铁矿废弃地复垦土壤重金属来源解析研究

为探明铁矿废弃地复垦土壤重金属含量特征及其主要来源,以铁矿废弃地复垦土壤为研究对象,采用多元统计分析和地统计学方法,对复垦土壤重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Zn)的主要来源、各来源的贡献量及其贡献量的空间分布特征进行研究。结果表明:研究区6种重金属变异系数在31%～67%,均属中等程度变异。对比当地背景值,除Cr外,其他5种元素均呈现富集现象,且以As、Cu累积明显。由相关性分析、主成分分析及聚类分析结果推测复垦土壤重金属主要有3个来源,PC1(As、Hg、Cu)为矿业活动源,PC2(Cd、Zn)为交通和农业活动源,PC3(Cr)为成土母质自然源。由主成分分析/绝对主成分分数(PCA/APCS受体模型)和地统计分析可知,几种元素受3种源共同作用,其中源1对As、Hg、Cu的贡献率分别为67.10%、46.30%、89.82%,源2对Cd、Zn的贡献率为86.05%、62.26%,而源3对Cr的贡献率为90.56%。Cu、Cd、Cr元素空间分布规律和其最大源贡献量空间分布格局较为一致。     

某铅锌冶炼厂废弃地复垦整理区土壤重金属污染状况评价

在对贵州省六盘水市某铅锌冶炼厂废弃地复垦整理区进行详细踏勘调查的基础上,根据项目区分布状况,以拆毁的冶炼炉及矿渣场为中心划分为3个采样区域,采集土壤剖面的发生层混合样品9个和项目区外未受污染影响的耕作层混合土样1个以及矿渣样品1个,分别测定了样品中重金属Cu、Zn、Pb、Ni、Cd、Cr、Hg、As含量以及部分理化性质,应用单项污染指数和综合污染指数法对该区域重金属污染现状进行了评价。结果表明,废弃地上矿渣场堆放的铅锌冶炼矿渣中除Cu、Cr、Hg的含量较低、污染指数小于1之外,Zn、Pb、Ni、Cd、As的含量很高,其单项污染指数分别为2.95、45.14、1.00、10.67、50.41,综合污染指数高达36.98,属于剧烈污染源。项目区土壤综合污染指数在0.77～1.99之间,综合污染指数小于1的未受重金属污染的土壤占总样品数的50.00%,而综合污染指数大于1.00但没有超过2.00的样品数占总样品数的50.00%,表明项目区仅有部分土壤遭受重金属的轻度污染。在控制矿渣潜在污染扩散的前提下,采用适当的复垦整理、改良技术和合理的利用方式,可以促使该废弃地恢复农业生产能力。     

不同复垦方式对铝矿废弃地土壤微生物多样性的影响研究

土壤微生物被认为是土壤生态系统的预警及敏感指标之一,对土壤质量变化有重要指示作用,直接体现土壤的生态功能。以山西省孝义铝矿废弃地土壤样品为研究对象,通过施肥及前茬双因素随机组合,采用磷脂脂肪酸（PLFA）方法,分析了不同复垦方式对铝矿废弃地复垦区土壤微生物的影响。结果表明：（1）施肥能显著提高土壤微生物生物量（P<0.05）,其中以有机+无机肥为最佳施肥模式,与对照相比,在前茬种植大豆、箭舌豌豆、毛苕子,前茬玉米秸秆还田和前茬玉米整秸秆覆盖条件下,土壤微生物总量分别提高了5.70、8.03、31.27、1     

某铅锌冶炼厂废弃地复垦整理区土壤重金属污染状况评价

在对贵州省六盘水市某铅锌冶炼厂废弃地复垦整理区进行详细踏勘调查的基础上,根据项目区分布状况,以拆毁的冶炼炉及矿渣场为中心划分为3个采样区域,采集土壤剖面的发生层混合样品9个和项目区外未受污染影响的耕作层混合土样1个以及矿渣样品1个,分别测定了样品中重金属Cu、Zn、Pb、Ni、Cd、Cr、Hg、As含量以及部分理化性质,应用单项污染指数和综合污染指数法对该区域重金属污染现状进行了评价。结果表明,废弃地上矿渣场堆放的铅锌冶炼矿渣中除Cu、Cr、Hg的含量较低、污染指数小于1之外,Zn、Pb、Ni、Cd、As的含量很高,其单项污染指数分别为2.95、45.14、1.00、10.67、50.41,综合污染指数高达36.98,属于剧烈污染源。项目区土壤综合污染指数在0.77～1.99之间,综合污染指数小于1的未受重金属污染的土壤占总样品数的50.00%,而综合污染指数大于1.00但没有超过2.00的样品数占总样品数的50.00%,表明项目区仅有部分土壤遭受重金属的轻度污染。在控制矿渣潜在污染扩散的前提下,采用适当的复垦整理、改良技术和合理的利用方式,可以促使该废弃地恢复农业生产能力。     

