Environmental Geochemistry of Heavy Metal Contaminants in Soil and Stream Sediment in Panzhihua Mining and Smelting Area,Southwestern China

Mining and smelting activities are the main causes for the increasing pollution of heavy metals in soil, Water body and stream sediment. An environmental geochemical investiga-tion was carried out in and around the Panzhihua mining and smelting area to determine the ex-tent of chemical contamination in soil and sediment. The main objective of this study was to in-vestigate the environmental geochemistry of Ti, V, Cr, Mn, Cu, Pb, Zn and As in soil andsediment and to assess the degree of pollution in the study area. The data of heavy metal con-centrations reveal that soils and sediments in the area have been slightly contaminated. Geo-chemical maps of Igeo of each heavy metal show that the contaminated sites are located in V-Ti-magnetite sloping and smelting, gangues dam. The pollution sources of the selected elementscome mainly from dusts resultant from mining activities and other three-waste-effluents. The areaneeds to be monitored regularly for trace metal, especially heavy metal enrichment.     

某金矿区浅层地下水重金属及氰化物污染评价

以某金矿区浅层地下水为研究对象,通过分析112件浅层地下水样的Hg、Pb、Cd、Cr~(6+)、As、Cu、Zn、CN~-等重金属元素及氰化物的含量特征,初步查明了这8种元素在地下水中的赋存规律。在此基础上,分别利用单项、综合污染指数评价方法对浅层地下水环境质量进行了重金属及氰化物污染评价。结果表明,浅层地下水中除背景元素Cr~(6+)局部区域超标外,受矿业选冶活动影响,双桥河流域中下游段局部区域Hg、Pb、CN~-等元素超标,该结论对浅层地下水资源污染防治具有重要意义。     

Environmental geochemistry and ecological risk of vanadium pollution in Panzhihua mining and smelting area, Sichuan, China

1 Introduction Vanadium (V) is a relatively abundant elemenwhich is widely distributed in nature; howeverworkable V deposits are very rare (World HealthOrganization, 2001). Vanadium is a trace elementwhich may be beneficial and possibly essential fohuman…     

金矿区农田土壤重金属污染的环境效应分析

通过对比研究小秦岭某金矿区土壤重金属综合污染区和对比区内的小麦、玉米籽粒中重金属的含量,结果表明污染区内小麦籽粒中汞、铅、镉累积程度显著高于土壤对比区对照样,铬、砷、铜、锌与对照区几乎没有差异,汞、铅、镉、锌、铜的超标率分别为86.67%、60%、33.33%、6.67%、20%。在污染区,玉米中铅、镉、铬较对照区明显累积,但仅有汞超标,超标率为15.15%。同一采样地点,金矿区小麦籽粒比玉米更易吸收累积重金属。小麦中重金属含量与立地土壤重金属污染程度存在较好的相关性。与1990年比较,小麦中汞、镉累积效应非常显著。研究区土壤重金属污染已经造成了小麦严重污染。     

江西乐安江流域稻田土重金属累积变化与德兴矿集区关系

对乐安江流域稻田表层土壤中Pb、Cd、Cu、Zn的分布特征进行分析,按照单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,依据土壤环境背景值标准和国家土壤环境质量标准对乐安江流域稻田土壤的重金属进行评价。结果表明,矿集区上游水稻田土壤重金属综合污染指数等级尚在安全范围内,矿集区周边Cd和Cu的单项污染指数大于1,综合污染指数达到7.82,属于重污染;矿集区下游接近警戒值。研究表明,矿集区矿业开发释放的重金属元素对乐安江中下游流域水稻田土壤的重金属累积具有重要影响。     

Assessment of heavy metals contamination in soils of Dexing region, Jiangxi Province, China

Heavy metal contamination has attracted huge concern due to its toxicity, abundance and persistence in the environment, and subsequent accumulation in soil, sediment and water. Mining is one of the most important sources of heavy metals in the environment. Mining-milling operations and disposal of tailings （the finely ground remains of milled ores） in addition to smelting and metal refining provide significant sources of pollution. Mining and mineral processing in the Dexing region of China have been carried out for over forty years and have contaminated the soils with heavy metals, Many studies were conducted to assess and establish the extent of heavy metal contamination in the soils due to mining. The aim of this work was to assess the environmental impact of mining on soils in the Dexing region and to identify the main factors involved in heavy metals dispersion. A 4800 km^2 study area was assessed with respect to its heavy metals on the basis of the current guideline values. In order to assess the extent of heavy metals contamination resulting from past mining activities in the Dexing region, 919 soil samples were collected and analyzed for As, Hg, Cd, Cr, Zn, Cu and Pb, Heavy metals levels were determined using inductively couple plasma-atomic emission spectrometry and X-ray fluorescence spectrometry. Results of soil samples reported concentrations between 1.790-899 mg/kg for As, 0.034-4.980 mg/kg for Hg, 0.043-8.330 mg/kg for Cd, 10-666 mg/kg for Cr, 25-18500 mg/kg for Zn, 6-1825 mg/kg for Cu, and 16-1312 mg/kg for Pb, respectively. The maximum values of As, Hg, Cd, Cr, Zn, Cu and Pb concentration in soils were up to 60, 33, 41, 7, 185, 52 and 37 times higher than the tolerable level, respectively. Meanwhile, the single-factor pollution index and Nemerow pollution index were used to assess the environment quality of heavy metals contamination.     

