煤矸石山周边农用地土壤-玉米重金属污染特征及健康风险分析

以重庆市綦江区某典型煤矸石山周边农用地为研究区,通过分析土壤和玉米重金属含量,掌握其污染特征,应用相关性分析和主成分分析探明主要污染影响因素,并评估通过当地玉米摄入重金属的健康风险。9个土壤-玉米协同点位采样结果表明,研究区土壤首要重金属污染物为镉（Cd）,平均含量为2.39 mg/kg, 9个土壤采样点位中Cd污染等级评价为极强污染和重度污染的点位分别占比56%和33%;次要污染物为铬（Cr）, Cr污染等级评价为轻微污染的点位占比11%。相关性分析结果表明,Cd含量和汞（Hg）含量、铅（Pb）含量之间存在显著正相关关系;主成分分析结果表明,Cd、 Hg、 Pb主要受到煤矸石长期堆存的影响,砷（As）、 Cr可能受到农业活动影响。研究区玉米中Cd生物富集系数远大于Hg、 As、 Pb、 Cr。人体健康风险评价表明,各重金属健康风险靶标危害系数（THQ）值均小于1,表明食用当地玉米不会对健康造成明显影响。     

广东大宝山矿区植物对重金属的富集特征

对大宝山矿区自然定居和人工种植的13种优势植物根际土壤污染状况及其对重金属的富集特征进行研究.结果表明,大宝山矿区土壤受重金属Cd、Pb、Zn、Cu污染,其中以Cd、Cu的污染最为严重.在调查的13种优势植物中,铺地黍地上部分的Pb含量达到1 214.00 mg/kg,泡桐叶中Cu含量达到1 024.80mg/kg,超过了Pb和Cu超富集植物含量的临界值(1 000 mg/kg);其运转系数分别为1.77.13.74,都大于1.0,符合超富集植物的标准,表明铺地黍可能是Pb的超富集植物,泡桐可能是Cu的超富集植物.除铺地綦、泡桐外,其他11种优势植物的重金属吸收能力没有达到超富集植物的标准,但它们能在此区域定居,表现出对重金属有较强的耐性,其中象草、纤毛鸭嘴草、芒萁、五节芒、马尾松对重金属复合污染胁迫的耐性较强,可作为大宝山矿植被重建的先锋物种.     

煤矸石山废弃地不同植物复垦措施及其对土壤化学性质的影响

 为了筛选出适合煤矸石山废弃地的造林树种和复垦措施,在辽宁省抚顺市,初步研究了不同植物复垦措施对煤矸石山废弃地土壤化学性质和植物生长的影响。结果表明:不同供试植物在煤矸石山废弃地的成活率在21%～85%之间,其中白榆和沙打旺的成活率分别为81%和85%,而小叶杨、刺槐、栾树的成活率均在70%左右,这些植物均适合于在煤矸石山废弃地生长。植物措施能明显提高煤矸石山废弃地不同土层的有机质、全N、全P和全K含量,但提高程度随土壤层厚度和养分种类而不同。在植物复垦中,配合应用生物复合肥料、生物菌剂和保水剂,能改善主要造林树种的生长状况。     

铜川市三里洞煤矸石堆积地风化土壤重金属污染及植物富集特征

研究煤矿矸石地的土壤污染及植物对有毒元素的吸收可为污染治理和植被恢复提供科学依据。对铜川市三里洞煤矸石堆积地土壤污染和草本植物中重金属含量进行了研究。运用地质累积指数法和综合富集系数分别对土壤污染和草本植物富集重金属元素的能力进行了分析评价。结果表明,该区土壤中和草本植物中Cu,Cd,Zn,Mn,Ni,Pb,Cr元素均明显高于背景值;草本植物中Cu,Cd,Ni元素超出正常范围。土壤中重金属元素Cd为强度污染,Ni,Cu,Zn,Pb,Cr元素为轻度污染。不同植物中小飞蓬、铁杆蒿和野艾蒿对重金属元素的富集能力最强,其次为猪毛蒿和曼陀罗,狗牙根最差。     

煤矸石山生态恢复研究进展

通过介绍煤矸石山对环境的污染,以及对矸石的利用率与排放量的对比,说明了煤矸石山生态恢复的必要性,并从立地条件、生态恢复技术等方面介绍了矸石山生态恢复研究现状,提出了今后矸石山生态恢复的方向。     

