德兴铜矿1号尾矿库废弃土地生态恢复试验研究

在铜矿尾矿库进行复垦后的废弃土地上，对杜仲－花生，旱稻生态恢复模式试验，在未复土尾矿库上进行先锋草本植物的筛选试验，结果表明只要科学种植和管理，废弃的土地复垦之后可以产生较好的生态经济效益，有７种先锋草本植物可在尾砂上害居生长，可加速植被恢复 自然演替进程。     

有色金属尾矿库土地复垦与环境治理效益估算研究进展

有色金属矿山选矿形成的尾矿库是潜在的高风险重金属污染源,闭库后应及时进行土地复垦与环境治理.有色金属尾矿库的综合整治效果如何,可以通过合理的效益估算来分析,有效的效益估算往往涉及多学科领域的专业知识.在归纳总结国内外有色金属尾矿库复垦治理效益相关研究的基础上,系统地阐述了复垦治理经济效益、社会效益和生态环境效益的概念、内容及其估算方法.对已有有色金属尾矿库复垦治理效益估算的研究表明:尾矿库复垦的直接经济效益较小,主要是估算复垦区内植物的经济收益以及采用收益还原法估算复垦土地的增值收益;社会效益主要是采用价值法和替代法针对增加就业和社会保障进行估算,较少关注复垦治理对社会其他方面的贡献;生态环境效益估算方法主要包括污染损失率法、生态服务价值法及环境价值法等,但与复垦治理技术措施结合较少,效益估算对复垦治理措施优化的作用较弱.总体来看,有色金属尾矿库复垦治理效益估算的内容涵盖不够全面,尚未形成适合重度重金属污染尾矿库特点的效益估算体系,效益估算准确性较低.因此,合理确定尾矿库复垦治理效益估算的内容、完善效益估算方法及其数学模型、合理确定模型参数,是有色金属闭库尾矿库土地复垦与环境治理效益估算进一步研究的重点内容.有效的效益估算可为优化有色金属尾矿库复垦治理措施、寻求最佳复垦治理模式及确定复垦治理的资金投入提供依据.      

复垦尾矿库土壤生态系统服务价值评估

在测定不同复垦年限尾矿库土壤理化性状的基础上,从侵蚀控制、肥力保持和物种保育3个方面揭示不同复垦年限尾矿库土壤生态服务价值量变化情况。研究结果表明:1)随着复垦年限的增加,土壤侵蚀模数逐年降低,复垦12年后土壤侵蚀模数降低至12.67 t/(hm~2·a),有效控制了土壤侵蚀,保育了土壤;2)随着复垦年限的增加,土壤理化性质得到了有效改善,土壤生态系统服务价值总体增加,保育物种功能价值比重显著提升。     

煤矸石山复垦种植的研究

本文对矸石山复垦种植的主要影响因素及复垦种植技术进行了研究和评价。根据矸石山表层风化程度的不同,可分别采取直接复垦、薄覆盖复垦及厚覆盖复垦三种方式。山西省的矸石山大多可直接复垦或薄覆盖复垦,此种复垦方式可节省投资,且种植效果与黄土地相似。     

山西矿区退化土地复垦途径的试验研究

在重建矿区生态系统的研究中，围绕矿区退化土地的复垦种植问题，从适生物种筛选、种植方式选择以及对退化土地培肥熟化效果等方面进行了试验研究，取得了较好的效果。据试验结果和当地自然生态环境现状认为，把绿肥牧草，特别是豆科牧草作为矿区各类型退化土地复垦的先锋植物，是快速培肥熟化、恢复保护矿区土地资源和重建矿区生态环境的一项有效途径。     

山西矿区矸石山复垦种植施肥策略

围绕煤矸石缺乏有机活性物质及有效养分的问题，在矸石山复垦种植时，对施肥作了试验研究。结果表明，煤矸石风化物由于吸附性能低，保肥性差，所以施用化肥时一次用量不宜过大。并从降低复垦的投资与难度以及尽快建立一个可自我维持生长的植被出发，提出了矸石山复垦种植时化肥与污泥配合施用的施肥策略，并对污泥的施用效果做了研究。     

