铅锌矿尾砂重金属污染物对不同土地利用类型土壤性质影响的典范对应分析.pdf

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1、2014年9月岩矿测试Vo1．33．No．5September2014R0CKANDMINERALANALYSIS714～722文章编号：0254—5357(2014)05—0714—09铅锌矿尾砂重金属污染物对不同土地利用类型土壤性质影响的典范对应分析胡清菁，张超兰，靳振江，曹建华，李强(1．广西大学环境学院，广西南宁530004；2．国土资源部广西岩溶动力学重点实验室，中国地质科学院岩溶地质研究所，广西桂林541004；3．桂林理工大学环境科学与工程学院，广西桂林541004)摘要：广西阳朔思的村铅锌矿尾矿砂坝坍塌造成了大面积农田污染，已往报道多集中在金属矿

2、山开采过程中产生的废液及大量固体废弃物堆砌而造成的环境污染，较少关注因尾矿砂坝坍塌所造成的这种土壤重金属特殊污染模式。本文运用典范对应分析(CCA)研究铅锌矿尾砂坝坍塌对不同土地利用类型(玉米地、柑橘园、水稻田)造成的重金属(铅、锌、铜、镉)污染以及对土壤理化性质(有机碳、碱解氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量、碳氮比、pH值)的影响。CCA分析结果表Pb污染趋势图zn污染趋势图明，研究区污染以铅、锌、镉为主，铜次之，其中锌和镉的空间分布格局受土地利用类型的影响更明显，并且镉对水稻田产生的环境风险最高。此外，在土壤中尾矿砂分布不均的前提下，土地利用类型是造成土壤重

3、金属污染空间分布不同的重要驱动力，受土壤质地和矿砂性质的影响，重金属污染引起的酸化效应在供试土壤中不明显，使得CCA图中pH值所代表的点远离重金属箭头连线；阳离子交换量距重金属连线较近，受重金属影响明显并随重金属污染的加剧而减小；碱解氮、速效磷、速效钾等速效养分受重金属污染的影响并不显著，但与施肥配比和农业管理密切相关；有机碳与重金属箭头连线分布象限相同且包裹于其中．与重金属质量分数呈正相关关系，相较于玉米地和柑橘园，水稻田中有机碳积累量更大，达到18．14g／，可能因稻田中微生物的碳源代谢利用能力明显降低，土壤中有机碳的矿化分解受阻，导致水稻土中有机碳的积累。

4、此外，尾矿砂作为土壤重金属的持续性释放源，尽管对土壤的基本理化性质尤其是速效养分的影响并不明显，但能够通过影响土壤微生物群落间接影响土壤碳循环。关键词：尾矿砂；土地利用类型；典范对应分析；土壤性质中图分类号：X53文献标识码：A尾矿砂作为重金属污染的重要来源，其带来的和Cd的质量分数仍然高达709mg／kg和7．6生态环境问题已逐渐成为人们关注的焦点。矿山尾mg／kg。2001年，广西大环江上游的铅锌硫铁矿砂库垮坝造成的重金属污染，不但污染面积大，而且山尾砂坝坍塌，使大环江流域农田遭受As、Ph、zn还因污染物的大量迁移和扩散，导致土壤酸化明显，和Cd污染，并因

5、带人大量的黄铁矿(FeS：)和硫化有机质含量降低，土壤板结严重¨。1985年，湖南锌(ZnS)而导致土壤酸化严重，大面积农田寸草不郴州市竹园矿区尾砂坝坍塌，导致尾砂大面积污染生_3J。20世纪70年代，广西阳朔县思的村铅锌尾东河两岸农田，后虽经清理，该地区农田土壤中As矿砂坝坍塌使思的村成为重金属污染十分严重的地收稿日期：2013—12—25；修回日期：2014—02—17；接受日期：2014—06—16基金项目：国家自然科学基金资助项目(41003038)；广西自然科学基金资助项目(2011GXNSFDO18002，201lGXNSFA018006，2010G

6、XNSFB013004)；国土资源部公益性行业科研专项资助项目(201211086—05)作者简介：胡清菁，硕士研究生，研究方向为环境污染修复理论与技术。E—mail：hqj5477@126．eom。通讯作者：李强，副研究员，博士，主要从事岩溶生物地球化学研究。E—mail：glqiangli@163．con。一7l4一第5期胡清菁，等：铅锌矿尾砂重金属污染物对不同土地利用类型土壤性质影响的典范对应分析第33卷区之一。林炳营教授关于该地区的研究表明，在1研究区概况及研究方法1986年重污染区土壤总镉为24．5mg／kg，土壤有效1．1研究区概况态镉高达7．79m

7、g／kg，该村所产水稻中早稻镉含量思的村位于广西阳朔县东北峰林平原上是国家标准的3倍，晚稻则超过国家标准5倍以上。(E110。33，N24。58)，平均海拔150m，年平均温李强等研究了该地区重金属铅、锌、铜全量与土度28．5℃，年均降雨量1000～2000mm。坐落于思壤性质之间的关系，发现该地区重金属面源污染时的村东北方向的老厂铅锌矿，自20世纪5O年代进空分异显著，有机碳与归一化的重金属全量呈极显行开采，并于1958年在采矿坑口建立小型浮选厂进著正相关，土壤中含磷物质具有显著降低复合污染行选矿生产¨。20世纪70年代的一次强降雨导致土壤中Pb、zn、cu植

8、物毒性的作用，而pH值是