煤矸石山复垦的恢复生态学研究

煤矸石山是矿业废弃地中对矿区环境破坏最为典型的一种类型,其立地条件极其恶劣,植物生长困难。煤矸石山生态治理及其存在的主要问题:缺乏对植物生长限制因子的系统研究和立地条件评价指标体系的建立;对生态恢复中的新方法、新技术的应用缺乏理论上的总结和提高;现有的研究中缺乏对生态系统及生态恢复具有可操行作性的监测、评价指标;煤矸石山本身的立地条件极端恶劣——高温、干燥、土壤贫瘠。论述了恢复生态学的主要理论及煤矸石山生态恢复中的整形整地技术、酸性改造技术、覆土技术、绿化技术及要点。简要介绍了煤矸石山复垦中的恢复生态学研究领域。     

无土煤矸石山绿化技术试验研究

龙岩地区各煤矿区，都有几座庞大乌黑的矸石山。它们多由岩巷矸和煤巷矸组成，具有矸径大、无土、强酸、干热、有毒等特性，植物难于生存。１９９２～１９９５年，龙岩地区林业委员会的专家学者，遵循石质荒漠上植被的演进规律，在工程措施基础上，筛选出一批适合本地区矸石山绿化的先锋树草种，本着先草灌改善小气候，再乔木的立体防护原则，绿化了矸石山，减少了污染。     

重金属富集植物车前草对镍的响应

不同肥力土壤上重金属镍对车前草生长及生物量的影响研究表明:车前草对重金属镍有忍耐作用,土壤中镍含量达到近150mg/kg时,车前草仍然能正常生长,生物量并未显著下降;车前草在镍污染处理水平相同条件下,生物量与土壤中氮的含量呈正相关(P<0.01);车前草地上部干重与土壤中含镍浓度呈负相关(P<0.01);车前草根系含镍浓度与土壤中含镍浓度呈正相关(P<0.01)。土壤肥力较低时,车前草对土壤镍的富集率较高(6.17%)。车前草适合镍中等污染土壤的修复。     

阜新矿区煤矸石山植被恢复土地适宜性评价

以阜新矿区孙家湾煤矸石山为评价对象,运用主成分分析法确定权重,采取指数和法计算综合指数,对不同排矸年限的立地单元进行植被恢复适宜性评价,结果表明:经过多年风化样地的植被恢复适宜性高于风化年限较短的样地,阴坡的适宜性好于阳坡,与实际情况基本相符,为当地煤矸石山植被恢复的适宜性评价提供了一种方法和思路.     

煤矸石山综合治理技术模式与实践

煤矸石对环境有严重的污染,是井采煤矿废弃物治理的难点.通过对煤矸石山治理技术进展的分析综述,提出煤矸石山综合治理新技术模式以及成功经验,并以山西某矿务局煤矸石山综合治理工程案例进行验证,表明浅层喷射注浆灭火与客土喷播恢复植被是煤矸石山综合治理的有效模式.     

煤矸石等组成的无土栽培基质重金属污染及蔬菜安全评价

利用煤矸石、油菜秸秆等废弃资源为原料,按（煤矸石：腐熟秸秆）体积比为2：8、3：7、4：6、5：5和6：4的比例配制成5种混合基质,在人工光照室内以盆栽的方法栽培白菜、生菜、苋菜、菠菜、茄子、番茄、辣椒和萝卜8种蔬菜,采用尼梅罗综合污染指数和Hakanson潜在生态风险指数法对5种混合基质以及其上生长的8种蔬菜的重金属污染和潜在生态风险进行了综合评价。结果表明,5种混合基质中,煤矸石含量较少的T1、T2、T3基质的重金属污染程度较小,潜在生态风险程度较低,在这3种基质上栽种的蔬菜重金属综合污染评价等级为优良或安全,符合蔬菜绿色食品标准。重金属对混合基质产生的污染中,Cd和Hg是主要的重金属污染及潜在生态风险因子,其他重金属的污染能力较小。另外,在评价由煤矸石为无机原料组成的有机生态型无土栽培基质的重金属污染及潜在生态风险时,应选择国家土壤环境质量一级标准作为参比值,且煤矸石在混合基质中所占的体积比一般不应超过1/2。     

煤矿区矸石山周边土壤重金属污染特征与规律

以山东某矿区为例,通过淋溶模拟实验,研究了煤矸石中重金属的淋溶规律,并探讨了煤矸石山周边土壤重金属污染特征.结果表明:风化矸石淋滤液中的Zn、Pb、Cr和Cu浓度较高,并很快稳定;新鲜矸石在淋溶初期检出Zn,其它重金属元素没有检出;风化矸石淋滤液中重金属的含量要高于未风化矸石.矸石山周边表层土壤中的Zn、pb、Cr和Cu较高,且浓度高出矸石淋溶液许多倍,表明煤矸石中重金属淋滤具有长期性,矿区土壤对重金属具有迁移性和富集性.表层土壤重金属含量随着距煤矸石堆的距离增加而呈明显的下降趋势,充分表明矸石山对周边土壤造成了严重的重金属污染,而且在土壤剖面上,重金属含量表现出随土壤深度的增加而降低的趋势.     

