金属矿山污染土壤的重金属迁移特性研究

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1、金属矿山污染土壤的重金属迁移特性研究程峰[1，2]王星华1莫时雄2宁春旭2(1.中南大学土木建筑学院，长沙410075;2.桂林矿产地质研究院,桂林541004)摘要：以典型铅锌矿为研究对象，对矿山开采对周围土壤造成的影响进行了调查，分析了矿区土壤污染的机理及成因。通过建立重金属污染迁移试验模型，并采用偏最小二乘法(PLS)建立迁移能力线性回归曲线方程得出了主要污染元素（镉）Cd、（铅）Pb、（锌）Zn的迁移特性。关键词：铅锌矿；土壤；偏最小二乘法；重金属污染；迁移特性中图分类号：TU472文献标识码：AResearchonMigrati

2、onCharacteristicsofHeavyMetalontheMetalMining-contaminatedSoilCHENGFeng[1，2],WANGXing-hua1,MOShi-xiong2,NINGChun-xu2（1.SchoolofCivilandArchitecturalEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China）（2.GuiLinResearchInstituteofGeologyforMinneralResources，GuiLin,54100

3、4，China）Abstract:ThepaperinvestigatesthesurroundingsoilinfluenceofmineralexploringwiththeobjectoftypicalLeadandzincmine.weanalyzethemechanismandthecausesaboutsoilpollutionoftheminefield.Throughestablishingmigrationexperimentalmodelofheavymetalpollution,themainpollutionele

4、ments(cadmium)Cd,(lead)Pb,(Zn)ZnmigrationcharacteristicswereObtainedbyadoptingthemethodofpartialleastsquares(PLS)establishthelinearregressioncurveequationmigration.Keywords:Lead-zincmine;soil;Partialleastsquare;heavymetalpollution;migrationcharacteristics矿山开采中产生的重金属元素并不是在

5、其存在的环境中稳定下来，而是会随着条件的变化进行迁移或富集的。影响元素迁移和富集的因素是多方面的，其中既包括元素自身性质、氧化还原电位等内部因素，也包括一些影响元素迁移的外部条件，如:水体、土体、气候和环境介质等[1]。目前重金属污染现象较为严重，但对于其污染元素的迁移特性研究也较为缓慢，重金属元素在土壤中的迁移特性，不仅取决于元素本身的活性，而且与植物的累积特性和自净能力有很大联系[2]，本试验选择研究典型铅锌矿污染物中镉、铅、锌元素为研究对象，使用偏最小二乘法*:广西工信委资助项目（桂工信投资[2009]58号）作者简介：程峰(198

6、0-)，男，江苏徐州人，博士研究生，从事环境岩土工程研究，联系电话：0773-5851326，电子邮箱：chf46629@126.com。(PLS)[3]对其迁移能力线性回归分析，以确定三种元素的迁移特性，以期为确定矿区重金属污染土壤的范围、面积、程度以及科学治理污染的土地提供了依据。1矿山重金属污染源概况根据调查典型铅锌矿矿山环境污染是由于采矿、选矿引起的，目前矿区内污染源主要有尾矿库堆积尾矿72万m3，约108万吨、矿渣堆场32.9万m3、塌陷坑回填废矿渣堆积场3.29万m3、导砂沟矿渣淤积尾矿及路边零散堆放的矿渣0.97万m3。选矿

7、以及污染源的存在使得矿区及附近大部分耕地受到了重金属污染，污染范围包括矿区内及周边水田、旱地，主要的重金属污染元素为镉、铅、锌。2矿区土壤污染的机理及成因矿山主要生产铅锌两种金属。规模开采始于上世纪70年代初，由于环保部门对矿山监管不力，使得开采秩序十分混乱，日益累积造成了严重的环境问题。对矿区土壤污染的形成机理主要表现在以下几个方面：（1）废矿渣的堆放矿山各矿段因管理不善，将废矿渣、废矿石多堆积放在矿井四周，堆放散乱无序，未能集中堆放。废矿石、废矿渣经雨水浸沥出的废水[2][8]，含污染物浓度很高，直接通过水渠灌溉水田，增加了土壤中重金

8、属毒素。（2）采掘后的矿坑矿山矿坑虽然封闭多年，但地下采空区的充填有大量的废渣、废石，采空区经自然充填后，残留矿体暴露面积增多。地表水进入矿坑，矿坑中废石、废渣中的重金属污染物迁移于地下水并通