基于可持续发展要求的煤炭矿区模式-和谐矿区

针对目前煤炭矿区生态环境污染严重、资源开采过度的状况,在可持续发展理念的大背景下,为实现矿区的资源、经济、社会、环境的和谐利用和发展,从构建生态产业链、实施清洁生产、加强安全生产管理几个方面着手,提出了实现和谐矿区的基本途径和方法.     

赣东北德兴矿区周边女性居民头发中重金属分布特征

应用ICP-MS/AFS测定江西德兴矿区(铜矿和铅锌矿)周边地区祝家村和戴村女性居民头发中重金属含量。探讨了河水、土壤、饮用水、人发中的重金属分布,着重分析了人发中重金属含量与年龄间的关系,指出最易受环境污染危害的人群。研究表明,人发中重金属含量与人所处的地质环境密切相关,人发中重金属含量主要受控于地质环境中某个(些)主导因素。不同年龄段人群重金属元素的分布对矿山开发环境的响应不同。人发中一些有害元素(Pb、Cd)在儿童组(15岁以下)普遍表现为高含量。这说明矿山开发释放的污染元素对儿童的危害最大。不同地区不同元素与年龄间的关系不同。人发重金属含量与年龄关系较为复杂,不存在统一的结论,应具体情况具体分析。     

矿区植物重金属污染的高光谱特性及其反演模型

植物体内重金属的大量聚集将造成植被叶面反射光谱在特定波段内的特征性变化。以陕西潼关矿区葎草、玉米、苦菜、梧桐典型植被为研究对象,利用ASD Field Spec 4光谱仪采集植物光谱曲线,采用导数光谱、连续统去除法等信息提取方法,分析植物红边位置、红边斜率、植被指数等光谱特征参数与植物样本重金属相关性。选择蓝谷、红边位置等相关性较高的敏感波段,构建矿区两种葎草和梧桐的镉(Cd)、铅(Pb)质量比与其光谱参数定量反演模型。结果表明,葎草、梧桐的Cd、Pb与一阶微分光谱特征相关程度更好,多数符合二次多项式函数关系,然而葎草的Cd符合反函数关系,均方根误差在0.03~0.07。室内试验验证两种植物叶绿素含量与Cd含量负相关,在Pb低浓度时植物的叶绿素含量减少得不明显,随Pb浓度升高,叶绿素含量降低明显。因而植物高光谱特征间接反映植物重金属的含量。     

甘肃陇南锑矿区污染及微生物群落结构特征

锑（Sb）是有色金属矿山开采和加工中对环境造成严重威胁的重点污染物,与砷（As）的硫化物和氧化物共存. 微生物对土壤中重金属的迁移转化及修复具有重要意义. 目前,锑矿不同功能分区（采矿区和冶炼区）中重金属有效态对土壤微生物群落结构的生态效应仍知之甚少. 为掌握不同功能分区中重金属污染特征及重金属有效态与土壤微生物群落之间的相互作用关系,采用Wenzel连续提取法和16S rDNA 高通量测序技术测定了Sb和As的化学形态及微生物信息. 结果表明,Wenzel连续提取后Sb和As的化学形态分布占比大小为：无定型铁铝氧化物结合态（F3）>晶质铁铝氧化物结合态（F4）>残渣态（F5）>专性吸附态（F2）>非专性吸附态（F1）. 潜在生态风险指数（RI）和地累积指数（I_geo）显示,Sb污染程度大小为：冶炼区>采矿区>对照区,冶炼区为严重污染,采矿区为中度至重度污染;As污染程度大小为：采矿区>冶炼区>对照区,采矿区和冶炼区均为中度至重度污染. 16S rDNA 高通量测序显示：Proteobacteria是采矿区与冶炼区中相对丰度最高的门, Kaistobacter、Pseudomonas、Sphingomonas和Lysobacter是采矿区与冶炼区中相对丰度最高的属;Geobacter和Luteolibacter在采矿区有较高的LDA得分,Thiobacillus在冶炼区具有较高的LDA得分. Spearman相关性、方差分解（VPA）和随机森林预测（RF）表明,Sb、As、有效态锑[Sb（Bio）]和有效态砷[As（Bio）]是影响锑矿不同功能分区中微生物群落结构的主要因子;冗余分析（RDA）显示,对属水平微生物群落结构的影响大小为：As（Bio）>Sb（Bio）>Sb>As,Sb及Sb（Bio）和Nitrospira呈现显著负相关关系,和Thiobacillus呈现显著正相关关系（P<0.05）. 通过深入研究重金属污染特征及重金属有效态对微生物群落结构的生态效应,可为锑矿区生态修复和生态环境管理提供参考.     