山西煤矸石山风化层中重金属元素及盐分对复垦种植的影响

本文分析了山西煤矸石的重金属元素含量，盐分随水逸出移动特性及复垦牧草的品质，认为：（１）在半干旱气候区，矸石中的重金属元素尚不致造成复垦植被及周围环境的污染；（２）自燃矸石因强酸强盐渍化不能直接复垦种植；（３）未燃过矸石的盐分不会对复垦种植造成限制。     

金属矿复垦中的污染防治与生态复垦设计探讨——以广东云安县高枨铅锌矿为例

矿区土地生态复垦与重建是保护环境、减少矿产开采对周围生态环境破坏与污染的重要途径。金属矿废弃地的重金属污染和植物生长条件的严重劣化导致了矿区废弃地植被恢复和生态重建的效率低下、速度十分缓慢。因此,有效治理重金属污染并选择适宜的恢复植被品种是进行金属矿山废弃地植被重建和生态恢复的关键。文章以广东高枨铅锌矿复垦方案为例,在分析预测矿区土地破坏与污染状况的基础上,结合项目区地形地貌等特点,提出了尾矿库和废石场污染的三阶段防治措施:(1)化学钝化措施;(2)工程阻隔措施;(3)植被生长层建立或生态恢复的生物措施。根据当地气候条件及土壤特点,对适宜的植物品种进行了严格的筛选和组配,提出了尾矿库和废石场生态复垦规划设计方案以重建人工生态系统。     

钒钛磁铁矿尾矿库复垦土地及周边土壤-玉米重金属迁移富集特征

选取承德中部典型钒钛磁铁矿集中区为研究区,分尾矿库复垦土地、尾矿库周边农用地和对照区农用地系统采集了土壤样品和玉米样品各86件,尾矿砂样品50件,矿石和矿石围岩样品33件.在分析土壤和玉米籽实样品Fe、Cu、Ni、Cd、Cr、Pb、Zn、Hg、Ti、Mn和Mo元素含量和土壤、尾矿砂和矿石围岩重金属赋存形态基础上,采用描述性统计、地累积指数、RDA分析和生物富集系数等方法论述了钒钛磁铁矿尾矿库复垦土地及周边土壤和玉米重金属迁移富集特征.结果表明,尾矿库复垦土地及周边土壤元素地累积程度由强至弱为：P > Cu > Fe₂O₃ > Cr > Ti > V > Ni > Mn > Cd > Zn > Mo > As > Pb > Hg,重金属地累积程度总体属无累积-中度累积水平,土壤Cr和Cu元素超农用地土壤污染筛选值比例为2.32%和1.16%.尾矿库及周边地区玉米籽实Fe、Ti、As、Pb和Mn元素相对较高,对照区玉米籽实Mo、Ni、Cu、Zn、Cd和Cr元素含量相对较高.玉米籽实Pb、As和Ni含量超国家食品限量标准比例分别为18.60%、11.63%和1.16%,均位于尾矿库及其周边区域.尾矿库复垦土地玉米籽实As、Pb、Cd、Cr、Ti和Mn元素生物富集强度相对最高,对照区玉米籽实Cu、Zn和Mo生物富集程度相对较高.尾矿库及周边土壤重金属生物有效态占比Cd元素最高,达50.17%;其次为Ni、Zn和Cu,平均占比为13.61%、13.23%和5.17%.与对照区土壤样品相比,尾矿库复垦土地土壤样品Pb、As和Hg元素表现为总量低,但生物有效性含量和土壤pH高;Cu和Zn总量高但生物有效含量和pH较低特点,使得尾矿库及其周边土壤As和Pb生物富集强度相对增大.在研究矿区尾矿库复垦土地和矿区周边土壤重金属污染生态风险和修复目标值时,宜以重金属生物有效态限值为评价标准.     

