江西德兴铜矿集区土壤地球化学基准值方法的适用性

确定矿集区土壤地球化学基准值是矿山环境地质调查与评价的重要任务,而遴选出合适的地球化学基线值的定值方法是该问题的关键。以江西德兴铜矿集区表层土壤地球化学数据为依据,运用地球化学对比法、相对累积频率方法和标准化的方法分别计算了德兴铜矿集区表层土壤6种重金属元素的地球化学背景值,并将其与江西省土壤背景值对比。结合成土母岩重金属含量分析了各种基准值定值方法的适用性,结果证明标准化方法较适用于确定研究区表层土壤地球化学基准值。     

重金属在土壤中的分布、危害与治理技术研究进展

【研究目的 】镉、铬、铅、铜和锌等重金属是土壤中的典型有害元素。过量摄入会抑制生物体的生长发育。其在土壤中的分布受到原生地质背景成因和矿山开采、大气沉降、农药化肥施用等人类活动的共同影响。然而不同土地利用类型下的土壤重金属分布特征需要进一步识别,对于典型重金属的危害作用需要进行全面的梳理揭示。【研究方法 】通过查阅国内外的相关研究内容,整理典型重金属在土壤中的空间分布特征,总结土壤重金属对生物的影响作用,综述人体暴露在高重金属的土壤与地下水环境下的毒性作用及针对性修复方式。【研究结果 】受到原生地质背景和人类活动下土地利用类型的共同影响,造成土壤中重金属含量具有显著的空间变异性。重金属在土壤中的含量不同,会对土壤微生物与植物的生长发育产生不同效应的影响,并通过食物链进入人体累积。当重金属在人体中累积含量过高,会对人体的不同器官和系统产生破坏,威胁人体健康。【结论 】应该综合考虑污染方式、污染水平和暴露途径等因素进行针对性的重金属治理。     

天津市城区不同功能区绿地土壤重金属分布特征及来源研究

对天津市中心城区内居住文教区、交通绿化带、工业区、公园、河岸5类功能区的绿地土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn进行了调查研究。结果表明:天津市绿地土壤中重金属累积程度HgCdPbZnCu; As、Cr、Ni平均含量接近背景值。Pb、Zn、Cu、As在工业区绿地土壤中含量最高,Cd、Hg、Ni、Cr在河岸绿地土壤中含量最高。大气沉降是重金属进入绿地土壤的主要途径;大气沉降物质重金属平均含量和土壤背景值的比值与绿地土壤重金属累积系数显著相关。大气重金属沉降量的差异是造成不同功能区绿地土壤重金属差异的主要原因;河岸绿地还受到河道污水灌溉和河道底泥的影响;生产和生活垃圾也可能造成重金属的局部累积。     

云南个旧锡矿区矿业活动对土壤重金属的累积贡献

矿业活动是土壤重金属累积的重要原因之一。分析云南个旧锡矿区矿业活动区、与矿业活动区地质条件相同的矿业活动影响区和未受矿业活动影响的参照区表层土壤7种重金属元素之间的相关性,以参照区表层土壤重金属总量、参照区土壤重金属似背景值分别评价矿业活动对矿业活动区和矿业活动影响区土壤重金属的累积贡献量和贡献率。结果表明,矿业活动区重金属累积贡献率排序为PbZnAsCuCdCrHg,影响区重金属累积贡献率排序为PbZnAsCuCdCrHg,Pb、Cd、As、Zn、Cu与矿业活动关系密切,矿业活动区Pb、Cd、As均表现为极高累积和极高风险,应作为矿业活动治理的重点元素。     

浙江典型中药材产地环境地球化学问题与对策分析

针对"磐五味"存在的重金属超标问题,作者依托农业地质环境调查项目对磐安中药材产地环境开展岩—土—药材系统研究发现,岩石在风化成土过程中淋溶作用强烈,Ca、Mg等流失殆尽,Cd、Cu等重金属相对富集。从土壤母质、淋溶层到土壤表层,pH值由高到低,酸化强烈。研究表明,表层土壤Cd、Cu相对累积和土壤酸度增强,是中药材Cd、Cu超标的主要原因。     

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。     

湿地生态系统对控制黔西北炼锌尾矿重金属污染的可能性

矿山开发过程产生的废石、废渣、矿坑排水及冶炼尾矿和炉渣等都或多或少地含有重金属.在长期的风化淋滤作用过程中某些重金属元素就迁移释放出来,从而污染周围的土壤和水体.重金属在地表环境中不能被微生物降解,具有累积效应.生物体通过食物链富集重金属,并把重金属转化成毒性更强的化合物;重金属就因这种隐蔽性、长期性和不可逆性而影响人类健康.     