水基钻屑用作基质对植物生长和重金属富集特征的影响

通过将水基钻屑与土壤和(或)腐熟污泥以一定比例混合形成基质,在进行定量淋洗脱盐的基础上,研究了金叶女贞与狗牙根在该种基质上的生长状况与重金属富集特征。结果表明:经过淋洗,配比基质盐分、养分等主要理化指标满足植物生长需求,重金属含量符合CJT340—2016《绿化种植土壤》标准,满足绿化植物生长所需的环境质量要求。金叶女贞与狗牙根生物量的积累在不同配比基质中存在显著差异,其中在水基钻屑与土壤质量配比为10∶1与10∶2的基质中生物量最高。对于重金属的富集,金叶女贞与狗牙根在不同配比基质中存在一定差异,二者对镉、铅、铜存在富集作用。可见,水基钻屑合理配比后可作为基质用作绿化种植。     

煤矸石酸性水释放对土壤重金属化学行为的影响

利用微波消解法和Tessier的5步连续提取法分析测定了韩城燎原矿区高硫煤矸石堆放场不同深度土壤的9种重金属含量和不同赋存形态,并结合重金属分配系数分析了它们的释放迁移能力。结果表明,堆放场土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Sn、V、Zn的均值皆超过远离堆放场土壤背景值和中国土壤背景值,其中以As、Cd、Zn为最显著。在不断接受煤矸石堆放场雨水淋溶释放的酸性水入渗条件下,污染土壤中重金属的生物有效性和迁移性为:CdZnNiSnPbCuAsCrV。由于受到土壤含水率和有机质的影响,在土壤40—60cm范围内,重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn释放迁移能力为最弱。酸性水入渗对As、Cd释放迁移能力影响较小,而对Cd释放迁移能力影响较大。     

锰渣堆场优势植物对Mn的富集特点及作用机制

[目的]对贵州省东部地区两种类型的锰渣堆场(采选渣、电解锰渣)上优势植物的Mn富集特点及作用机制进行分析,旨在为该区域锰渣堆场的生态修复提供理论依据.[方法]在野外调查采样的基础上,对优势植物Mn含量、生长基质总Mn含量和低分子量有机酸提取态Mn含量进行测定.[结果]锰渣堆场上优势植物体内Mn含量介于34.47～680...     

铜川三里洞煤矿煤矸石风化土壤重金属分布及污染状况分析

研究煤矿矸石地的土壤重金属分布及污染状况可为污染治理和植被恢复提供科学依据。通过测定陕西省铜川市三里洞煤矿煤矸石风化土壤中Cu,Cr,Cd,Ni,Zn,Pb共6种重金属元素的含量,应用地质累积指数法和潜在生态危险指数法对排矸场风化土壤污染状况进行了分析与评价。结果表明:在地形较平坦,排矸年限长,植被覆盖度大的地段,重金属元素含量较高,而且分布趋于稳定。在坡地,坡下部重金属富集和积累比较明显,一般坡下部重金属含量高于坡上部和坡中部。排矸场Cd污染最为严重,为中度或偏重度污染,且潜在生态危险水平也达到了重度或极重;Cu,Ni,Zn为轻度污染,Cr和Pb污染轻微,个别地段达到轻度污染,这5种重金属元素均达到轻度潜在生态危险水平。可见,该排矸场亟需加强重金属污染的预防和治理。     

复垦不同年限煤矸山土壤重金属污染状况评价

为研究复垦年限对煤矸山土壤重金属的影响,以山西省霍州市曹村煤矿煤矸山复垦3 a,5 a,7 a和9 a农田为研究对象,对复垦地土壤重金属Hg,Cd,Pb,As和Ni的质量分数及其污染状况进行了分析。结果表明:（1）煤矸山复垦农田0—20 cm和20—40 cm土层土壤重金属质量分数有随复垦年限增加而增加的趋势,其中Pb,Cd表现最明显,而Hg的增加趋势主要出现在20—40 cm土层;同时,煤矸山复垦农田土壤重金属质量分数均不同程度地高于当地普通农田,尤其在20—40 cm土层表现更明显;（2）单因子污染指数表明,Hg和As在0—20 cm和20—40 cm土层污染程度随年限没有变化,分别为重度污染和轻微污染,Pb和Cd在0—20 cm也没有变化,分别为轻微污染和轻度污染,但在20—40 cm土层随年限增长达到轻度污染和中度污染;综合污染指数表明,复垦农田在0—20 cm和20—40 cm土层污染指数均表现为随复垦年限增加而增加的趋势,4种复垦年限农田均达到重度污染。研究结果有助于指导煤矸山植被恢复和复垦地的合理利用。