廣西某礦區(qū)農(nóng)用地土壤重金屬含量分析與污染評價.pdf

1、礦業(yè)活動往往帶來嚴(yán)重的環(huán)境和生態(tài)問題，同時它也是土壤重金屬污染物的重要來源之一。由礦業(yè)活動導(dǎo)致的土壤重金屬污染問題，及其潛在的生態(tài)風(fēng)險己受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注。論文以廣西一個典型礦業(yè)鎮(zhèn)為研究對象，通過對該礦區(qū)的12個自然屯進(jìn)行系統(tǒng)采集土壤樣品，采用ICP—AES等設(shè)備分析樣品的重金屬全量，分析土壤中重金屬元素含量特征，評價礦區(qū)內(nèi)重金屬污染現(xiàn)狀，并進(jìn)行生態(tài)潛在的風(fēng)險評價。研究成果可望對該地區(qū)的重金屬污染的防治具有一定理論意義和指導(dǎo)價值，真正的

2、促進(jìn)金屬礦山的環(huán)保型開采。
　　1.土壤中 As、Cd、Cu、Mn、Pb和Zn在剖面上的垂直變異有“表聚化”的特點，隨土層深度增加，重金屬總量下降。在水平方向上，土壤重金屬的變異系數(shù)的變化范圍介于0.266與0.928之間。使用半方差函數(shù)擬合這6種重金屬元素的理論模型分別為：As為線性模型模型，Cd、Cu、Mn、Pb和Zn為球狀模型。As、Cu和Mn具有中等空間相關(guān)性，反映出土壤母質(zhì)、成土因素及土壤類型等結(jié)構(gòu)性因素和人類活動共同作

3、用的影響。土壤中 Cd、Pb和Zn為弱空間相關(guān)性，反映出施肥、農(nóng)藥、耕作措施等田間作業(yè)（人為活動）的影響。在結(jié)構(gòu)因素和隨機因素共同作用下，最終結(jié)果是變異。利用Kriging插值與GIS相結(jié)合的方法，直觀地表示研究區(qū)土壤重金屬的空間分布格局，不同元素的空間分布呈斑塊狀和條帶狀分布。
　　2.利用單項指數(shù)法對礦區(qū)土壤重金屬污染程度進(jìn)行評價，各個自然屯均為復(fù)合污染，其污染程度大小為PCd>PMn>PAs> PZn>PPb>PCu；新菜園

4、土壤受Cd和Mn污染嚴(yán)重，其污染指數(shù)分別為20.69、35.99；荒田土壤受Cd污染嚴(yán)重，其污染指數(shù)為5.27；朝陽土壤受As、Cd、Mn、Pb和Zn污染嚴(yán)重，其污染指數(shù)分別為6.89、56.00、5.35、3.95和7.67；大坪土壤受Cd和Mn污染嚴(yán)重，其污染指數(shù)分別為10.67和24.60；銅坑土壤受As、Cd、Mn和Zn污染嚴(yán)重，其污染指數(shù)分別為5.14、136.95、26.83和3.09；大樹腳受Cd和Mn污染嚴(yán)重，其污染指數(shù)

5、分別為132.92、4.93；鐵板哨土壤受As、Cd、Mn、Pb和Zn污染嚴(yán)重，其污染指數(shù)分別是33.34、72.92、8.81、4.92和8.64；更莊土壤受As、Cd和Mn污染嚴(yán)重，其污染指數(shù)分別為8.83、19.62和15.11；老菜園土壤受As、Cd和Mn污染嚴(yán)重，其污染指數(shù)分別為11.79、12.62和3.13；巖山腳土壤受Cd和Mn污染嚴(yán)重，其污染指數(shù)分別是9.47和8.07；高峰土壤受 As、Cd和Mn污染嚴(yán)重，其污染指數(shù)

6、分別為6.41、15.84、3.90；沙坪土壤受 As、Cd、Mn、Pb、Zn污染嚴(yán)重，其污染指數(shù)分別為33.27、60.48、5.89、5.32、10.13。利用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法進(jìn)行評價，得出12個自然屯污染程度大致為銅坑>大樹腳>鐵板哨>沙坪>朝陽>新菜園>大坪>更莊>高峰>巖山腳>荒田，它們的綜合污染等級均屬于重污染。采用地質(zhì)累積指數(shù)法對壤重金屬污染程度進(jìn)行評價，6種重金屬元素的污染趨勢為：Igeo(Cd)>Igeo(Pb)>

7、Igeo(As)>Igeo(Zn)>Igeo(Mn)>Igeo(Cu)，在這12個自然屯中，As污染等級為極強，Cd污染等級為極強，Pb為強-極強，Zn為強，Mn為中，Cu為輕，由此得出土壤中As、Cd、Pb和Zn為主要的污染因子，這與單項污染指數(shù)結(jié)果類似；As在鐵板哨的土壤地累積指數(shù)最大，Cd在銅坑的土壤地累積指數(shù)最大，Cu在鐵板哨的土壤地累積指數(shù)最大，Mn在新菜園的土壤地累積指數(shù)最大，Pb在鐵板哨的土壤地累積指數(shù)最大，Zn沙坪的土壤

8、地累積指數(shù)最大。最后利用密切值綜合法進(jìn)行評價，得出結(jié)論：大廠礦區(qū)的這12個屯的污染等級均為嚴(yán)重污染。
　　3.通過土壤重金屬的單項污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法、地累積指數(shù)和密切值綜合法評價，得出的評價結(jié)果大致相同。大廠礦區(qū)的這12個屯農(nóng)用地的土壤污染程度總體來說是嚴(yán)重的，屬于復(fù)合污染，引起土壤污染主要因子是As、Cd、Pb和Zn，其中以Cd污染最甚。其原因一方面跟當(dāng)?shù)氐倪x礦、洗礦和冶煉等企業(yè)密切相關(guān)；另一方面，長期的污灌導(dǎo)致土