铜陵某废弃硫铁矿区土壤重金属污染特征及来源解析

为弄清铜陵市某硫铁矿开采对周边土壤重金属污染影响,在露天采矿场、农田、山林、村庄和河道等,采集50个点位表层土壤和沉积物样,分析Zn、Cr、Cu、Pb、Ni、Cd和As含量,解析土壤重金属空间分布特征,评估重金属污染程度和潜在生态风险水平,并识别土壤重金属污染来源.结果表明,矿区土壤呈弱酸性(pH均值为6.32),除Ni元素外,其他重金属含量都超过铜陵市土壤背景值,且河流沉积物中Ni和Cd富集较为明显.根据内梅罗污染指数,判定Pb和As总体处于重度污染,Cu和Cd为中度污染,其他元素为轻污染或无污染;不同用地类型综合污染指数排序为:采矿场＞河道＞山林＞农田＞村庄,其中采矿场和河道属于重度污染,林地以中度污染为主,农田和村庄以轻度污染为主.Pb、As和Cd均属于中等生态风险,潜在生态风险指数贡献率分别为33.27％、27.39％和20.22％,远大于其他4种元素;不同用地类型潜在生态风险指数排序结果与综合污染指数相同,其中采矿场和河道属于高风险水平,林地为中等风险,其余为轻微风险.相关性分析、主成分分析(PCA)和正定矩阵因子分解模型(PMF)所得结果一致,初步判定Zn、Cu、Pb、Cd和As主要来自硫铁矿开采活动,Cr主要来自成土母质和农业生产,Ni主要受成土母质和硫铁矿开采活动的共同影响.