典型铅锌矿区土壤-农作物体系重金属含量及污染特征分析

[目的]研究贵州SQ、DX典型铅锌矿区种植的水稻、玉米与其土壤中重金属的污染状况,为矿区环境保护、农业生产提供参考。[方法]以该矿区18个水稻籽、15个玉米样品与其土壤中重金属含量为对照,采用单项污染指数法和综合污染指数（内梅罗指数）法研究铅锌矿区土壤-农作物体系重金属含量间的相关性。[结果]研究结果表明,水稻籽、玉米中Cu、As的单因子污染指数小于1,Pb、Cr、Hg、Cd的单因子污染指数大于2,已造成农作物污染。采用综合污染指数评价,该矿区种植的水稻籽、玉米已受重金属污染。[结论]除Cu、As、Zn外,水稻籽、玉米中的其他重金属含量与土壤中的相应重金属含量显著相关,说明这些元素较易从土壤向水稻、玉米植物体内迁移积累。     

兰坪铅锌尾矿区豆科植物根瘤菌耐受性研究

对16株分离自兰坪铅锌尾矿区豆科植物根瘤菌进行了耐盐、耐酸碱、耐高温或低温、耐铅锌等抗逆性研究。结果表明,该区的豆科植物根瘤菌耐盐性普遍较差;多数菌株具有很强的耐酸性,耐碱能力较弱,仅1株长波叶山蚂蝗共生根瘤菌的耐酸碱能力较强;耐低温的菌株较多,只有1株与美丽胡枝子共生根瘤菌较能耐受高温;大多数菌株对铅、锌单盐和双盐具有良好的耐性能力,但是对铅锌双盐的毒害的耐受明显减弱。     

铜矿尾矿库土壤-植物体系的现状研究

矿山开发不仅直接造成大规模土地破坏,而且开发过程中产生的废弃物(尾矿砂、矿石等)需要大面积的堆置场地,从而导致矿区土地生态系统的严重破坏。因此,矿区生态恢复日益受到世界各国的广泛关注[1～3]。由于植物生长对土壤条件有一定的要求,土壤条件现状研究就成为生态恢复工作的首要任务[1,4,5]。在露天铜矿开采中,除了大量的植被和土地遭到破坏外,尾矿库的环境问题亦十分严峻,因此,矿区生态环境的综合整治是当代环境保护研究的重要课题。本文简要报道了德兴铜矿尾矿库植被恢复中的土壤(包括尾矿砂)-植物体系现状的部分结果。     

废弃铅锌冶炼企业重金属复合污染土壤淋洗修复效果研究

采用不同浓度的EDTA溶液对废弃铅锌冶炼企业重金属复合污染的土壤进行土柱淋洗修复试验,研究在不同浓度、不同淋洗速率和不同淋洗时间条件下,EDTA淋洗剂对土壤中重金属的去除效果,并采用连续分级的方法研究淋洗前后土壤中重金属的形态变化.结果表明:(1)用EDTA溶液对表面积为350 cm2,高度为15 cm,重金属铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)含量分别为462.76、2 043、3 260 mg/kg的土壤进行淋洗修复,当淋洗剂浓度为0.01 mol/L、淋洗速率为1 mL/min、淋洗时间为24 h时,淋洗效果最佳,对Cu、Pb、Zn的去除率分别达到57.01％、47.5％、61.6％.(2)用EDTA溶液对重金属污染的土壤进行淋洗,能有效去除土壤中的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态以及有机结合态重金属,平均去除率分别为76.02％、60.9％、57.69％;而对残余态重金属的去除效果不太明显.由于以可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态存在的重金属的移动能力及生物有效性都比较高,对环境危害大,EDTA淋洗可以有效去除这几种形态的重金属.因此,用EDTA溶液淋洗法修复重金属污染的土壤是切实可行的.     

不同有机废弃物对铅锌尾矿基质性质和植物生长的影响

为研究有机废弃物作为改良剂对铅锌尾矿污染基质修复效果的影响,采用原位基质改良方法,开展野外田间试验,研究不同处理对尾矿基质营养元素、DTPA提取态重金属、酶活性以及植被盖度、生物量、植物体内重金属含量的影响。结果表明,尾矿基质的营养元素、酶活性以及植被盖度、生物量均最低,而尾矿基质DTPA提取态重金属、植物体内重金属最高;与尾矿相比,添加不同有机废弃物后尾矿基质有机质、有效磷、铵态氮、有效钾含量分别增加了0.68～5.52、1.50～14.46、1.62～4.59、0.16～1.08倍;尾矿基质DTPA-Cd、DTPA-Cu、DTPA-Pb、DTPA-Zn分别降低了27.33%～62.06%、6.98%～35.19%、0.50%～32.41%、19.37%～43.98%;尾矿基质脱氢酶、葡萄糖苷酶、脲酶、磷酸酶分别增加了0.08～11.00、0.05～1.72、0.59～17.38、1.71～6.74倍;植被盖度、生物量分别增加了12.75～84.75、1.59～215.57倍;植物体内Cd、Cu、Pb、Zn分别降低了23.18%～82.76%、3.30%～39.52%、67.30%～81.46%、44.98%～75.60%;总体上鸡粪组、污泥组提升尾矿基质营养元素、酶活性以及植被盖度、生物量效果最明显,且均达到显著水平(P0.05)。其中鸡粪组有机质、有效磷、有效钾分别增加了5.52、14.46、1.08倍,污泥组铵态氮增加了4.59倍;鸡粪组、污泥组脱氢酶分别提高了11.00、10.12倍,脲酶分别提高了17.38、16.74倍,磷酸酶分别提高了6.74、5.94倍;鸡粪组、污泥组生物量分别增加了214.80、215.57倍,植被盖度分别增加了84.75、80.25倍。8种有机废弃物均有助于植物在铅锌尾矿基质上的定居与生长,其中鸡粪、污泥在尾矿基质的改良实践中具有较大的修复潜力。     