密云水库上游矿产资源开发对土壤环境的影响

通过对密云水库上游白河主要支流汤河、琉璃河流域和潮河流域内矿山开采现状调查,以及对区内采集的250件土壤样品测试成果,对区内土壤环境采用重金属总量分布特征、相关性分析法进行现状分析;并采用地累积指数污染评价、污染负荷指数评价和GIS空间分析等方法,开展矿山土壤环境影响现状评价,划分区内土壤污染范围,提出初步的治理对策建议。     

内蒙古废弃钨钼矿区周围土壤重金属污染生态环境评价及成因分析

为研究内蒙古赤峰市废弃钨钼矿区周围土壤重金属污染特征、潜在生态风险及成因分析，共采集83份表层土壤样品和6个土壤钻孔。采用ArcGIS空间插值分析方法研究As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Mo和Zn的空间分布，构建重金属扰动指数函数研究重金属受人类活动的污染程度，利用地累积指数法验证矿区周围土壤重金属污染程度，通过相关性分析判断重金属来源并讨论污染成因。结果表明：矿区周围土壤As、Cd、Cu、Pb、Zn和Mo平均含量明显高于矿区周边背景值，高含量主要分布尾矿库周围，主要来源为矿山采选活动；Cr和Ni基本无污染，主要来源为母岩风化。通过重金属扰动指数函数计算发现：采用区域背景值对矿区周围进行重金属污染评价夸大了矿山采选活动对矿区周围土壤重金属的污染，矿区周围土壤重金属污染是由于天然重金属富集和采矿活动共同作用下的“双驱动模式”导致，尾矿库周围土壤重金属污染程度随着与尾矿库水平距离的增加和深度的加大而逐渐降低。降水量丰富程度是影响重金属迁移能力的关键因素，该矿处于降水量匮乏地区，尾矿库对周围土壤重金属污染范围有限，对生态环境影响轻微。     

合肥市土壤重金属元素异常及其生态效应

通过对合肥市及其周边地区表层土壤重金属元素异常空间分布特征的分析，查明了生活和工业排污是形成Hg、Cd、Pb、Zn异常的主要原因；相对于深层土壤，表层土壤具有明显的富集特征，自地表向下重金属元素含量呈迅速下降趋势。探讨了土壤重金属元素全量与有效量、土壤pH值的关系，土壤重金属元素有效度大小排序为：Cd〉Pb〉Zn〉Hg，Cd、Pb有效量与全量相关性显著，且与pH值呈负相关，随着土壤cd、Pb元素全量的增加以及土壤不断酸化，其生态风险将显著增大。异常区土壤重金属的累积已造成部分蔬菜重金属超标，进而影响到蔬菜食用安全性，因此，加强土壤环境质量保护，对保证合肥市社会经济可持续发展具有重要意义。     

Water chemistry and heavy metal distribution in an AMD highly contaminated river

Environmental impacts of acid mine drainage (AMD) from Dexing Copper Mine, the largest open pit copper mine in Asia, on Le An River were well documented 10 years ago. However, ore production of the mine has increased fourfold and the contamination situation of the river now is unknown. Our studies indicated that heavy metal concentrations in riverwaters (dissolved), suspended solids (SS) and sediments all showed highly localized distribution patterns closely associated with two AMD-contaminated tributaries (Dawu River and Ji River) and are significantly different from the previous findings. Compared with the previous reports, most of the sampling sites in Le An River displayed lower contents of sediments of 2005 because several historical upstream and downstream heavy metal sources disappeared or became unimportant. The surprised decrease of copper contents in sediments at the mixing location with Dawu River was mainly due to dilution from the sufficient input of poor copper ore (<0.3%).     

