cu＋Co＋Ni）×10三角图解和Zr-Cr图解中,该区含铁硅质岩均落在热水沉积岩区域中,含铁硅质岩的稀土元素总量很低,其北美页岩标准化配分模式为右倾曲线,具有弱的负Eu异常或正Eu异常和负Ce异常。部分样品MnO/TiO2值偏小,U/Th值偏大,Al2O3含量较高,出现负Eu异常,表明该矿区含铁硅质岩也有正常沉积硅质岩成分的加入。结合含铁硅质岩的地质产状、含矿岩系（石英角斑质凝灰岩）和含矿石英的稀土元素特征,认为含铁硅质岩的物源主要为石英角斑质凝灰岩,属于与火山作用有关的非生物成因类型,是该铜多金属矿田重要的找矿标志。     

甘肃白银厂铜多金属矿田折腰山矿床含铁硅质岩地球化学特征及其找矿意义

折腰山矿区含铁硅质岩赋存于含矿岩系与上部岩系间的沉积间断界面。含铁硅质岩矿物主要由细晶石英和赤铁矿组成,二者含量占90%以上,含少量的绢云母、钠长石、绿泥石等。该含铁硅质岩具有低的TiO2、A12O3和高的成矿元素(Fe、Cu、Pb、Zn)含量特征。Al/(Al+Fe+Mn)值具有热水沉积岩特征。在Fe-Mn-Al三角图解、Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)×10三角图解和Zr-Cr图解中,该区含铁硅质岩均落在热水沉积岩区域中,含铁硅质岩的稀土元素总量很低,其北美页岩标准化配分模式为右倾曲线,具有弱的负Eu异常或正Eu异常和负Ce异常。部分样品MnO/TiO2值偏小,U/Th值偏大,Al2O3含量较高,出现负Eu异常,表明该矿区含铁硅质岩也有正常沉积硅质岩成分的加入。结合含铁硅质岩的地质产状、含矿岩系(石英角斑质凝灰岩)和含矿石英的稀土元素特征,认为含铁硅质岩的物源主要为石英角斑质凝灰岩,属于与火山作用有关的非生物成因类型,是该铜多金属矿田重要的找矿标志。     

甘肃嘉峪关市表层土壤重金属空间分布与评价

为研究嘉峪关市重金属分布对环境的影响,分析了嘉峪关市表层土壤重金属分布和含量变化,并评价其富集程度,判断其来源和影响因素。采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测量嘉峪关市134个表层土壤样品中六种重金属元素（Cr、Cd、Cu、Pb、Ni、Zn）的含量,其平均含量分别为281.6 mg/kg、0.35 mg/kg、60.68 mg/kg、51.39 mg/kg、108.65 mg/kg、161.0 mg/kg。在土壤重金属含量空间分布的基础上,用内梅罗指数法和地累积指数法对研究区土壤重金属富集程度进行了评价,六种元素地累积指数排序依次为: Cr > Cd > Pb > Cu > Zn > Ni,各功能区重金属元素整体富集程度依次为工业区 > 戈壁 > 生活区 > 农业区。戈壁采样点重金属元素含量（除Ni外）高于农业区,除工业因素外,地表植被的缺失加剧了戈壁地区重金属元素的富集。结合主成分分析,重金属元素空间展布,及内梅罗指数评价和地累积指数评价,分析了各元素可能的来源,认为Cr、Zn主要来自以钢铁生产加工为主的工业源,Cd、Cu、Pb来自于交通源,Ni可能与钢铁生产或当地背景值有关。通过分析嘉峪关市土壤重金属分布情况,以期为改善当地土壤质量提供科学依据,为我国西北地区土壤重金属的研究提供参考。     

