淮南煤礦復(fù)墾區(qū)土壤重金屬含量分布及污染評價.pdf

1、淮南煤礦復(fù)墾區(qū)土壤重金屬含量分布及污染評價淮南煤礦復(fù)墾區(qū)土壤重金屬含量分布及污染評價摘要土壤重金屬污染問題與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和人類健康密切相關(guān)，已引起國內(nèi)外諸多學(xué)者的關(guān)注。礦區(qū)土壤重金屬污染日益嚴(yán)重，礦區(qū)復(fù)墾區(qū)由于采用工程措施的特殊性導(dǎo)致其受人為活動的干擾大，其土壤結(jié)構(gòu)、肥力等與自然土壤存在較大差別。復(fù)墾區(qū)充填材料的選用與農(nóng)作物的質(zhì)量安全息息相關(guān)，進(jìn)而通過食物鏈影響人類的身體健康。本文選取淮南復(fù)墾區(qū)作為研究對象，通過對不同復(fù)墾區(qū)土壤中重金

2、屬的含量及形態(tài)分布特征分析，揭示土壤中重金屬分布特征。一方面增強對復(fù)墾區(qū)土壤中重金屬的環(huán)境行為、化學(xué)形態(tài)的認(rèn)識。另一方面，調(diào)查煤礦復(fù)墾區(qū)土壤重金屬含量，為礦區(qū)的土地復(fù)墾工作提供參考。本文在淮南礦區(qū)的不同復(fù)墾方式（煤矸石充填復(fù)墾和挖深墊淺式復(fù)墾）復(fù)墾區(qū)采集樣品，測定復(fù)墾區(qū)土壤中重金屬Zn、Ni、Mn、Cr和Pb的含量，并測定土壤重金屬五種化學(xué)形態(tài)含量(可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)、殘渣態(tài))，并分析了淮南復(fù)墾區(qū)土壤不

3、同復(fù)墾方式下重金屬的總量和化學(xué)形態(tài)分布特征，主要結(jié)論如下：(1)淮南煤礦復(fù)墾區(qū)土壤Zn、Ni、Mn、Cr和Pb的平均含量分別為597.55、31.65、689.33、60.02和20.40mgkg。淮南煤礦區(qū)煤矸石充填復(fù)墾區(qū)土壤Zn、Ni、Mn、Cr和Pb的平均含量分別為1526.29、33.41、719.25、65.41和23.31mgkg。其中Zn的平均含量超淮南土壤背景值17.89倍，超標(biāo)情況最嚴(yán)重。距離礦井遠(yuǎn)近不同，土壤重金屬超

4、標(biāo)情況有所差異。同一元素在不同土地用途下含量差異較大，桃林地的Zn含量遠(yuǎn)大于蔬菜大棚，Ni、Mn、Pb在兩種土地利用方式下的差異不顯著。淮南煤礦區(qū)挖深墊淺復(fù)墾區(qū)土壤Zn、Ni、Mn、Cr和Pb的平均含量分別為45.57、30.80、680.02、58.09和18.48mgkg。與淮南土壤背景值相比，Zn、Pb和Cr的平均含量均未超過當(dāng)?shù)氐耐寥辣尘爸?。該?fù)墾區(qū)主要受Ni和Mn不同程度的污染?；茨蠌?fù)墾區(qū)土壤重金屬元素之間的相關(guān)性分析表明復(fù)墾

5、區(qū)土壤重金屬存在共同來源，而且還存在著復(fù)合污染的可能性。蔬菜大棚土壤中5種重金屬的含量均稍高于林地土壤的含量，但均無明顯差異。(2)不同復(fù)墾方式下土壤重金屬含量各有差異，煤矸石充填復(fù)墾區(qū)5種重金屬含量均大于挖深墊淺復(fù)墾區(qū)土壤重金屬含量。其中煤矸石充填復(fù)墾區(qū)Zn的含蔬菜大棚地土壤5個重金屬的單因子污染指數(shù)均大于林地土壤的污染指數(shù)，表明大棚地土壤受重金屬的污染比林地土壤要嚴(yán)重。林地、大棚蔬菜地的綜合污染指數(shù)平均值分別為1.41和1.48，均

6、受到重金屬的輕度污染。(5)研究以次生相與原生相分布比值法對淮南復(fù)墾區(qū)土壤中重金屬污染進(jìn)行評價，淮南礦區(qū)煤矸石充填復(fù)墾區(qū)土壤重金屬RSP比值的大小為Mn(4.82)Pb(1.40)Ni(0.66)Cr(0.28)Zn(0.05)，其中Zn、Cr和Ni元素表現(xiàn)為無污染；Pb表現(xiàn)為輕度污染；Mn是所有重金屬中污染最嚴(yán)重的，表現(xiàn)為重度污染?；茨系V區(qū)挖深墊淺復(fù)墾區(qū)土壤中Zn和Cr元素表現(xiàn)為無污染；Mn表現(xiàn)為重度污染?；茨系V區(qū)挖深墊淺復(fù)墾區(qū)土壤重

7、金屬RSP比值的大小Mn(4.70)Pb(2.21)Ni(0.62)Zn(0.37)Cr(0.24)。煤矸石充填復(fù)墾區(qū)中土壤Ni、Cr和Mn的RSP比值大于挖深墊淺復(fù)墾區(qū)土壤中重金屬的比值。(6)從形態(tài)評價結(jié)果來看，淮南市2種煤礦復(fù)墾區(qū)Mn和Pb的污染較嚴(yán)重。從復(fù)墾方式上看，煤矸石充填復(fù)墾對Zn的富集作用較明顯，挖深墊淺復(fù)墾對Pb的富集作用較明顯。因此，在選擇復(fù)墾方式上應(yīng)因地制宜，根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥乐亟饘俚暮克?，選擇合適的復(fù)墾方式。關(guān)鍵詞