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1.
程睿 《地球环境学报》2022,13(5):631-640
酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)污染是阻碍矿山生态自然恢复的最大难题。利用以植物修复为主的生物策略控制矿山潜在污染的效费比更好且更可持续,但修复土壤存量污染、遏制增量污染仍是首要问题。其中土壤存量污染是短期内植被恢复能否成功的决定因素,而增量污染是植被恢复能否持续的决定因素。本文以铜矿排土场为例,采用石灰+鸡粪+钙镁磷肥+微生物的原位综合改良方法与栽植乔灌木袋苗+混播乔灌草种子的直接植被快速重建模式,开展了基于生态复垦的污染土壤综合改良修复效应研究。结果显示:综合改良修复后的土壤pH由改良前的2.84上升到7.83,生态复垦1 a后则轻微下降到6.72,而土壤阳离子交换量(CEC)、有机质(OM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)等含量相比改良前分别增加1.98倍、32.96倍、11.74倍、2.38倍、3.64倍,生态复垦1 a后除TK含量略有下降外,CEC、OM、TN、TP含量相比改良后则分别增加了1.08倍、1.29倍、1.25倍、1.03倍;综合改良修复后的土壤净产酸量(net acid generation,NAG)、酸性中和能力(acid neutralizingcapacity,ANC)、NAG-pH值分别由改良前的17.33 kg·t?1(以H2SO4计)、?23.67 kg·t?1(以H2SO4计)和2.53显著(P<0.05)提高到0 kg·t?1、38.33 kg·t?1和8.43,其中土壤NAG-pH和ANC在生态复垦1 a后相比改良后显著(P<0.05)降低到5.90和0.13 kg·t?1(以H2SO4计),但土壤NAG则无显著变化;综合改良和生态复垦1 a后的铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、铅(Pb)等重金属全量相比原始土壤均无显著性变化,但其残渣态比例均呈增大趋势,而且也均是其主要赋存形态。在AMD污染严重且富硫化矿业废弃地中,借助基于综合改良和直接植被的生态复垦技术,重建可自维持的土壤-微生物-植物生态系统是非常必要且有效的。  相似文献   

2.
PM10中重金属的分布及其在模拟酸雨中的释放   总被引:5,自引:0,他引:5  
运用扫描电镜-X射线能谱分析方法(SEM-EDS)和电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES),分析和测定了佛山市可吸入颗粒物(PM10)及其中重金属的赋存状态和质量分布.同时研究了模拟酸雨淋溶条件下PM10中重金属Cu、Pb、Zn和Cd的释放过程.结果表明,颗粒物在大气中存在的形态各异,主要以簇状集合体形式存在.PM10日平均浓度为0.19 mg/m3,与国家二级标准(0.15 mg/m3)相比,超标率为79%.PM10中含有一定量的Zn、Pb、Cu和Cd,其中Zn、Pb的含量要高于Cd和Cu.模拟酸雨淋溶实验显示,PM10中Cu、Pb、Zn、Cd均有不同程度的释放,Cd和Zn的释放率明显高于Cu和Pb,且释放速率较快;pH值是影响4种重金属释放的主要因素,随模拟淋溶液pH值降低,重金属的释放强度显著提高.  相似文献   

3.
上海市PM2.5重金属污染水平与健康风险评价   总被引:15,自引:4,他引:11  
为了解上海市大气环境中PM2.5及其重金属的污染特征和健康风险,于2012年5~10月对上海市普陀区(PT)、闵行区(MH)和崇明岛(CM)大气颗粒物PM2.5及其重金属(Cd、Cr、Cu、Pb、Zn)含量进行了监测.结果显示,PM2.5质量浓度介于13.66~143.52 μg·m-3之间,其中,普陀和闵行大气中PM2.5的含量高于崇明岛,且于5月、9月和10月超出国家空气质量二级标准(24 h均值75 μg·m-3).3个监测点PM2.5中重金属含量的时间分布规律与PM2.5一致;崇明岛PM2.5中Cd、Cu、Pb、Zn的含量整体上低于普陀和闵行,而Cr的含量则较高.5种重金属元素对成年男性的健康风险最大,其次是成年女性,对儿童青少年的健康风险则最小;其中,Cd和Cr的风险指数要高于Cu、Pb、Zn的风险指数.  相似文献   