铜陵矿区河流沉积物重金属的迁移及环境效应

测定铜陵矿区的新桥至顺安河沉积物中5种重金属的全量和形态,并结合环境条件分析它们的迁移变化特征,以阐明不同重金属对河流沉积物环境影响的程度.结果表明,该区域沉积物重金属除Cr外,Cu、Zn、Pb、Cd的均值皆远超长江下游沉积物背景值,其中以Cu和Cd最显著.重金属横向迁移结果显示,矿山重金属会随着沉积物的距离增加而显著降低,新桥河沉积物的迁移变化显著高于顺安河沉积物.重金属Cu、Zn、Pb、Cr皆以残渣态为优势,Cd则以酸提取态为主;迁移过程中Cu、Zn、Cr残渣态逐步增加,毒性减弱;Pb、Cd的活性态比例增大,仍有较高的释放风险.重金属的纵向迁移结果表明,离矿山的位置远近对沉积柱金属的总量和形态起决定作用;新桥河沉积物金属总量高、活性组分多且垂向变化幅度相对较小,说明尾矿堆积速度较快且释放风险较高;顺安河金属总量较低但垂向变化幅度较大,且多种元素的变化趋势不同,说明矿区下游河流沉积物既受尾矿的影响,也受河流流域物质本身的影响.     

大宝山矿区污染水体中重金属的形态分布及迁移转化

对受广东大宝山矿区矿山废水排放污染的横石河水体中的过滤水、悬浮物和沉积物中重金属的污染分布特征及其迁移转化进行了系统地研究.结果表明:该水体的环境污染是以Cu,Zn,Cd和Pb则为主的多金属复合污染,综合污染指数(PI)为2.23～18.11,重金属Cu,Zn,Cd和Pb的溶解态质量浓度分别达13.82,50.83,0.103和2.91 mg/L;Cu,Zn,Cd和Pb的溶解态、悬浮态及总量沿河流断面呈相似的空间分布规律,而As则略有不同,但都是沿水流方向逐渐降低的;由于受低pH的影响,水体中As主要以细微颗粒物悬浮态为迁移载体,而Cu,Zn,Cd和Pb则以水溶态为主要迁移方式; 沉积物中5种重金属元素都以残渣态为主要存在形态,Cd和Pb的可交换态及Cu和Zn的有机态含量很高,说明这4种元素对环境都有一定的潜在威胁性.      

我国铁矿区土地复垦存在的问题及对策研究

铁矿开采过程中严重地破坏土地,改变了矿区的生态环境。铁矿区土地复垦是恢复矿区生态环境的主要措施。本文对铁矿区土地复垦的现状、存在的问题进行了探讨,并对铁矿区土地复垦提出一些建议。     

重金属化学活性评估方法准确性质疑--以煤矸石样品为例

重金属元素化学活性的大小是决定它们环境行为最主要的因素之一,我们曾分别用总量法,实验模拟法,环境地球化学法和化学形态分析法对煤矸石样品所含的重金属元素进行过环境影响分析,试图了解自然风化条件下这些有害元素潜在的生态环境效应,结果发现重金属元素的化学活性除了与它们在样品中含量的高低,赋存状态和化学形态等因素有关外,更主要地是取决于样品基质的组成和结构,由于大量有机质的络合和风化过程中生成的铁的胶体的吸附,从煤矸石释放出的重金属元素的化学活性受到明显限制,它们对环境的污染可能仅限于煤矸石堆周围有限的范围。     

潞安矿区土地复垦模式研究

矿产资源的开采在给人类提供财富的同时,也给矿区带来了一系列的生态环境问题,尤其对土地的破坏极为严重,但通过合理的整治和复垦,破坏的土地可以得到恢复。针对潞安矿区的土地复垦进行初步探讨,在分析潞安矿区土地复垦现状的基础上,论述了潞安矿区复垦中存在的一系列问题及应采取的相应措施和方法。     

煤炭矿区生态风险评价方法研究

以区域生态风险评价理论为基础,对煤炭矿区生态风险评价方法进行了研究,针对煤炭矿区生态环境特点以及煤炭开采可能对生态系统造成的危害,分析了矿区的风险源、风险受体以及生态终点,确定了煤炭矿区生态风险评价的指标体系和指标的赋值方法,建立了矿区生态风险估算模型及随时间变化的累积模型,通过计算风险累积速率进而求得矿区煤炭开采的风险累积值,为典型的煤炭矿区开采生态风险提供了一种新的评价方法。