青藏高原典型金属矿山河流重金属污染对比

为研究青藏高原金属矿山勘探、开采、闭坑阶段不同开发阶段河流重金属污染的严重程度,通过野外调查,室内测试分析,对比5个金属矿山河流重金属元素含量、污染指数沿程变化,得出以下结果:(1)勘探阶段和闭坑后河流水质污染较小,开采阶段矿业活动对河水水质污染较大。(2)As、Pb、Cd、Cu和Zn五种元素是金属矿山的特征污染物。开采矿区中德尔尼铜矿区、下柳沟铅锌矿、甲玛矿区河流均有重金属元素污染,微碱性环境中德尔尼铜矿区,主要污染物为As,单项污染指数为0～10.6;下柳沟铅锌矿Pb、Cd、Cu和Zn元素单项污染指数分别为0.2～2.1、0～55、0.4～24、0.3～1550;偏酸性环境中甲玛矿区的特征污染物主要为Cu、Cd。其中Cu、Cd单项污染指数为0～4174、0～4;勘探矿区大场金矿、闭坑矿区罗布莎铬铁矿区河流未出现污染元素。(3)青藏高原5处典型的高海拔山地矿山河流由于稀释作用重金属流经2km后达到安全水平,研究结果可为青藏高原矿山开采中河流水环境保护提供参考依据。     

德兴铜矿低品位矿石堆浸场与大坞河流域土壤重金属元素形态的环境特征

本文主要采用连续提取法对德兴铜矿地区低品位矿石堆浸场和大坞河流域的土壤样品进行元素形态分析。低品位矿石堆浸场中As、Cu元素含量最高分别达到95.7μg/g和1867μg/g,都严重超过国家三级土壤标准,但是通过元素形态分析得到,As元素主要以硫化物态存在(百分比为50%-80%),Cu元素主要以有机结合态存在(百分比为50%-60%),能稳定存在于矿石中。其他元素如Cd、Mo、Pb、Zn都以有机物结合态为主,Cr元素以硅酸盐态为主,Hg元素以硫化物态占主要,重金属迁移性差,对环境的影响不大。大坞河流域上中下游元素形态组成变化不明显。Cu元素含量(平均为400-500μg/g)超过国家三级土壤标准,但是Cu元素主要是以有机结合态存在(比例为35%),稳定性相对较好。而Cd元素虽然在样品中含量在国家三级土壤标准之下,其水溶态、吸附态和碳酸盐态所占的比例较大(30%左右),容易发生迁移转化,对环境的影响较大。Pb元素以有机结合态为主,百分比达到45%;As、Hg元素以硫化物态占主导,百分比大于50%,对环境有潜在的影响。其他元素如Cr、Mo、Zn的硅酸盐态比例最大(50%左右),能比较稳定的存在于土壤中,对环境的影响较小。     

陕西潼关金矿区太峪河底泥重金属元素的含量及污染评价

通过对潼关金矿区太峪河和太峪水库底泥中重金属元素总量的调查,探讨了金矿开发活动中重金属元素对河流底泥的污染程度。研究结果表明,除As外,河流底泥中重金属元素的含量与尾矿渣中重金属元素的含量变化一致,表明其主要来源于尾矿渣,但又明显高于尾矿渣。在同一地点河流底泥中重金属元素的含量平均高出河水中的1048.61～666030.08倍,呈显著富集。以邻近地区不受工矿活动影响的河流底泥重金属元素的含量均值作为评价参比值,太峪河底泥受到了Hg、Pb、Cd、Cu、Zn元素的极度污染,单项污染超标倍数及综合污染指数法评价结果表明,Hg、Pb、Cd平均污染超标倍数达366.90、217.42和149.97,是底泥中最主要的污染元素。河流底泥重金属元素的综合污染指数高达278.97,表明河流的复合污染亦呈极度状态。太峪河底泥受重金属元素极度污染的现实提示,矿区的环境防治工作已刻不容缓。     

广东大宝山矿区横石河沿岸水土重金属分布规律及其累积风险

研究矿业活动重金属的释放、迁移及累积特征对于控制和治理矿区水土环境污染具有重要的意义。本文通过广东大宝山矿区水土污染源调查及横石河流域沿岸水土样品采集,以研究区土壤对照值及国家环境质量为标准,试图探讨了大宝山矿区重金属迁移及累积特征。研究结果表明,横石河沿岸土壤重金属元素主要来自采矿活动的酸性废水的排放,土壤中Cd、Pb、Cu和Zn的含量均超过对照值,呈现出明显的累积特征,且Cd、Cu含量超过了国家土壤环境质量标准;土壤中重金属累积程度及其风险等级呈现出从源头向下游递减的特点,其中凉桥、水楼下地段农田重金属处于高风险区,阳河-莲心村虽有累积,但无风险;上坝村地处土壤重金属累积的中风险区,下坝村处于低风险区。研究结果为矿区重金属污染防治提供了重要依据。     