矿区土地复垦与土地生态重建研究

矿区土地复垦是土地开发整理的重要内容之一.它涉及诸多领域的理论与方法,在对矿山土地损毁机理深入探讨的基础上,划分了矿业前、矿业中和矿业后3个阶段研究土地损毁类型,根据不同的损毁机理及类型,提出了矿山土地复垦所涉及的主要学科、理论及规划的原则,初步研究采空区、废石场、尾矿库等几种不同类型的复垦工艺和方法.     

水坝建设影响下澜沧江中游沉积物重金属形态分析及污染指数研究

采集了漫湾库区和大朝山库区25个采样断面的沉积物样品.每个库区均从上游到下游分为河流区、过渡区和湖泊区,研究了沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn元素的含量和赋存形态差异,利用次生相与原生相分布比值法(RSP)分析重金属元素的污染水平.结果表明,各库区从上游到下游沉积物中的重金属元素和碳氮元素均呈现出增加的趋势,而沉积物的中值粒径呈现出减小的趋势.漫湾库区的As、Cd、Zn元素平均含量均高于大朝山库区;大朝山库区的Cr、Mn、Ni、Pb元素平均含量均高于漫湾库区.在重金属赋存形态中,Cd和Mn元素以可交换态和残渣态为主;Cu、Pb以有机质态和残渣态为主;其余重金属元素均以残渣态为主.沉积物中的可交换态在有机碳的络合作用下转化成有机质态.在水坝建设的影响下沉积物中细颗粒和有机质含量明显上升,重金属在细颗粒物和有机质的共同作用下蓄积于坝前的沉积物中.PSR分析结果表明,在水坝运行影响下,各库区湖泊区和过渡区的污染水平均高于河流区.其中,Cd元素所有地区处于重度污染水平;Mn和Pb大部分区域处于中度污染水平;Cu元素大部分区域处于轻度污染水平;其余元素基本无污染.     

北运河流域沙河水库沉积物重金属分布及生态风险评估

以北运河流域沙河水库为研究对象,选择19个点采集表层（0~20 cm）沉积物,并选择其中3个点采集沉积物柱芯,分析沉积物中As、Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn共7种重金属的空间分布特征,采用地累积指数法、潜在生态风险指数法和风险评价编码法对重金属污染进行评价,结合表层沉积物的重金属形态分析其潜在生态风险.结果表明,各区域重金属与北京土壤背景值相比富集倍数均值排序依次为点源污染区 > 库心区 > 库下游 > 南沙河 > 库上游 > 北沙河,分别为2.57倍、2.06倍、1.97倍、1.95倍、1.87倍、1.85倍;库心区和北沙河入库口的柱状样呈现随深度变化先增加后减少的趋势.污染评价结果显示,As为中度或偏中污染,其余重金属无污染或污染较轻,所有采样点的潜在生态风险指数均小于150,为轻度生态危害.As、Cr、Cu的形态多为残渣态,生物有效性低,Mn、Zn虽含量较低,但生物有效性高.通过相关性分析和主成分分析推测沉积物中各种重金属污染来源相似,主要由外源混合废水输入,并且沉积物中重金属与营养盐及有机质呈显著相关,表明其可能均来自点源污染排放.     

矿山环境重金属污染的事故树分析

有色金属矿产资源的开采与利用过程不可避免地伴随着矿物化学组成和物理状态变化、重金属污染向生态环境释放和迁移的过程。笔者从采矿过程的分析入手,应用事故树分析方法研究了矿山环境重金属污染物来源,结果表明矿山环境重金属污染物的主要来源是尾矿库,因此矿山环境重金属释放迁移规律和重金属的污染治理与控制研究重点应针对尾矿库。     