4.
辽东湾北部河口区土壤重金属污染源识别及健康风险评价   总被引:4,自引:0,他引:4  
选取我国北方典型河口区—辽东湾北部区为研究对象,共采集129个表层土样,测定了Cu、Cr、Cd、Ni、Zn和Pb等土壤重金属含量,利用地统计分析、地累积指数(Igeo)、内梅罗指数、潜在生态风险指数(RI)、多元统计分析及健康风险模型对研究区土壤重金属的空间分布特征、污染来源及健康风险进行系统分析,并对区域人居环境改善提出对策建议.结果表明:①研究区土壤中Cu、Cr、Cd、Ni、Zn和Pb的平均含量分别为17.87、148.97、1.31、40.91、102.86和12.42 mg·kg-1,除Cu和Pb以外都超过了辽宁省土壤背景值;②6种重金属污染程度排序为Cd > Cr > Zn > Ni > Cu > Pb,其中Cd元素污染最严重;土壤重金属综合生态风险指数RI为325.689,处于重度生态风险水平,Cd是主要的生态风险因子;③多元统计分析表明,重金属Cu、Zn和Pb主要受自然因素影响,Cr和Ni主要源于生活及工业废水排放,Cd以磷肥的大量使用、石油化工生产及工业活动作为主要的人为来源;④健康风险评价结果表明,皮肤接触暴露途径中儿童的非致癌风险大于成人,呼吸暴露途径中成人的致癌风险大于儿童,元素Cr的总致癌风险Rall<10-6,不存在致癌风险,Cd的总致癌风险10-4 < Rall < 10-6,存在可接受致癌风险;⑤河口海岸区对我国海湾及沿海区域经济发展意义重大,土壤重金属污染和人居健康问题已经不容忽视,希冀本研究可为当地政府及同类区域提供科学借鉴.  相似文献   

5.
顾会  赵涛  高月  孙荣国 《地球与环境》2022,50(4):506-515
以贵州省丹寨县兴仁镇某典型铅锌矿区为研究对象,测试了土壤中Pb、Zn、Mn、Cu、Cd、Hg、As的含量,分析其空间分布特征,应用内梅罗综合污染指数法(PN)和地累积指数法(Igeo)开展生态风险评价,并用主成分分析法(PCA)和正定矩阵因子分解法(PMF)对土壤重金属来源进行解析。结果表明,研究区土壤中Pb、Zn、Mn、Cu、Cd、Hg和As的平均含量分别是贵州省土壤重金属元素背景值的0.69、1.51、0.89、0.99、0.21、15.36、0.36倍,其中,Cu平均含量与背景值接近,Zn、Hg平均含量均超过背景值,存在不同程度的富集。Pb、Zn、Mn和Cd在尾矿堆积区含量较高,Cu、Hg和As含量较高的区域分别为尾矿堆积区下游村寨、尾矿堆积区农田和尾矿河流区下游河流分支口。Pb、Zn、Cd、Hg和As为强变异(CV>0.30),空间异质性强,可能受人为来源控制。内梅罗综合污染指数法和地累积指数法评价发现,研究区土壤Hg处于较高生态风险等级偏重污染水平(PN>3),是生态风险的主要贡献因子。相关性分析表明,铅锌矿区土壤存在一定程度的Pb、Zn、Cd复合污染。PCA与PMF源解析显示研究区土壤重金属受矿业污染源、工农业污染源和自然源的共同影响。  相似文献   

6.
几种矿业废物的酸化潜力   总被引:13,自引:0,他引:13       下载免费PDF全文
 利用净产酸(NAG)试验和净产酸潜力(NAPP)试验,研究了采自8个矿山共9种废物的49个样品的产酸潜力.结果表明,大部分的样品都具有产酸潜力,这是因为它们较高的含硫量或较低的酸中和能力.本研究也发现NAG试验要比NAPP试验更能准确地预测废物的产酸情况,供试的废物产酸与否的NAG-pH阈值是NAG-pH≥5,不产酸;NAG-pH≤2.5,中度或高度产酸;NAG-pH>2.5且<5,低度产酸.本研究结果可为矿业废物的环境管理提供科学依据.  相似文献   