金矿区河水和底泥中重金属含量分布与耦合关系

河流中河水与底泥中重金属含量之间的关系对于河流污染防治意义重大。对某金矿区3种典型河流的河水与底泥中的重金属含量进行分析,发现4条河流均有超过国家标准限值的情况,河水中7种重金属元素均出现超标,Cr、As元素超标不严重;底泥中Hg、Pb、Cr、Cu、Zn超标,其中Hg超标最严重,河水和底泥中Hg最大超标倍数分别达到3099倍和244倍。河流中重金属主要赋存形态为沉积态,底泥的吸附解吸作用是河流底泥和河水中重金属沿程变化的主控因素;金矿区区域上河水和底泥中重金属很好地服从Langmuir等温吸附模式。矿业活动、地层岩性均会影响底泥对重金属的平均最大吸附容量,流径黄土区的双桥河平均最大吸附容量最大。研究结果为矿山河流污染防治与预警提供了参考依据。     

Effects of copper mining on heavy metal contamination in a rice agrosystem in the Xiaojiang River Basin,southwest China

Metallic ore mining causes heavy metal pollution worldwide. However, the fate of heavy metals in agrosystems with long-term contamination has been poorly studied. Dongchuan District (Yunnan, southwest China), located at the middle reaches of the Xiaojiang River, is a well-known 2000-year-old copper mining site. In this work, a survey on soil heavy metal contents was conducted using a handheld X-ray fluorescence instrument to understand the general contamination of heavy metals in the Xiaojiang River Basin. Furthermore, river water, soil, and rice samples at six sites along the fluvial/alluvial fans of the river were collected and analyzed to implement an environmental assessment and an evaluation of irrigated agrosystem. V, Zn, and Cu soil levels (1724, 1047, and 696 mg·kg⁻¹, respectively) far exceeded background levels. The geo-accumulation indexes (I_geo) showed that cultivated soils near the mining sites were polluted by Cd and Cu, followed by Zn, V, Pb, Cr, Ni, and U. The pollution index (Pi) indicated that rice in the area was heavily polluted with Pb, Cr, Cd, Ni, Zn, and Cu. The difference in orders of metal concentrations between the soil and rice heavy metal contamination was related to the proportion of bioavailable heavy metals in the soil. The crop consumption risk assessment showed that the hazard quotient exceeded the safe threshold, indicating a potential carcinogenic risk to consumers. The Nemerow integrated pollution index and health index indicated that the middle of the river (near the mining area) was the heaviest polluted site.

     

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的三维空间分析功能,对比研究德兴地区水系沉积物重金属污染时空变化。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。     

铜陵矿区主要河流水质分析与污染评价

铜陵矿区是长江下游重要的铜铁资源基地,也是典型的含硫多金属矿区,矿山酸性废水是矿业开发活动不可避免的环境问题,对地表水体有很大影响。本文以铜陵矿区主要河流为研究对象,通过野外调查采样和室内测试分析,从常规理化性质、矿山酸性废水和重金属元素三方面分析了的水质现状,采用单因子指数和内梅罗水质指数法进行了污染评价。结果表明:(1)矿区河流污染成分以有机污染和矿山酸性废水污染为主,其次是重金属污染。(2)在检测的46个河段中, 按综合污染指数大小分级,共计有93.48%的河段受到不同程度的污染,其中,水质严重污染的河段占 4.35%,水质重污染的河段占13.04%,水质污染的河段占 65.22%,水质轻污染的河段占10.87%;共计有6.52%的河段水质较好,均为清洁状态。(3)3条河流按污染程度大小依次为新桥河>顺安河>红星河,除顺安河外,其他均受到了矿山酸性废水污染。今后应重点关注矿山酸性废水的污染机理与风险评估,加强矿区水环境保护与恢复治理工作。     

关于德兴斑岩铜矿成矿物质来源：与梁祥济研究员商榷

斑岩体内成矿元素分布,品位变化,水平分带及同位素资料均表明德兴斑岩铜矿的成矿金属主要来源于中酸性岩浆,矿区外围降低场的存在仅仅反映了（近）地表围岩成矿物质发生一定活化迁移,为矿床的形成提供了很小部分的成矿金属,并受中酸性岩浆的驱动,最后参与流体混合和成矿作用。