甘肃省白银市土壤重金属污染地球化学特征及其表生地球化学成因

基于以土壤为主的多介质地球化学测量,对生态环境问题严重的白银市进行土壤环境质量评价,得出研究区重金属元素在全区呈综合表生富集性污染、中度以上农田生态化学污染及潜在生态风险,重金属元素的表生富集是农田生态化学污染及潜在生态风险的主要原因。污染性重金属元素输入源及污染方式为:白银市区工矿企业、机动车辆产生的废气和烟雾形成的干湿沉降;矿渣及岩矿石水岩反应产生重金属物质的水化学迁移分散;工矿企业污水在渠系径流中的重金属元素沉淀。重金属元素经历氧化还原、水解、络合(螯合)、吸附-解吸、溶胶聚沉等土壤和水化学反应,主要经水化学迁移和大气飘移等空间分散过程,并经沉淀、吸附等表生作用而在区内土壤局部集中形成污染。     

长江口海域表层沉积物重金属元素赋存形态特征

通过长江河口地区水下表层沉积物样品多种化学元素的赋存形态分析测试数据,综合分析重金属元素的赋存形态特征。研究结果显示：镉、汞、铅残渣态所占比例均小于50%,锌、砷、铬、铜、镍残渣态占比均大于50%;8个元素的残渣态与全量呈显著正相关关系。沉积环境和沉积物粒径对重金属元素赋存形态具有重要影响。沉积物的物质来源、矿物组成特征、水动力作用与沉积物粒度和物理化学条件等是长江口地区表层沉积物重金属元素赋存形态的主要控制因素。     

贵州万山废弃矿区小流域系统沉积物及悬浮物重金属的空间分布特征

废弃矿山虽已不再开采,但废弃矿坑、旧冶炼场地、埋填的尾矿坝受雨水淋滤仍可通过地表径流对下游地区造成污染。研究废弃矿山水系沉积物及悬浮物中重金属的沿河道分布及相互关系具有重要的现实意义。本文以贵州万山汞矿区下溪河小流域系统作为研究区域,对沉积物及悬浮物中重金属元素进行初步调查,为监测和污染耕地进行修复提供基础资料。通过湿法消解的前处理方法,利用电感耦合等离子体质谱和原子荧光光谱法测定了沉积物及悬浮物样品中Cr、Ni、Cu、Cd、Pb、As、Hg、Zn、Co含量,查明污染现状及空间分布特征,以获取矿区污染物向下游迁移、扩散的信息。结果表明:沉积物中Hg含量范围为0.10～16.0μg/g(干重),平均值为5.79μg/g,是《国家土壤环境质量标准》二级土壤Hg限值的几十倍;Cd在部分站点超标;Ni、Cu、Co含量平均值均不超标;Hg和Cd的变异系数较大,显示空间分布不均的特征。沉积物中Hg为高潜在生态风险级别。研究区沉积物及悬浮物中的Hg浓度与河段的水动力条件有关,最大值出现在河道宽阔、水流平缓的站点。由于万山汞矿早已停止开采和冶炼,本研究提出,自然条件下废弃矿区的风化淋滤引起颗粒物输送是造成河流下游Hg和Cd污染的原因。     

江西德兴矿集区水系沉积物重金属污染的时空对比

对比研究矿山开采一定时段内区域环境污染的时空变化特征,对于动态监测矿山开采对区域环境质量的影响情况、污染趋势等,具有重要的科学意义和实际价值.本文在利用2004年野外采集与测试分析的330个水系沉积物样品重金属含量数据基础上,充分利用矿山开采早期(1989)的1:20万乐平幅(As、Hg、Cd、Cr、Zn、Cu、Pb)水系沉积物地球化学图,通过数据预处理,分别对样品采集点重金属元素含量的统计分析和地质累积指数法评价的基础上,采用GIS的二维空间分析功能,对比研究德必地区水系沉积物重金属污染时窄变化.研究结果表明,十几年来,矿山开采对区域水系沉积物已造成了严重的污染,主要集中分布在是德兴铅锌和铜钼矿区德兴河与大坞河流域及其周边地区、乐安河下游沿岸局部地区、西北煤矿区以及乐安河下游乐平附近的煤矿区.     