7.
为全面了解东江湖重金属污染状况,于2021年9月对表层沉积物重金属含量和形态进行调查研究,对其污染程度和潜在生态风险进行评价.结果表明,ω(Cd)、ω(Pb)、ω(As)、ω(Cu)、ω(Zn)、ω(Ni)和ω(Cr)分别为:0.40~34.1、14.8~1688、6.99~1155、6.89~280、26.2~1739、6.29~55.4和23.3~44.8 mg ·kg-1;空间分布极不均匀,Cd、Pb、As、Cu和Zn含量最大值均出现在毗邻瑶岗仙钨矿的站位.有效态金属所占比例较高,弱酸可提取态Cd占总量的46.7%~71.5%;可还原态Pb所占比例为46.8%~67.0%;虽然Cu、Zn、Ni和Cr均以残渣态为主要形态,但有效态占比分别为35%~68%、42%~72%、26%~51%和6%~30%.根据地累积指数Igeo,Cd普遍达到中度到重度污染程度,90%站位的Pb处于轻度及以上污染,30%站位的Zn、As和Cu处于轻度污染.潜在生态风险指数Eri显示,Cd存在较高及以上级别的潜在生态风险,其中80%调查站位的Cd具有极高的潜在生态风险;此外,毗邻瑶岗仙矿区的S7站位的As和Pb存在极高潜在生态风险,Cu存在中等潜在生态风险.综合潜在风险指数RI显示,所有调查站位均存在较高及以上程度的潜在生态风险,50%的调查站位存在极高的潜在生态风险.因此,东江湖表层沉积物存在严重的Cd、Pb、As、Cu和Zn等的复合重金属污染,生物有效性较高,存在很高的潜在生态风险.  相似文献   

8.
以江苏省几个水稻土历年监测的重金属元素变化资料为基础,估计太湖地区水稻土表层土壤的重金属元素积累速率并推算本地区相应的几种环境影响的污染通量.结果表明,Cu/Zn、Pb和Cd的积累速率分别达到0.3~lmg·(kg·a)-1、0.2~1mg·(kg·a)-1和0.3~3μg·(kg·a)-1,它们的年污染通量分别为0.5~1kg·(hm2·a)-1,0.5~1.0kg·(hm2·a)-1,0.5~3.0kg·(hm2·a)-1和0.8~10×10-3kg·(hm2·a)-1.观察到有效态含量的积累速率高于全量.就整个区域来说,Pb、Cd的面源复合污染强度明显较其他环境影响因子大,尤其是Cd的污染通量较国际上的报道偏高,说明本地区环境污染较为严重,仍然是区域环境质量的制约因素本地区土壤重金属元素的变化及其对食物链的影响以及人类健康的影响必须引起广泛的重视.  相似文献   

9.
白洋淀及周边土壤重金属的分布特征及生态风险评估   总被引:1,自引:1,他引:0  
郑飞  郭欣  汤名扬  朱冬  董四君  康乐  陈兵 《环境科学》2022,43(10):4556-4565
为了解白洋淀土壤重金属污染现状和潜在生态风险,采集白洋淀区域表层土壤样本55个并检测锰(Mn)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)和镍(Ni)等8种重金属的含量.采用地统计学方法(莫兰指数和半方差函数)分析其空间变异结构和分布格局,运用地累积指数(Igeo)和潜在生态风险指数(Eri和RI)评估了重金属污染的程度及其风险.结果表明,研究区土壤重金属ω(Mn)、ω(Cr)、ω(Cu)、ω(Zn)、ω(As)、ω(Cd)、ω(Pb)和ω(Ni)平均值分别为467.75、43.59、28.57、89.04、12.32、0.18、19.26和30.56 mg ·kg-1,均低于农用地土壤污染风险筛选值,但Cu、Zn和Cd明显高于背景值,其中,Cu (48.65%)和Cd (37.52%)为高度变异元素.莫兰指数显示Mn、Cu、Cd和Pb空间自相关不显著,半方差函数模型拟合显示Cd和Pb的块金系数均为100%,说明其空间变异由随机变异主导,受人为因素影响较大.重金属高值区主要分布在白洋淀的西南部地区,并且元素之间均有显著的相关性,表现为复合污染.重金属污染程度Igeo从高到低依次为:Cd>Cu>Zn>Ni>As>Pb>Mn>Cr,其中,Cd污染最为普遍,67.27%的样本为轻度污染.风险评估(Eri)显示,Cd的Eri平均值为58.81,属于中等程度生态风险;其他重金属均为轻微生态风险.研究区土壤重金属污染RI为轻微生态风险(87.81),其中,Cd对RI的贡献率最高(66.39%).因此,未来需要加强对白洋淀西南部重点区域重金属Cd污染的监测和治理.  相似文献   

