广西某矿区农用地土壤重金属含量的分析和污染评价

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1、摘要矿业活动往往带来严重的环境和生态问题，同时它也是土壤重金属污染物的重要来源之一。由矿业活动导致的土壤重金属污染问题，及其潜在的生态风险己受到国内外广泛关注。论文以广西一个典型矿业镇为研究对象，通过对该矿区的12个自然屯进行系统采集土壤样品，采用ICP—AES等设备分析样品的重金属全量，分析土壤中重金属元素含量特征，评价矿区内重金属污染现状，并进行生态潜在的风险评价。研究成果可望对该地区的重金属污染的防治具有一定理论意义和指导价值，真正的促进金属矿山的环保型开采。1.土壤中As、Cd、Cu、Mn、Pb和Zn在

2、剖面上的垂直变异有“表聚化”的特点，随土层深度增加，重金属总量下降。在水平方向上，土壤重金属的变异系数的变化范围介于0.266与0.928之间。使用半方差函数拟合这6种重金属元素的理论模型分别为：As为线性模型模型，Cd、Cu、Mn、Pb和Zn为球状模型。As、Cu和Mn具有中等空间相关性，反映出土壤母质、成土因素及土壤类型等结构性因素和人类活动共同作用的影响。土壤中Cd、Pb和Zn为弱空间相关性，反映出施肥、农药、耕作措施等田间作业（人为活动）的影响。在结构因素和随机因素共同作用下，最终结果是变异。利用Kri

3、ging插值与GIS相结合的方法，直观地表示研究区土壤重金属的空间分布格局，不同元素的空间分布呈斑块状和条带状分布。2.利用单项指数法对矿区土壤重金属污染程度进行评价，各个自然屯均为复合污染，其污染程度大小为PCd>PMn>PAs>PZn>PPb>PCu；新菜园土壤受Cd和Mn污染严重，其污染指数分别为20.69、35.99；荒田土壤受Cd污染严重，其污染指数为5.27；朝阳土壤受As、Cd、Mn、Pb和Zn污染严重，其污染指数分别为6.89、56.00、5.35、3.95和7.67；大坪土壤受Cd和Mn污染严

4、重，其污染指数分别为10.67和24.60；铜坑土壤受As、Cd、Mn和Zn污染严重，其污染指数分别为5.14、136.95、26.83和3.09；大树脚受Cd和Mn污染严重，其污染指数分别为132.92、4.93；铁板哨土壤受As、Cd、Mn、Pb和Zn污染严重，其污染指数分别是33.34、72.92、8.81、4.92和8.64；更庄土壤受As、Cd和Mn污染严重，其污染指数分别为8.83、19.62和15.11；老菜园土壤受As、Cd和Mn污染严重，其污染指数分别为11.79、12.62和3.13；岩山脚

5、土壤受Cd和Mn污染严重，其污染指数分别是9.47和8.07；高峰土壤受As、Cd和Mn污染严重，其污染指数分别为6.41、15.84、3.90；沙坪土壤受As、Cd、Mn、Pb、Zn污染严重，其污染指数分别为33.27、60.48、5.89、5.32、10.13。利用内梅罗综合污染指数法进行评价，得出12个自然屯污染程度大致为铜坑>大树脚>铁板哨>沙坪>朝阳>新菜园>大坪>更庄>高峰>岩山脚>荒田，它们的综合污染等级均属于重污染。采用地质累积指数法对壤重金属污染程度进行评价，6种重金属元素的污染趋势为：Ige

6、o(Cd)>Igeo(Pb)>Igeo(As)>Igeo(Zn)>Igeo(Mn)>Igeo(Cu)，在这12个自然屯中，As污染等级为极强，Cd污染等级为极强，Pb为强-极强，Zn为强，Mn为中，Cu为轻，由此得出土壤中As、Cd、Pb和Zn为主要的污染因子，这与单项污染指数结果类似；As在铁板哨的土壤地累积指数最大，Cd在铜坑的I土壤地累积指数最大，Cu在铁板哨的土壤地累积指数最大，Mn在新菜园的土壤地累积指数最大，Pb在铁板哨的土壤地累积指数最大，Zn沙坪的土壤地累积指数最大。最后利用密切值综合法进行评价

7、，得出结论：大厂矿区的这12个屯的污染等级均为严重污染。3.通过土壤重金属的单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地累积指数和密切值综合法评价，得出的评价结果大致相同。大厂矿区的这12个屯农用地的土壤污染程度总体来说是严重的，属于复合污染，引起土壤污染主要因子是As、Cd、Pb和Zn，其中以Cd污染最甚。其原因一方面跟当地的选矿、洗矿和冶炼等企业密切相关；另一方面，长期的污灌导致土壤中这些重金属的累积非常严重。并借助土壤重金属潜在生态风险评价，得出该矿区潜在生态风险等级属于极强。综上所述，该矿区的土壤受到重金属

8、严重污染，当地的生态环境已经遭到严重威胁。关键词：土壤重金属，土壤重金属空间变化，污染评价，生态风险IIABSTRACTMiningactivityoftenbringsseriousenvironmentalandecologicalproblems,atthesametimeitisalsooneoftheimportantsourcesofsoilheavymetalpollut