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。     

青田县石平川钼矿区外围成矿远景分析

石平川钼矿位于浙江省青田县黄垟乡石平川村―底黄垟村一带,经过几十年的开发资源储量已经不多。通过对石平川地区地质、地球物理、地球化学等方面研究表明:矿床受石平川火山穹窿控制,在其外围还有多个火山机构存在迹象;地球重力异常表明石平川外围地区存在与石平川岩体相似的隆起区,有相应的地球化学组合异常区。这三者之间构成了有机整体,表明本区具有良好的成矿远景。     

矿业活动区农田土壤重金属累积风险的评判方法——以小秦岭金矿区为例

金属矿产资源开发活动通常会导致矿区土壤重金属含量的累积,选用科学的评价标准及方法成为评判、区分矿业活动农田土壤重金属累积影响和风险的关键问题。在简述土壤背景值和土壤环境质量标准含义的基础上,提出采用与矿区其他环境条件基本相同或相近的邻区耕作层土壤重金属元素的平均含量作为评判矿业活动重金属对耕作层土壤的累积影响的对照值。以2011年小秦岭金矿区80件耕作层土壤重金属含量为例,金矿开发活动区耕作层土壤重金属的累积风险研究表明,土壤重金属低风险以上样品数占总样品数百分比的排序为Hg>Cd>Pb>Cu,矿业活动对土壤重金属累积的贡献率排序为Hg>Cu>Pb>Cd>Zn。土壤中的Cr、As、Zn元素有轻度累积但无风险。土壤中Hg元素的累积风险面积达到了187.77km2,占到研究区总面积的47.08%。其中,中、高风险的面积为99.55km2,土壤重金属累积风险极其严重。研究结果科学地评判了矿业活动对耕作层土壤重金属的累积影响及其贡献,为土壤污染防治指明了方向。     

矿业活动区农田土壤重金属累积风险的评判方法——以小秦岭金矿区为例

金属矿产资源开发活动通常会导致矿区土壤重金属含量的累积,选用科学的评价标准及方法成为评判、区分矿业活动农田土壤重金属累积影响和风险的关键问题。在简述土壤背景值和土壤环境质量标准含义的基础上,提出采用与矿区其他环境条件基本相同或相近的邻区耕作层土壤重金属元素的平均含量作为评判矿业活动重金属对耕作层土壤的累积影响的对照值。以2011年小秦岭金矿区80件耕作层土壤重金属含量为例,金矿开发活动区耕作层土壤重金属的累积风险研究表明,土壤重金属低风险以上样品数占总样品数百分比的排序为HgCdPbCu,矿业活动对土壤重金属累积的贡献率排序为HgCuPbCdZn。土壤中的Cr、As、Zn元素有轻度累积但无风险。土壤中Hg元素的累积风险面积达到了187.77km2,占到研究区总面积的47.08%。其中,中、高风险的面积为99.55km2,土壤重金属累积风险极其严重。研究结果科学地评判了矿业活动对耕作层土壤重金属的累积影响及其贡献,为土壤污染防治指明了方向。     

某金矿区农田土壤重金属元素Pb的累积速率

以某金矿区农田土壤重金属Pb为研究对象,分别以2004和2012年采集样品的测试结果作为计算农田土壤重金属Pb累积速率的依据,以2004—2012年作为计算时间区间,以农田土壤重金属Pb的累积速率为研究内容,采用对比分析方法,分析区域Pb的累积速率特征,阐明人类工程活动极大地影响着农田土壤重金属Pb的累积过程。研究结果表明,全区农田土壤Pb平均累积速率为31.8mg/kg·a-1。选取选矿厂、冶炼厂、尾矿库、污水灌溉区、车载尾矿弃渣等典型污染源,对周边农田土壤Pb累积的时空变化特征进行分析。结果显示,选矿厂对农田土壤Pb累积的影响最大,其周边农田土壤Pb累积速率相当于全区Pb累积速率的4倍,该结论对防治重金属污染及保障人体健康具有实际指导意义。     