粤北铅锌矿区土壤生态系统微生物特征及其重金属含量

粤北大宝山金属矿产资源的开发给生态环境带来了严重危害。对该铅锌矿区土壤的微生物特征进行研究。结果表明:五节芒植物中的元素含量表现为Zn>Pb>Cu>Cd,Zn与土壤元素的相关性最为显著,其次为Pb。与对照土壤相比,矿区土壤的微生物基础呼吸作用增强,但微生物生物量却显著降低,微生物生理生态参数Cmic/Corg、qCO2值明显升高。随着矿区土壤的重金属含量增加,矿区(1#、2#)土壤的生化作用强度明显下降,生化作用表现为与土壤重金属含量呈显著负相关。与非矿区(6#)土壤相比,其中土壤氨化作用、硝化作用、固N作用和纤维素分解作用强度分别下降43.19%～70.01%,70.71%～92.02%,58.54%～87.76%和55.00%～79.60%。生化作用表现为与土壤中重金属含量呈显著负相关。土壤微生物活性下降是矿区土壤生态系统遭受破坏的重要标志之一,也是矿区土壤微生物生态演变的重要因素之一。土壤微生物活性降低削弱了矿区土壤中C、N营养元素的循环速率和能量流动。     

不同修复方式对铅锌尾矿砂微生态环境的改良作用

采用盆栽试验方法研究黑麦草、黑麦草联合改良剂等不同修复方式对铅锌尾矿砂的理化性质和微生物性状的改良作用。结果表明,不同处理使铅锌尾矿砂中有机质、碱解氮、速效磷含量显著提高,其中黑麦草联合10%菜园土和1%赤泥处理(CN1)对铅锌尾矿砂中有机质、碱解氮、速效磷含量明显提高,分别比对照提高了51.82%,300.00%和901.29%。添加改良剂显著增加了黑麦草的生物量,减少了黑麦草根部重金属的含量。不同处理使铅锌尾矿砂中微生物数量,微生物C、N含量显著增加,其中CN1处理使细菌、真菌、放线菌数量和微生物C、N含量增加效果最好,分别比对照增加了33.78,5.99,21.82,6.34,6.35倍。各处理显著提高了尾矿砂中脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、纤维素酶活性,其中CN1处理使脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、纤维素酶活性分别比对照提高了18.43,12.58,5.00,9.15倍。黑麦草联合10%菜园土和1%赤泥较其他处理有利于提高铅锌尾矿砂的肥力,改良尾矿砂的微生态环境,促进植物生长。     

矿区侵蚀土壤的微生物活性及其群落功能多样性研究

通过对浙江省天台铅锌银矿区侵蚀土壤的微生物活性以及微生物群落功能多样性研究,结果表明:人为开矿使矿区土壤环境呈现不同层次的加速侵蚀特征。矿区侵蚀土壤的几种重金属含量比无明显侵蚀土壤有明显的增加,且其基本理化性质相应变差。矿区侵蚀土壤微生物特征发生了显著的变化,与无明显侵蚀土壤相比,微生物生物量和可培养细菌数量显著降低,但土壤基础呼吸和微生物代谢商(qCO2)值却明显升高。Biolog测试结果显示,随着土壤侵蚀程度的加剧,其微生物群落结构亦发生了相应改变,侵蚀土壤微生物群落的丰富度、多样性指数、均匀度均显著低于对照土壤,且几项指标都达极显著水平差异(P<0.001),表明矿区水土流失引起了土壤微生物群落功能多样性的下降,减少了能利用有关碳源底物的微生物数量,降低了微生物对单一碳源底物的利用能力,最终导致土壤微生物群落结构和功能多样性发生变化。     

基于城市固废堆肥的尾矿库表土植物修复研究

采用盆栽试验的方法研究了城市固废堆肥(MSWC)结合外来植株果园草[Dactylis glomerata L.(D.glomerata)]和本地植株西班牙欧石楠[Erica australis L.(E. australis)]对葡萄牙S. Domingos矿区尾矿库表土植被     

贵州典型铅锌矿区水稻土壤和水稻中重金属含量及健康风险评价

为了解贵州DX和DW铅锌矿区水稻土壤和水稻中重金属的含量及健康风险,分别测定了水稻土壤和水稻植株各个部分Cr、Pb、Cd、Cu、Zn、Ni、Hg和As的重金属的含量。同时,通过Nemero综合污染指数评价了矿区水稻土壤的污染状况,并根据稻米的高危商（HQ）评价了两矿区稻米对人体造成的重金属健康风险。结果表明：矿区水稻土壤重金属污染严重,其中Pb、Cd、Zn、Ni、Hg、As污染尤为突出,以Cd污染最为严重,分别超标34.22倍和84.92倍。根据Nemero指数分析可知,DX和DW矿区均表现为重度复合污染