耕作土壤有机质含量的演变规律

耕作条件下土壤有机质始终都在变化，维持着自身的动态平衡。对黄海农场1990年和2000年的土壤有机质含量状况对比分析后认为：全场范围内1990年和2000年土壤有机质含量平均值分别为14．8g／kg和14．6g／kg，变幅分别为5．6～24.7g／kg和6．7～22.2g／kg，土壤有机质含量没有差异。但不同的种植方式对土壤有机质变化的影响不同，棉花-棉花种植方式(秸秆不还田)和大(小)麦-玉米(大豆)种植方式(秸秆还田)两次测定结果平均值差异极显著。     

张集矿复垦土壤物理性质变化特征研究

煤炭开采引起地表沉陷,使地表变形、坡度加大,土壤侵蚀加重,对土地资源造成了严重破坏。土地复垦是恢复耕地的重要措施,而矿区复垦土壤物理性质变化对于土壤质量有着重要影响。以淮南张集矿区复垦土壤为对象,研究其容重、团粒组成和含水量的变化规律。结果表明：随着复垦时间的增加,土壤的有机质、全氮、速效磷和速效钾呈现增加趋势;复垦土壤在垂直层次上表现出随深度的增加,土壤复垦土壤物理性质变化规律不一;同时复垦土壤物理性质随复垦时间增长呈现恢复趋势。     

基于模糊数学的忻州金矿复垦土壤的重金属元素污染评价

为了探究忻州地区金矿复垦土壤的质量状况,采集该试验区复垦3年后的土壤进行测试化验,分析Cd、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn共7种重金属元素的含量,采用模糊数学综合评价法,选取重金属的毒理系数来确定评价的模糊权向量,对矿区的土壤环境污染状况进行评价。结果表明,大部分样点中重金属的含量都未超过国家规定的土壤质量一级标准,个别样点中重金属元素含量超过了二级和三级标准,其中Cr的平均值为182.54 mg·kg^-1,超出了背景值的2倍,污染较严重;在模糊评价中,根据最大隶属度原则,有5个样点处于清洁状态,3个样点处于尚清洁状态,2个样点处于轻度污染状态,清洁率为50%,尚清洁率为80%。研究区的土壤存在一定程度的重金属污染,需要进一步治理修复。     

矿区废弃地土壤与杜仲重金属污染状况相关性研究

个旧锡矿废弃区杜仲地重金属污染严重,Cd为24.229mg/kg,Zn为3648.383mg/kg,Pb为2072.276mg/kg,As为61.290mg/kg,Cu为133.509mg/kg;所在区杜仲重金属污染也较严重,各部分干重Cd、Zn、Pb、As、Cu平均含量分别为11.007、1528.873、76.706、38.425、8.184mg/kg,其中杜仲皮污染最为严重。杜仲重金属污染与杜仲地土壤重金属含量存在一定相关性,且较稳定。     

不同植物对煤矿废弃地土壤重金属富集转化规律

于2008~2009年采取吉林省九台营城煤矿废弃地的复垦土和矸石土作为种植土壤,分别于试验小区内种植黄花草木樨(Melilotus officinalis Lam.)和紫花苜蓿(Medicago sativa L.),研究植物不同营养器官对煤矿废弃地土壤重金属的富集转化规律。结果表明,两种植物对不同土壤重金属的富集能力不同。复垦土种植条件下,黄花草木樨的叶和茎、紫花苜蓿的根和叶对Zn、Cd、Ni和Cu富集能力较强;矸石土种植条件下,黄花草木樨的叶对Ni、Cd及Cu的富集能力较强,根对Zn的富集能力较强,紫花苜蓿的叶对4种重金属的富集能力均较强,且茎对Cu和Ni、根对Zn也存在一定的富集能力。     