外度水库底泥重金属的分析及潜在生态风险评价

对莆田市外度水库底泥中Fe、Mn、Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、As的含量进行分析。采用潜在生态风险指数法,研究了底泥中重金属的污染水平及其生态危害。结果表明:莆田市Mn、Cu、Zn和Cd的含量高于福建省土壤重金属含量背景值。底泥中重金属的潜在生态风险评价显示:外度水库底泥中重金属具有轻微的生态风险。各种重金属的污染程度为:Cd>Cu>As>Ni>Zn>Pb>Mn>Cr>Fe。外度水库底泥的重金属潜在生态风险主要是由于底泥Cd的潜在生态风险系数过高所造成。在此基础上,对产生的原因进行了分析并提出了治理的建议。     

梅江流域清凉山水库沉积物重金属污染、生态风险评价及来源解析

水库沉积物是重金属等污染物重要的汇,在酸碱及氧化还原条件变化下沉积物存在污染物释放的潜在风险,释放到水环境中的重金属通过食物链的传递,对人类的健康造成威胁.据此,本文以梅江流域清凉山水库为研究对象,围绕沉积物重金属含量水平、形态分级、污染和潜在生态风险评价及污染溯源展开调查.结果发现,库区沉积物中重金属含量大小依次为溪田支流 > 坝前及库中心 > 新田-白水支流.沉积物重金属生物有效态占比差异较大,质量分数依次为：镉（Cd,89%） > 铅（Pb,76%） > 锌（Zn,54%） > 铜（Cu,43%） > 镍（Ni,28%） > 铬（Cr,10%）.采用地累积指数法开展重金属污染评价,采用潜在生态危害指数法开展重金属生态风险评价.地累积指数法显示,水库沉积物重金属元素污染程度依次为：Cd > Pb > Zn > Cu > Cr > Ni;潜在危害生态指数法显示,重金属潜在生态风险程度依次为：Cd > Pb > Cu > Ni > Zn > Cr,水库沉积物Cd的潜在生态风险最大,对生物影响最大.相关性分析和主成分分析结果表明,水库沉积物重金属Cu、Zn、Pb和Cd主要来源于农业施肥的外源污染输入,Ni和Cr主要来源于区域后边林地等背景区土壤水土流失.库区沉积物重金属污染存在显著空间差异性.新田-白水河补给区域污染最轻,与控制流域土地利用主要为林地,污染源较少密切相关.溪田河补给区域污染最重,其控制流域多茶园及农田,外源肥料污染负荷最大.库区坝前及中心重金属污染程度介于两支流补给区之间,表现为明显的混合作用.     

山美水库沉积物重金属污染状况及风险评价

为了解泉州市山美水库沉积物重金属空间分布及污染水平,采用电离子耦合法(ICP-MS)测定了库区20个采样点不同分层的67个沉积物样品的w(As)、w(Zn)、w(Cd)、w(Pb)、w(Cu)、w(Cr),并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法进行了库区重金属污染程度及生态风险的评价. 结果表明,Cd是山美水库最主要的重金属污染物,不同分区分层w(Cd)平均值为0.24~0.49 mg/kg,受人为活动影响较大.不同分区w(Cd)存在差异,污染层的Ⅰ区、Ⅱ区显著高于Ⅲ区(P<0.05). Pb和Cu虽有累积但污染情况较轻. 重金属污染来源主要为入库河流承接的沿程生活、工业及农业污染物,部分来源为周边村庄的生活及农业污染物. 地累积指数法评价结果显示,山美水库各重金属元素的平均污染程度由强到弱依次为Cd(轻度污染)>Cu(清洁)>Pb(清洁)>As(清洁)>Zn(清洁)>Cr(清洁). 潜在生态风险结果显示,6种元素中,Cd的生态风险为“强”,其他重金属则是低或无生态风险. 研究显示,在开展底泥疏浚工作中,疏浚深度的确定应综合考虑沉积物氮、磷及重金属污染状况,并需在底泥堆场采取防渗措施避免重金属对土壤及地下水产生二次污染.      