10.
燃煤工业锅炉可吸入颗粒物的排放特征   总被引:13,自引:5,他引:8  
利用基于荷电低压捕集器(ELPI)的颗粒物排放稀释采样系统,在8个燃煤工业锅炉的除尘器进、出口进行了烟气可吸入颗粒物(PM10)和细微颗粒物(PM2.5)的现场测试. 粒径分布结果表明,在所测粒径范围(0.03~10 μm)内,燃煤工业锅炉产生和排放PM10的粒数浓度和质量浓度均出现1个峰值,峰值粒径大约在0.12~0.20 μm范围内. PM2.5中碳组分和硫酸盐的含量较高,其中有机碳(OC)和元素碳(EC)含量分别为3.7%~21.4%和4.2%~24.6%,硫酸盐含量则在1.5%~55.2%之间. 在无控条件下,燃用原煤的层燃炉的PM10和PM2.5排放因子分别为0.13~0.65 kg·t-1和0.08~0.49 kg·t-1,燃用型煤的链条炉分别为0.24 kg·t-1和0.22 kg·t-1,而循环流化床的PM2.5排放因子为1.14 kg·t-1,明显高于链条炉. 由于耗煤量大,同时现有除尘设备的效率较低,燃煤工业锅炉可能成为我国最重要的PM10排放源,是今后重点控制的对象.  相似文献   

11.
乐昌铅锌尾矿的酸化及重金属溶出的淋溶实验研究   总被引:17,自引:0,他引:17  
利用淋溶实验,研究了乐昌铅锌尾矿的酸化及其对重金属溶出的影响。结果表明:高硫和中硫尾矿因含很高的有效硫(分别为20.4%和15.9%),在尾矿的堆放过程中会发生酸化,发生酸化的时间在第51周左右,低硫尾矿(有效硫为7.2%)在短期内不会发生酸化。尾矿发生酸化后,将促进其中盐份的溶解,从而使得Pb、Zn和Cu等重金属的溶出增高。本研究可为铅锌尾矿的环境管理提供科学依据  相似文献   

12.
酸性淋溶对铅锌尾矿金属行为的影响及植物毒性   总被引:28,自引:2,他引:28       下载免费PDF全文
 露天存放的铅锌尾矿受到自身酸化和酸雨的双重影响,从而加剧尾矿对环境的影响。因此,研究尾矿在酸性条件下的重金属行为及其植物毒性,对植物在铅锌尾矿地的自然定居有非常重要的意义。将铅锌尾矿砂装柱,用pH2~7溶液淋溶50天的结果表明,酸度的提高可以显著地增加尾矿砂中重金属(Pb、Zn、Cu和Cd)的溶出。而随着时间的延长,Zn的溶出量明显增高,Pb和Cu的溶出则逐渐降低。在pH值<3时,Cd的溶出逐渐升高,pH值>3时,Cd的溶出也呈下降趋势。酸度对重金属溶出的影响由大至小依次为Zn>Cd>Cu>Pb。渗滤液对植物的毒性随着起始淋溶酸度的提高与时间的推移而加剧  相似文献   