安太堡煤矿复垦区土壤重金属含量及污染评价

[目的]为了解矿区复垦土壤中重金属元素的含量及环境质量,为安太堡露天煤矿的土地复垦及复垦土壤合理利用提供依据,本文以山西平朔安太堡露天煤矿复垦区为研究区域,采集8个样地土壤样品[方法]利用酸消解法,测定了其中8种重金属Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、As、Hg和Cd的全量含量并进行污染评价和生态风险评价。[结果]各样地土壤重金属均未超过GB 15618—2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》的标准值;不同重金属单项污染指数为P_(As)P_(Cu)P_(Cr)P_(Zn)P_(Ni)P_(Cd)P_(Pb)P_(Hg),内梅罗综合污染指数为0.318～0.389,土壤达清洁水平;各样地不同重金属的潜在生态风险参数为E_(As)E_(Cd)E_(Cu)E_(Ni)E_(Cr)E_(Pb)E_(Hg)E_(Zn),潜在生态风险指数为9.93～12.65,属于轻微生态风险。KMO与Bartlett球形度检验的结果显示明安太堡煤矿复垦区中的不同复垦方式下土壤中重金属可能存在共同来源[结论]As、Cd和Ni是复垦过程中需要关注的元素,它们极易受人类活动影响;随着复垦年限的增加以及复垦模式变化,各重金属含量及污染指数无明显变化规律,复垦基质本身的含量及煤矸石堆垫、淋溶是影响土壤环境质量的重要原因。     

安徽省典型区农用地土壤重金属污染成因及特征分析

为探讨安徽省南部山区农用地土壤重金属含量特征和污染成因,以安徽省南部某一典型区为研究区域,在农用地土壤上共布设314个点位,采集土壤样品并对其中Cd、Hg、As、Pb和Cr 5种重金属元素进行检测,运用多元统计分析、PMF(正定矩阵因子分解)模型、地统计分析等方法,对研究区农用地土壤重金属的含量水平、污染成因、空间特征进行系统分析。结果表明:研究区农用地土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr的含量平均值分别为0.32、0.1、14.38、49.44、87.42 mg·kg~(-1),超标率分别为26.93%、3.81%、23.47%、3.35%、2.23%;Cd、As在洪积物和冲积物成土母质中含量较高,Hg、Cr在洪积物成土母质中含量较高。研究表明,研究区农用地土壤重金属来源为:工矿污染源贡献率39.6%,交通污染源和大气沉降综合污染源贡献率42.3%,成土母质源贡献率18.1%。     

选冶矿厂周边土壤中几种重金属污染状况调查分析

通过对云南个旧某选矿、冶炼厂周边土壤中Pb、Cd、Cr和Zn含量的测定,分析了选矿、冶炼厂周边土壤中重金属污染状况。结果表明,Cr的含量在25.25～218.82mg/kg,Pb的含量在383.49～3085.89mg/kg,Cd的含量12.25～119.14mg/kg,Zn的含量在677.56～5842.26mg/kg。以云南省背景值为评价标准综合污染指数为130.84,以国家环境质量二级标准为评价标准,综合污染指数为48.04。该区域受到Pb、Cd、Cr和Zn等4种重金属污染,污染严重。     

土壤重金属污染特征及修复技术评价

土壤重金属污染对生态环境和人体健康存在诸多潜在风险,受到越来越多的关注。本文综述了我国土壤重金属污染的一般特征、来源、危害,总结了国内外关于重金属污染的研究现状,探讨分析了常用的几种重金属修复技术的优劣,以期为我国重金属污染的研究治理提供借鉴。     

京郊不同剖面土壤重金属的分布与迁移

通过对北京东南郊区3种种植方式下的土壤剖面重金属元素的调查分析,获得了不同种植模式下剖面重金属元素的空间分布特征。结果表明:不同种植模式下,各剖面土层中铅、铜、镉和铬的空间分布不同,菜地剖面上层重金属含量较高,其土壤重金属污染程度深;垂直分布重金属元素含量随土壤深度呈降低趋势,并在一定深度低于背景值。由于污染元素的量和迁移速度不同,在不同土层积累状况不同,以镉的表层富集趋势最为明显。     