某金矿区农田土壤重金属元素Pb的累积速率

以某金矿区农田土壤重金属Pb为研究对象,分别以2004和2012年采集样品的测试结果作为计算农田土壤重金属Pb累积速率的依据,以2004—2012年作为计算时间区间,以农田土壤重金属Pb的累积速率为研究内容,采用对比分析方法,分析区域Pb的累积速率特征,阐明人类工程活动极大地影响着农田土壤重金属Pb的累积过程。研究结果表明,全区农田土壤Pb平均累积速率为31.8mg/kg·a-1。选取选矿厂、冶炼厂、尾矿库、污水灌溉区、车载尾矿弃渣等典型污染源,对周边农田土壤Pb累积的时空变化特征进行分析。结果显示,选矿厂对农田土壤Pb累积的影响最大,其周边农田土壤Pb累积速率相当于全区Pb累积速率的4倍,该结论对防治重金属污染及保障人体健康具有实际指导意义。     

栗木矿区典型矿床的磁性模型

近年来,随着人们对矿产理念及预测方式的改变,对现有资料及已知成型矿床的利用愈加现实,具体表现在通过对成矿模式所包含的各种参数标志的发掘及其相互关联的判定,达到直接或间接找寻目标物的目的。本文以栗木矿田成矿概念模式为依据,利用前人观测的原始资料,着重考查了隐伏岩体近程接触带及岩浆岩分异演化系列垂直分带的磁性特征,试图建立地质―地球物理(磁性)模型,为今后将物探方法更好地应用于地质找矿领域做必要的尝试。     

某金矿区农田土壤重金属污染的人体健康风险

环境重金属污染的人体健康效应是当今社会最为关注的重大环境问题。某金矿区矿业活动导致土壤、地下水、农作物中重金属元素存在不同程度的累积或超标。通过土壤、地下水、蔬菜及粮食作物的样品采集,人群暴露问卷调查,获得了暴露人群的膳食结构参数。以农田土壤中7种重金属元素的综合污染分区内的土壤、地下水、蔬菜、小麦玉米等样品中的重金属元素的平均含量为依据,采用USEPA推荐的人体健康风险评价模型,计算了经口食入、皮肤接触等暴露途径对成年人的健康风险概率。研究表明,研究区存在因重金属导致的不可接受的人体健康高非致癌风险和致癌风险。总体而言,土壤重金属污染愈重地区,区内人体健康风险愈高。地下水中的Cr元素、土壤综合污染区内的Hg元素、污染区内的蔬菜及粮食是危害人体健康的重要因素。因此,禁饮Cr含量高的地下水、禁食污染区内的农作物、修复土壤重金属污染、调整农作物种植结构是保护研究区人群健康的重要环境管理工作。     

某金矿区农田土壤重金属污染的人体健康风险

环境重金属污染的人体健康效应是当今社会最为关注的重大环境问题。某金矿区矿业活动导致土壤、地下水、农作物中重金属元素存在不同程度的累积或超标。通过土壤、地下水、蔬菜及粮食作物的样品采集,人群暴露问卷调查,获得了暴露人群的膳食结构参数。以农田土壤中7种重金属元素的综合污染分区内的土壤、地下水、蔬菜、小麦玉米等样品中的重金属元素的平均含量为依据,采用USEPA推荐的人体健康风险评价模型,计算了经口食入、皮肤接触等暴露途径对成年人的健康风险概率。研究表明,研究区存在因重金属导致的不可接受的人体健康高非致癌风险和致癌风险。总体而言,土壤重金属污染愈重地区,区内人体健康风险愈高。地下水中的Cr元素、土壤综合污染区内的Hg元素、污染区内的蔬菜及粮食是危害人体健康的重要因素。因此,禁饮Cr含量高的地下水、禁食污染区内的农作物、修复土壤重金属污染、调整农作物种植结构是保护研究区人群健康的重要环境管理工作。     