13.
A greenhouse pot experiment was conducted to evaluate the potential of selected woody plants for revegetation in copper (Cu) and lead/zinc (Pb/Zn) mine tailing areas. Five woody species (Amorpha fruticosa Linn, Vitex trifolia Linn: var. simplicifolia Cham, Glochidion puberum (Linn.) Hutch, Broussonetia papyrifera, and Styrax tonkinensis) and one herbaceous species (Sesbania cannabina Pers) were planted in Cu and Pb/Zn tailings to assess their growth, root morphology, nutrition uptake, metal accumulation, and translocation in plants. Amorpha fruticosa maintained normal growth, while the other species demonstrated stress related growth and root development. Sesbania cannabina showed the highest biomass among the plants, although it decreased by 30% in Cu tailings and 40% in Pb/Zn tailings. Calculated tolerance index (TI) values suggested that A. fruticosa, an N-fixing shrub, was the most tolerant species to both tailings (TI values 0.92–1.01), while S. cannabina had a moderate TI of 0.65–0.81 and B. papyrifera was the most sensitive species, especially to Pb/Zn tailings (TI values 0.15–0.19). Despite the high concentrations of heavy metals in the mine tailings and plants roots, only a small transfer of these elements to the aboveground parts of the woody plants was evident from the low translocation factor (TF) values. Among the woody plants, V. trifolia var. simplicifolia had the highest TF values for Zn (1.32), Cu (0.78), and Pb/Zn (0.78). The results suggested that A. fruticosa and S. cannabina, which have the highest tolerance and biomass production, respectively, demonstrated the potential for tailings revegetation in southern China.  相似文献   

14.
广西刁江沿岸土壤As,Pb和Zn污染的分布规律差异   总被引:6,自引:0,他引:6  
分析了刁江流域矿区尾砂和上、中、下游地区土壤剖面重金属的含量.结果表明:刁江流域上、中、下游地区都不同程度受到As,Pb和Zn的污染.上游(距污染源16 km)表层土壤中w(As),w(Pb)和w(Zn)与尾砂相当,分别高达2.4×104,5.6×103和1.2×104mg/kg,下游拉烈和百旺(分别距污染源154和192 km)2个采样点表层土壤中w(As),w(Pb)和w(Zn)的平均值分别是《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)三级标准的47.05,1.81和5.48倍.表层土壤中w(As)和w(Pb)随采样点距污染源的距离增加呈幂函数下降,w(Zn)呈线性下降,表明Zn在流域内的迁移能力大于Pb和As.土壤剖面中3种重金属的质量分数均随土层深度的增加呈降低趋势,在土壤剖面的迁移能力表现为ZnPbAs.总体上看,刁江流域土壤污染与尾砂中重金属的形态及其迁移特征密切相关,尾砂的排放控制和治理应该是刁江流域污染整治的关键.  相似文献   

15.
袁丽  刘阳生 《环境工程》2012,(Z2):586-590,292
重金属尾矿污染是世界性难题,污染水体、大气和土壤,对周边的生态环境和人体健康造成严重危害。在我国酸雨范围大且酸雨问题比较严重的背景下,探讨酸雨淋溶下尾矿中重金属的浸出规律将有利于加强我国重金属尾矿的污染控制和管理。采用湖南桃林铅锌尾矿库中的尾矿模拟酸雨条件进行淋溶实验,研究发现重金属Pb、Zn、Cu、Mn含量分别为1252.5,849.4,363.1,280.0mg/kg。其中,Pb、Zn主要以残渣态存在,分别占69.7%和53.8%;Cu主要以有机结合态存在,占67.0%;Mn主要以铁锰氧化态、有机结合态和残渣态存在,共占90.0%。在静态淋溶实验中,固液比越大、模拟酸雨pH值越小,重金属的浸出浓度越大。在动态淋溶实验中,Zn、Mn浸出浓度随时间呈现减小趋势,而Pb和Cu浸出浓度随时间先增大,后减小。  相似文献   