城乡交错区农田土壤重金属总量及形态空间分布特征与源分析: 以河南省某市东郊城乡交错区为例

目的研究喀斯特地区城乡交错区土壤中重金属分布情况,为喀斯特城郊土地资源安全利用提供科学依据。方法以贵阳市观山湖区城乡交错带为研究区,采集土壤样品,检测并分析土壤中Cd、Hg、As、Pb和Cr等5种重金属含量,利用单因子评价法、内梅罗综合评价法和潜在生态风险指数评价法进行风险评估,并使用克里金插值法分析其空间分布特征。结果单因子评价结果显示：各元素污染程度为Cd结论喀斯特城乡交错区重金属元素的空间分布呈现差异,研究区内土壤受多种重金属元素的复合污染,存在中等程度的潜在生态风险。     

和县有机蔬菜基地土壤重金属监测与评价

以安徽省主要有机蔬菜生产地(巢湖市)土壤为研究对象,经过野外调查和室内分析对棚室及露天菜地土壤重金属(Cu、Zn、Pb、Ni、Cr、Cd)的总量分别进行分析测定,并用单因子指数法,内梅罗综合污染指数法以及模糊数学综合评价法对棚室及露天菜地土壤重金属污染状况进行了综合评价和比较。结果表明,镉为各研究区的主要污染物,铅次之。按照国家土壤环境质量二级标准,应用内梅罗综合污染指数进行评价,露天研究区92%的样点属于清洁级,土壤环境质量良好;而棚室研究区19%的样点属于轻度污染。模糊数学评价结果与综合指数类似,露天菜地研究区土壤重金属环境质量良好;棚室菜地研究区一级占96%,二级占4%。总体而论,棚室菜地较露天菜地污染严重。     

改进模糊数学法在土壤重金属污染评价中的应用

在土壤重金属污染评价中,重金属污染因子权重是影响土壤环境质量评价结果的关键因素。以花溪区城郊菜地土壤中Zn、Cd、Pb、Cu、As和Hg为污染因子,运用最小信息熵原理,将"超标倍数法"与"双权重超标赋权法"组合成综合权重以改进传统模糊综合评价模型。改进模型结果显示,31个采样点处于Ⅰ级,13个采样点处于Ⅱ级。相比于传统模糊综合评价模型,在计算评价因子权重时,改进模糊综合评价模型综合了重金属浓度及其毒性,使评价结果更为客观、合理。利用Arc GIS 9.3软件进行土壤重金属污染空间分布结果表明,花溪区城郊菜地土壤清洁率达到83.87%,尚清洁率为16.13%,尚未出现土壤污染区。     

高砷煤矿周围旱作土壤重金属污染特征及农作物健康风险评价

为了掌握高砷煤矿周边旱作农田重金属污染状况,运用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和地积累指数法对高砷煤矿周边旱作土壤重金属（As、Cd、Hg、Cu、Zn）进行污染风险评价,并采用富集系数法、目标危害商数法和致癌风险指数法对农作物和人体健康风险进行评价。结果表明：调查区域土壤综合污染指数均值为2.12,属中度污染水平;土壤中As、Cd、Hg、Zn、Cu的含量均值分别为全国土壤背景值的7.91、2.57、5.26、1.53、3.44倍;As和Hg的污染等级高且范围广,Cu污染等级低但污染范围广,Cd的污染等级较低且范围较小,Zn基本无污染。富集系数法评价结果显示,作物对5种重金属的吸收能力表现为Cd>Zn>Cu>Hg>As。农作物健康风险评价结果显示,5种农作物的健康风险主要为非致癌风险,As是可食用农作物（除玉米外）的主要致癌风险因子和非致癌风险因子,Cd是烟草的主要致癌风险因子和非致癌风险因子。食用本地农作物对人体造成的健康风险依次为As>Cd>Hg>Cu>Zn。研究表明：研究区域土壤处于中度污染水平,As的风险较高;可食农作物中重...     

贝壳类废弃物用于钝化土壤重金属的研究进展

本文综述了贝壳类废弃物钝化农田土壤中重金属的应用,介绍了其钝化重金属的机理、效果以及提升材料性能的加工处理方式。贝壳类废弃物修复重金属污染农田土壤的机理主要包括石灰效应、沉淀效应和吸附效应,但微观固化的分子机制尚不清楚。采用物理（如粉碎、球磨）和化学（如煅烧、溶剂反应）法的处理工艺可以大幅提高贝壳的吸附能力及中和土壤酸性的能力。另外,贝壳废弃物与高效、专性、安全的重金属钝化材料进行复配,可提高钝化材料的长期稳定性,实现农产品安全生产。未来的研究应更多地关注贝壳材料钝化重金属的稳定性及经济性。