浙江典型富硒区硒与重金属的形态分析

通过对浙江西部龙游地区富硒土壤中Hg、Cd、Pb、As等重金属含量的研究表明,成土母岩中与硒伴生的重金属含量较高,由于特殊的地形地貌、母岩风化物质搬运条件以及有利的土壤理化性质等,土壤中重金属大为减少。异常地段重金属形态分析结果表明:土壤中仅有Cd的全量、离子交换态、碳酸盐结合态和弱有机态较高,分别为0.6mg/kg、22.1%、26.5%、11.4%;Se全量平均为0.89 mg/kg,离子交换态、弱有机态含量分别为1.12%、26.4%,碳酸盐结合态仅为0.62%。尽管如此,区内莲子、稻米等农产品仍表现出高硒低重金属等特点,居民健康长寿,发硒含量高,从而为龙游县开发富硒农产品提供了有利条件。     

金昌市铜镍矿区周围土壤中重金属的迁移特征

对金昌矿区不同区域土壤5~20 cm层中重金属各化学形态及活性态的迁移行为进行了研究,结果表明：土壤中重金属不同化学形态迁移率不同,弱酸提取态、可还原态、可氧化态和残渣态平均迁移率分别为0.13、0.51、0.30和0.54。重金属总量和活性态（包括弱酸提取态、可还原态、可氧化态）迁移率也表现出很大差异,尾矿区土壤Cr总量迁移率较高为0.65,而其活性态迁移率较低为0.26,Ni与Cr迁移特征完全相反,总量迁移率为0.26,而活性态迁移率为0.67;农田土壤中Pb总量迁移率低而活性态迁移率高,Ni与Zn特征相似,总量迁移率高而活性态迁移率相对较低;大棚地土壤中重金属迁移率均较低,Cu和Ni活性态几乎未发生向下迁移。可见,重金属的迁移与其化学形态分布关系密切,与重金属总量的迁移率相比,活性态迁移率能够更有效地反映出土壤中重金属的迁移特征和潜在危害性。     

江西省德兴矿区土壤重金属污染的综合评价分析

在对德兴矿区可能存在重金属污染的地区进行取样、检测的基础之上,采用了不同方法对德兴矿区土壤重金属污染状况进行了评价。结果表明,德兴地区存在不同程度的砷、汞、铬、镉、锌、铜和铅重金属污染,尤其以德兴矿区为中心的区域污染最为严重。此外,乐安河中下游沿岸地区、西北方向的煤矿区均有不同程度的重金属污染。     

甘肃白银铜厂沟地球化学异常特征及找矿预测

为实现甘肃白银矿田找矿新突破,在矿田东侧铜厂沟地区开展了找矿预测工作。区内已发现铜厂沟和小铁山等矿床,在收集总结前人成果资料的基础上,通过对研究区地质概况、地球化学异常特征、控矿因素的研究,获得区域找矿标志,在区内发现多处异常,且多数异常的产出位置在已知矿床附近,表明构造原生晕地球化学找矿在铜厂沟地区具有较好的效果。以地球化学异常特征为主,结合地质找矿标志对研究区进行找矿预测,圈定和评价了小铁山—铜厂沟靶区及铜沟脑靶区,可望实现找矿突破。     

土壤和沉积物中重金属生物可利用性的评估

土壤和沉积物中重金属被植物吸收利用可通过单一化学萃取方法评估。几种重金属生物可利用态的萃取方法被用于土壤和沉积物中重金属的提取。根据实验萃取结果和文献报道,对中性盐、弱酸、螯合剂和联合萃取法进行评价,对影响生物可利用态萃取方法的因素进行讨论,并对土壤和沉积物中重金属生物可利用性评价方法的建立和有效统一使用提出建议。