石梁河水库沉积物中重金属的累积污染研究

沉积物中的重金属常被作为环境质量的重要指标之一. 通过对岩芯的137Cs测年及探讨石梁河水库表层沉积物重金属的分布特征和柱状岩芯中重金属的垂直沉积特征,分析了水库重金属的主要来源,并采用Hkanson潜在生态风险指数法对水库沉积物中As,Pb,Cu,Cr,Zn 5种重金属进行生态风险评价. 结果表明:石梁河水库表层和岩芯沉积物的粒度与重金属元素的变化规律遵从“粒控效应",库区表层的重金属含量显示Cr含量最高,而As含量最低;20世纪80年代前岩芯重金属含量是升高的,之后逐渐降低,其中As,Pb和Zn的变化较为明显;用Al校正后发现水库重金属元素主要为自然来源,但同时受到人类活动影响. 生态风险评价结果显示,单一重金属生态风险系数均小于40,潜在生态风险指数均小于150,说明水库各重金属富集程度均处于轻微的生态风险等级,各重金属元素的生态风险顺序为As>Pb>Cu>Cr>Zn.      

高原深水型湖库水体重金属及营养盐耦合关系探究——以乌江构皮滩水库为例

水体富营养化及重金属污染都是严峻的水污染问题,二者可能存在一定的拮抗作用,但关于重金属与营养盐间耦合机理研究相对较少。本文选取乌江高磷背景的构皮滩水库为研究对象,分析2018年1、4、7、10月的支流表层水、库区分层水和下泄水的营养盐、溶解态重金属及相关水化学参数。通过不同组分间的Pearson相关分析及重金属聚类分析,发现As、Ni、Co与Mn可能主要来自于矿山废水,而Zn、Pb、Cd、Cr主要与生活、农业废水排放有关。Fe、DSi可作为指示重金属与营养盐耦合机制的代表元素,Fe用于表征外源及氧化还原条件的贡献,DSi可指示生物作用(包括吸收、分解等)的参与程度。结合DSi/TDN、As/Fe、Zn/As分析,表明该地区重金属及营养盐间的耦合关系主要受径流、硫酸盐还原作用及颗粒态污染物吸附/解吸等综合作用的影响。该研究为重金属及营养盐耦合机制探究提供一定的理论依据,同时对喀斯特深水型湖库复合污染治理具有重要指导意义。     

基于PMF-PCA/APCS与PERI的菏泽油用牡丹种植区表层土壤重金属潜在来源识别及生态风险评估

研究特色农产品产区土壤重金属来源及其潜在风险,对科学管理、安全利用土壤和作物资源具有重要意义.以菏泽油用牡丹种植区为研究对象,采集并测定了254件表层土壤样品As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等8种重金属的含量.采用多元统计法分析了重金属的含量特征及相关性,利用地累积指数（I_geo）、正定矩阵因子分解法（PMF）和主成分分析/绝对主成分分数法（PCA/APCS）相结合的手段解析了表层土壤中重金属的来源,借助潜在生态风险指数（PERI）对该8种重金属的生态风险进行了评估.结果表明,土壤中除Cd元素的平均值高于菏泽市背景值1.44倍之外,其余7种重金属的平均含量均与菏泽市土壤元素背景值基本一致;经相关分析和聚类分析,土壤中Pb、Hg和Cd元素受后期人为活动的干扰影响较大;研究区8种重金属的来源为自然源、农业化肥源、工业燃煤源和生活交通源,贡献率分别为81.31%、15.45%、2.74%和0.50%;研究区84.25%的点位处于轻微生态风险,而中度风险和强风险点位占比分别为14.96%和0.79%,其中Cd和Hg是研究区生态风险主导元素.     

柴河水库流域主要重金属平衡估算及水环境容量研究

本文根据物质守恒原理，对柴河铅锌矿进行了物料平衡估算并确定了柴河流域主要重金属的平衡关系．同时．利用柴河水库水文资料和当地天然河流重金属背景值，推算出柴河水库几种重金属的最大环境容量．为今后铁岭地区经济发展与水资源保护提供依据．