锑矿区土壤和植物中重金属污染初探.pdf

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1、2002年6月北京师范大学学报(自然科学版)Jun.2002第38卷第3期JournalofBeijingNormalUniversity(NaturalScience)Vol.38No.33锑矿区土壤和植物中重金属污染初探1)2)2)3)3)3)何孟常季海冰赵承易谢军吴宪明李志峰(1)北京师范大学环境科学研究所,环境模拟与污染控制国家重点联合实验室;2)北京师范大学分析测试中心:100875,北京;3)湖南省冷水江市环境保护局,417500,湖南,冷水江∥第一作者39岁,男,副教授)摘要对锑矿区土壤和植物中Sb及其他重金属污染进行了初步调

2、查.结果表明:锑矿区土壤受到较高含量的Sb污染As,Hg,Cr,Zn,Cd,Pb和Cu也有一定程度的污染;在污染地区采集的萝卜样品中有较高的Sb含量,特别是叶片中的含量更高,与土壤中Sb含量趋势一致.关键词土壤;植物;锑污染;锑矿区分类号X131.3锑是环境中微量但普遍存在的有毒元素,它也是植物非必需的元素.在岩石圈中锑主要-1[1]以Sb2S3存在,并与砷的硫化物和氧化物共存,在地壳中的丰度大约0.2~0.3mg·kg.土壤-1-1[2]中锑的背景含量比较低,小于0.3~8.4mg·kg,通常小于1mg·kg.我国土壤锑的背景含-1[3]

3、[4]量大约为0.38~2.98mg·kg.锑被认为是地球化学不稳定的,当以溶液的形态存在时,-1-1[2,5]容易被植物所吸收.土壤中锑的最大允许含量为3.5mg·kg或5mg·kg.[1,628]由于人类活动的影响及锑化合物的广泛使用,锑对环境的污染越来越严重.由于锑[9]潜在的慢性毒性及被证实具有致癌性,目前国外对锑污染的研究越来越重视.中国是世界上[10]最主要的锑储量和锑生产大国,但是对于环境中锑的污染状况很少研究.本文对锑矿区土壤和植物中锑及伴生性重金属污染状况进行了初步研究,可为锑矿区重金属污染防治提供依据.1材料与方法1.1

4、样品来源在湖南省锡矿表1采样地点及污染特征描述山锑矿区采集了部分污染的表层样品采样地点土壤类型植物样品采样站位描述土壤和植物以及尾矿砂等样品,S21十八湾稻田土-远离矿区,对照站位各采样点的污染情况见表1中的S22十八湾旱土萝卜远离矿区,对照站位描述.S23玄山三组稻田土-矿区范围S24玄山三组旱土萝卜矿区范围1.2锑的测定方法对土壤和S25罗家院旱土萝卜矿区范围植物样品用HNO32HClO42HF混合S26田再坳旱土萝卜砷碱渣库房附近酸消化(3∶1∶1),然后利用ICP2S27黄光村旱土-冶炼炉渣堆放场附近AES测定各种重金属的含量,为S

5、28南炼厂旱土萝卜冶炼厂附近S29尾砂坝附近旱土萝卜了保证分析方法的可靠性,采用S210尾砂坝尾矿砂-尾砂坝了国家标准物质茶叶样品3国家自然科学基金资助项目(29977002)收稿日期:2001212219418北京师范大学学报(自然科学版)第38卷(GBW07605)进行质量控制.2结果与讨论2.1土壤污染源分析在锑矿区主要的锑污染源来自尾矿砂、冶炼炉渣、炼锑砷碱渣等的重金属浸出污染土壤,含锑废水灌溉土壤和大气锑尘的污染等.表2为锑矿区堆积的尾矿砂中-1重金属含量,锑和砷分别达1291和332.1mg·kg,并且含有一定量的Cr,Hg,C

6、u,Zn,Cd,Pb等元素.另据文献报道,锑矿冶炼炉渣中重金属含量相当高,其中焙烧炉渣锑和砷的浸出含量分-1别为8.36~11.28和0.041~1.195mg·kg,鼓风炉渣锑和砷的含量分别为2.64~6132和0.-1018~0.046mg·kg,炼锑砷碱渣中锑和砷的质量分数分别达0.12~0.4106和010168~0.15-1[7]mg·kg.矿区冶炼厂排放的烟尘中通常有较高含量的重金属,也对周围土壤造成污染.-1表2尾矿砂中重金属含量分布mg·kgSbAsHgCrZnCdPbCuFeMnAl1291332.14.58546.412

7、.370.256716.29.085429087.2673662.2土壤中锑及其他重金属含量分布在锑矿区采集有代表性的锑污染土壤,测定了土壤中锑的含量,结果见图1.在所采集的土壤中,都受到不同程度的锑污染,-1含量范围为100.6~5045mg·kg.S21和S22分别采自锑矿区十八湾的稻田和旱土,该处远离锑矿区,当时作为对照点,但是该处锑污染仍然比较严重,其原因可能此处仍属于锑矿区范围,土壤中锑的含量比较高.另外,大气锑尘污染可能使此处土壤锑含量高.稻田土壤比旱土锑污染严图1土壤中锑含量分布图重,可能是因为受到含锑灌溉水的污染.S23和S

8、24位于锑矿区范围内部玄山三组处的旱土和-1稻田土壤,土壤锑含量分别达652.1和100.6mg·kg,同样是稻田土壤比旱土污染严重.S26-1采自矿区砷碱渣库房附近的土壤,锑污

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