宿南矿区地下水同位素地球化学特征及地质意义

煤矿区地下水既是重要的地下水资源,又影响煤矿安全生产。为了解宿南矿区地下水同位素化学特征,采集了宿南矿区松散层水、砂岩水和灰岩水样品进行T、D、18O、87Sr/86Sr和溶解碳酸盐岩中13C、18O等同位素测试分析,并利用传统图示等方法探讨了地下水演化年龄、同位素特征及影响因素。结果表明：矿区3个含水层地下水中T含量较低,整体反映了矿区地下水多位时间久远的亚现代水补给;地下水中D、18O受到明显围岩的影响,其组成为-68.5‰~-44.3‰和-8.78‰~-6.29‰,平均值分别为-61.15‰和-8.16‰;围岩中碳酸盐岩含量决定了13CDIC与 18ODIC的变化关系;87Sr/86Sr值为0.710 6～0.712 3,平均为0.711 2,87Sr/86Sr比值主要受到了水岩作用的影响,可以有效地识别3个不同含水层水源。     

闭坑后矿区空气污染特征的研究

煤矿开采结束后，矿区环境恢复是当前的紧迫任务。闭坑矿区的污染源较多，固体废弃物、残煤的自燃、地表植被的破坏等都会对周围大气环境产生严重污染。通过对某露天矿区的现场监测、检测结果显示污染物主要是总悬浮颗粒物(TSP)、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)，而臭氧(O3)则符合国家环境空气质量标准。研究表明：TSP的含量远远超出二级国家环境空气质量标准。因此为主要污染物。在每年春夏之交和秋冬之交两个时期会出现两个污染高峰期，表现出明显的季节特征，与气象条件紧密相关；气体污染物高峰期均处在冬季前后，在每年的夏季浓度最低，并且它们的变化关系具有一定的相关性，变化规律基本相同；CO、SO2的浓度与烟雾出现次数呈正比关系，二者的变化规律基本相同，主要是由于残煤自燃引起的；由于远离汽车尾气污染的影响，NOx主要是由于农事活动和人为活动引起的；研究还发现冬季燃煤量的增加会对监测结果产生影响。同时，对煤矸石的再生利用进行了研究。由于这些方法不但变废为宝，而且用量大、可操作性强，具有广阔的应用前景，可以完全解决矿山固体废弃物对环境的污染问题，对净化矿区环境有良好的效果。     

某金矿污染区人群头发重金属累积及其变化

矿业活动区环境重金属污染对人群健康的危害是人们关注的重大环境问题。以2009年某金矿区水土环境重金属污染区内的A村村民头发为研究对象,同时以环境相对清洁的B村人群头发中重金属含量为对比值。研究结果表明,污染区不同年龄段人群头发中的重金属平均含量具有一定的统计学意义,不同性别、不同年龄段人群头发中,Hg、Pb、Cd平均含量分别是对照区人发中的7.81倍、6.75倍和4.20倍。总体而言,污染区人发中重金属含量仍在持续累积。人发中高含量的重金属与人体健康存在较好的相关性,金矿区环境污染对人群健康危害严重。     

某金矿污染区人群头发重金属累积及其变化

矿业活动区环境重金属污染对人群健康的危害是人们关注的重大环境问题。以2009年某金矿区水土环境重金属污染区内的A村村民头发为研究对象,同时以环境相对清洁的B村人群头发中重金属含量为对比值。研究结果表明,污染区不同年龄段人群头发中的重金属平均含量具有一定的统计学意义,不同性别、不同年龄段人群头发中,Hg、Pb、Cd平均含量分别是对照区人发中的7.81倍、6.75倍和4.20倍。总体而言,污染区人发中重金属含量仍在持续累积。人发中高含量的重金属与人体健康存在较好的相关性,金矿区环境污染对人群健康危害严重。     

小秦岭某金矿区土壤-农作物重金属元素富集规律

土壤-农作物重金属富集规律是土壤和农作物重金属风险管控的关键问题。通过实地调查、现场采样、实验测试、综合分析等方法,重点研究了金矿活动影响区内的土壤Hg、Pb、Cr、As、Cu、Zn等重金属元素的全量、有效态含量特征,以及小麦不同部位与立地土壤中重金属含量之间的关系。结果表明:土壤Hg、Pb、Cu元素累积显著,Hg、Pb含量平均超标倍数为6.65、2.04倍;土壤中Hg(34.44%)、Pb(83.31%)、Cu(44.24%)、Zn(40.82%)的有效态含量占相应重金属全量的比例高,是危害农作物的主要元素;小麦籽中Hg、Pb、Zn元素平均超标率分别为26.33%、100%、26.32%;除Zn元素外,Hg、Pb、Cr、As、Cu含量全部符合籽粒茎杆根须土壤的规律;重金属含量的富集率平均值排序为Zn(30.54%)Cu(10.33%)Pb(0.45%)As(0.38%)Hg(0.14%)Cr(0.13%),Zn、Cu是小麦富集能力强的重金属元素。