• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
某废弃煤矿区土壤重金属污染风险评价
  • 51
  • 作者

    张永康曹耀华冯乃琦刘岩张耀王庆刘佳

  • 单位

    中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心自然资源部多金属矿综合利用评价重点实验室

  • 摘要
    煤矿在开采过程中产生大量煤矸石、洗煤水等废弃物,其中的重金属污染物经沉降、径流、淋滤等作用迁移、扩散至周边水土环境中,对生态环境构成威胁。为研究某废弃煤矿区土壤重金属污染状况,评价重金属污染生态风险,检测了该矿区煤矸石、水、土壤样品中Cu、Pb、Zn、As、Cr、Ni、Hg、Cd元素含量,利用单因子指数法和潜在生态危害指数法分别分析了土壤重金属污染状况和潜在生态风险;重点分析了矿区洗煤厂下游土壤重金属污染特征,并采用改进BCR连续提取法分析了洗煤厂下游土壤样品重金属元素(Cu、Zn、Cd)形态,借鉴风险评价编码法评价了重金属元素的生物有效性和环境风险。结果表明:①以平均值计,废弃煤矿区煤矸石中重金属含量较低,仅Cr元素含量稍高于土壤中的含量,且煤矸石中重金属元素含量均未超过相应的农用地土壤风险筛选值,对矿区土壤重金属污染影响小。②废弃煤矿区土壤重金属超标元素为Cu、Zn、Cd、Ni、As,Cu、Zn、Ni和As元素污染较轻微,Cd元素污染较严重;Cu、Zn、Ni元素污染区主要集中在矸石山西部和东南部地块,在空间分布上有一定重合;As元素污染分布在矸石山东北部地块,Cd元素污染在矿区广泛分布,以中度-重度污染为主。③Cd、Hg元素存在潜在生态危害风险,Cd元素潜在生态危害风险程度高,重金属元素综合潜在生态危害风险等级较高,主要为中等-强风险。④洗煤厂下游区域沿水流方向土壤重金属元素总体呈递减趋势,Cd元素污染较严重,Cu、Zn、Ni、As元素污染集中在洗煤厂下游200m内,剖面样品中垂向方向上重金属元素含量呈递减趋势,在垂向上没有累积。⑤矿区地下水水质较好,矿井排水重金属元素含量及pH满足Ⅲ类地表水水质标准限值,矿井水外排对周边土壤重金属污染影响小。⑥Cu和Zn元素酸可提取态占比低,生物有效性低,Cd元素酸可提取态占比高,呈高度风险-极高风险,生物有效性强,环境风险高。基于矿区重金属污染现状,建议进一步加强土壤重金属污染防治工作,加强源头治理、农产品食品安全监测和Cd元素污染调查研究工作。
  • 关键词

    重金属污染煤矿潜在生态危害风险重金属形态生物有效性风险评价

  • 文章目录
    1 矿区概况
    2 材料与方法
    2.1 样品采集与预处理
    2.2 样品测试方法
    2.3重金属污染评价方法
    2.3.1重金属全量污染分析评价
    2.4数据处理
    3 结果与分析
    3.1 煤矸石样品检测结果分析
    3.2 总体土壤样品检测结果分析
    3.3洗煤厂下游土壤重金属污染分析
    3.4废弃煤矿区水质样品重金属污染分析
    3.5典型样品重金属元形态分析
    4 结论与建议
相关问题

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