16.
安徽铜陵杨山冲尾矿库尾砂重金属元素的迁移规律   总被引:8,自引:1,他引:7  
安徽铜陵杨山冲尾矿库使用期为1966—1990年,堆积了近1 308×104t尾矿,选择该尾矿库进行尾砂重金属迁移规律研究.结果表明:在自然风化条件下,Cu,As,Hg,Cd和Pb的淋滤迁移速度相对较快,Zn略慢;Zn,Pb,Hg和Cd在50~60 cm深处产生了二次富集;不同位置的尾砂中重金属迁移规律有一定差异,低洼区Zn,As和Cd等在表层形成局部富集,100 cm以内浅层尾砂中也有部分重金属元素二次富集;经过长期风化氧化和淋滤作用,浅层尾砂中的重金属元素易淋滤部分大多被淋失,风化后尾砂中Cu,Pb,As和Hg以残渣态为主要赋存形式,其含量占全量比例均大于35%,其次为铁锰氧化态,其中Zn和Cd以铁锰氧化态含量在表层最高.在尾矿库表面植草能减少扬尘,也可能造成部分重金属元素含量在表层异常升高,影响尾矿库的进一步改造和复垦.  相似文献   

17.
云南酸控区土壤重金属释放特征及潜在风险   总被引:4,自引:3,他引:1  
研究了云南省酸雨控制区3种土壤重金属Pb、Zn、Cu在模拟酸雨淋溶作用下的释放特征,并进行了酸雨淋溶前后的潜在风险评价.结果表明,重金属在模拟酸雨作用下很快溶出,约30 h后趋于平稳,3种重金属Pb、Zn、Cu最大累计释放量分别为102.32、52.19和70.54 mg/kg.不同pH下重金属的溶出趋势基本相同,重金...  相似文献   

18.
IntroductionThepollutionofheavymetals,beingofwidesources,uneasinesstodecompose ,accumulation ,andtoxicitytothebodiesofhumanbeingandlife form ,areconsideredtobeonekindofthemainpollutantsintheenvironment.Tracemetalsthatenterintoaquaticsystemtendtobesorbedon…  相似文献   

19.
The concentrations of Cu,Pb, Zn and Cd in surface sediments from Minjang Estuary-Mazu and Ziamen-Jinmen sea areas of China were investigated during 1995-1996.The concentration ranges of Cu,Pb ,Zn and Cd in the Minjiang Estuary-Mazu sea area were 16.4-37.2,33.4-69.6,92.1-128,0.087-0.036mg/kg(dry wt.),respectively; those for Xiamen-Jinmen sea area were 11.0-24.5,36.0-80.3,77.5-161,0.135-0.285mg/kg(dry wt.), respectively.The concentration and distributions of Cu,Pb,Zn and Cd in surface sediments of Minjiang Estuary-Mazu and Xiamen-Jinmen sea areas were analyzed and evaluated.The results showed that the values of Zn and Pb exceeded those of sediment quality criteria.The average concentration of Cu in Minjiang Estuary-Mazu sea area was higher than that in Xiamen-Jinmen sea area.The obviously higher concentrations of Cu,Pb, Zn and Cd were found at outlets of Minjiang and Jiulong River.From the estuaries to open sea, the concentrations of Cu, Pb,Zn and Cd had a decreasing trend, and then elevated in the sea areas near Mazu and Jinmen, suggesting that Cu,Pb,Zn and Cd in Minjiang Estuary-Mazu and Xiamen-Jinmen sea areas may come from both the mainland and Taiwan of China.  相似文献   

20.
李晓艳  吴超 《环境工程》2017,35(5):172-176
为了解有色金属矿区土壤重金属形态及pH值对其迁移的影响,选取对土壤环境影响较大的Hg、Pb、Zn、Cr、Cd、Cu元素进行研究。采用欧共体参比司的三步连续提取法研究了某铅锌矿区周边农田10个土壤样品中重金属的形态分布,根据重金属形态中酸可提取态重金属的百分比,可得6种重金属的迁移能力大小顺序为Cd>Zn>Cr>Cu>Pb>Hg;用2.3、4.1、5.6、7.2四个不同pH值的淋滤液淋溶尾砂矿柱50 d,检测数据显示,酸度的提高可以显著促进尾矿砂中重金属(Pb、Zn、Cu和Cd)的溶出;除Zn元素外,其他元素在50 d内的溶出量均随时间的推移而降低。根据不同检测时间段内淋溶液溶浸出的重金属元素含量分析可知,重金属对酸性淋滤的敏感程度顺序为Cu>Pb>Zn>Cd。综合分析得出该农田重金属污染严重程度顺序为Zn>Cd>Pb>Cu>Hg>Cr。  相似文献   

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