雅安某废弃铅锌矿及周边区域土壤和地下水环境风险分析.pdf
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1、第 卷第期有色金属(矿山部分)年月犱 狅 犻:犼 犻 狊 狊 狀 雅安某废弃铅锌矿及周边区域土壤和地下水环境风险分析鲜杨,周芙蓉,唐鹤溪,尤青(四川省自然资源实验测试研究中心(四川省核应急技术支持中心),成都 ;稀有稀土战略资源评价与利用四川省重点实验室,成都 )摘要:为探究某废弃铅锌矿山及周边区域土壤和地下水的环境风险,以矿山历史开采区内及周边土壤、矿山上下游地下水中的砷、汞、镍、镉、铬、铜、铅、锌重金属为研究对象,采用单因子污染指数法及潜在生态风险评价等方法对重金属含量进行评价。结果表明,土壤受到明显污染,砷、镉、铅、锌污染较严重,主要超标原因可能为矿山开采过程中历史上环境措施不到位,且区
2、域本底值较高。地下水含量未超标。废弃矿山生态风险存在,建议废弃矿山应尽快进行治理修复,地下水应做好长期监测。为废弃矿山后续的治理修复提供理论依据。关键词:废弃矿山;铅锌矿;土壤;地下水;重金属;污染;生态风险中图分类号:文献标志码:文章编号:()犈 狀 狏 犻 狉 狅 狀 犿 犲 狀 狋 犪 犾 狉 犻 狊 犽犪 狀 犪 犾 狔 狊 犻 狊狅 犳 狊 狅 犻 犾 狊犪 狀 犱犵 狉 狅 狌 狀 犱狑 犪 狋 犲 狉 犻 狀犪 狀犪 犫 犪 狀 犱 狅 狀 犲 犱犘 犫 犣 狀犿 犻 狀 犲犪 狀 犱 犻 狋 狊 狊 狌 狉 狉 狅 狌 狀 犱 犻 狀 犵犪 狉 犲 犪 狊 犻 狀犢 犪 犪 狀
3、 ,(),;,)犃 犫 狊 狋 狉 犪 犮 狋:,犓 犲 狔狑 狅 狉 犱 狊:;收稿日期:基金项目:四川省地质调查项目()作者简介:鲜杨(),女,工程师,硕士,环境污染与修复专业,:。铅锌矿是我国重要的矿产资源,铅、锌的应用领域极为广泛,如电气、机械、军事、冶金、化工、轻工业和医药业。根据自然资源部 中国矿产资源报告 资料显示,截至 年底,我国铅锌资源储量分别达 和 ,位居世界前列。四川省雅安市作为我国铅锌矿的资源产地,自 世纪以来,经过早期粗放无序的开采,开采、冶炼过程中产生的“三废”因处理方式不当,易通过降有色金属(矿山部分)第 卷雨、大气沉降、地表径流等途径进入土壤,导致矿区及周边环境
4、中的土壤重金属污染 。而土壤重金属污染具有隐蔽性强、易累积、难降解性、毒性大的特点。土壤中的重金属一方面通过土壤农作物人体的食物链,使人体摄入重金属,影响人类健康;另一方面在环境条件作用下发生迁移,污染地下水,将影响饮用水的安全。因此,开展废弃矿山及周边土壤的重金属调查及生态风险评价具有重要的现实意义。本次调查的废弃铅锌矿于 年开始开采,开采初期因环境管理方式不当,使周边土壤被污染,该铅锌矿已停产多年,但因未规范处理遗留的露天开采区域,导致开采区域及周边土壤持续遭受污染。本文拟对该废弃矿区及周边区域土壤进行采样分析,探究土壤中砷()、汞()、锑()、镍()、镉()、铬()、铜()、铅()、锌(
5、)的含量,并采用单因子指数、内梅罗综合污染指数与潜在生态风险指数对矿山周围土壤重金属进行评价,旨在为废弃矿山周边的土壤环境影响提供基础数据及环境污染风险预测,为后续进行矿山周边土壤修复研究提供数据支撑。材料与方法 研究区概况调查区域位于雅安市荥经县,该矿山为铅锌矿,于 年左右开采,最初开采方式为露天开采,后转变为硐采,现已停止开采多年。调查区域属亚热带季风湿润气候带的山地气候区,具有日照少、年平均气温低、夏无暑热、冬多严寒、多风下雨的气候特点;多年平均降水 左右。调查区域地处峨眉山五指山构造侵蚀块状中山地貌区与龙门山断褶强烈侵蚀斜坡式中山地貌区接壤地带,区内地形东高西低,尖峰山位于东侧,海拔
6、,最 低 侵 蚀 基 准 面 ,相 对 高 差 ;调查区域水系呈树枝状分布。区域周边有居民点、农田分布。样品采集与测定为探究遗留的废弃铅锌矿山及周边土壤重金属的影响,本次根据现场踏勘及人员访谈历史采矿生产情况,在历史开采区内共布设 个土壤点位,开采区外布设 个土壤点位,每个土壤采样点位均采集 的土壤,取 土壤样品装入聚乙烯密封袋和 棕色玻璃瓶,做好现场采样记录后带回实验室。同时根据地下水流向布设个地下水点位,分别位于地下水上游、地块内及地下水下游,采集地下水样品后立即装入无污染的聚乙烯塑料瓶、玻璃瓶和棕色玻璃瓶,对样品处理后?按常温和以下分别密封保存。土壤、地下水的测试指标均为矿山开采时的特征
7、污染物。样品点位分布图见图。图采样点分布图犉 犻 犵 犇 犻 狊 狋 狉 犻 犫 狌 狋 犻 狅 狀狅 犳 狊 犪 犿 狆 犾 犻 狀 犵狆 狅 犻 狀 狋 狊土壤样品各指标主要使用原子荧光法、电感耦合等离子体质谱法等测定,参考标准为 、及 ;地下水各指标主要使用原子荧光法、电感耦合等离子体质谱法及分光光度法等测定,参考标准为 、及 ;固体废物各指标主要使用原子荧光法、电感耦合等离子体质谱法及分光光度法等测定,参考标准为 、及 等。环境风险评价方法 单因子指数法以矿区开采区外的对照点平均值为参比值,采用单因子指数法进行环境风险评价,计算式为:犘犻犆犻犛犻()式中:犘犻为土壤中污染物犻的污染指数
8、。犆犻为元素犻的实测含量;犛犻为元素犻的参比值。参比值的确定:选用区域外未开采区域少受人为活动干扰的个自然土壤样点作为对照样点。计算各重金属元第期鲜杨等:雅安某废弃铅锌矿及周边区域土壤和地下水环境风险分析素检测值的算术平均值作为参比值。与四川省土壤背景值 相比,各种金属元素含量均不同程度高于四川省土壤背景值,具有区域特点,可作为评价的参比值(表)。表参比值选取犜 犪 犫 犾 犲犅 犪 犮 犽 犵 狉 狅 狌 狀 犱狏 犪 犾 狌 犲 狊 犲 犾 犲 犮 狋 犻 狅 狀(犿 犵犽 犵)金属元素砷镉铬铜铅汞镍锌参比值 潜在生态风险指数法 犈犻狉犜犻狉犆犻实测犆犻狀()犚 犐犈狀犻犈犻狉()式中:犈
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