贵州煤矸石淋滤液污染区土壤重金属分布特征及污染评价
Distribution Characteristics and Pollution Assessment of Heavy Metals in Soil of Coal Gangue Leachate Polluted Area in Guizhou
摘要: 为探讨煤矸石淋滤液对土壤环境质量的影响,运用单因子指数法、内梅罗综合指数法、潜在生态风险指数法和地质累积指数法等对土壤中8种重金属元素(Cu、Zn、Cr、Ni、Cd、Pb、Hg、As)进行分析。结果表明,研究区表层土壤pH值在3.45~6.34之间,总体呈弱酸性,Cu、Zn、As、Cd、Cr、Ni超出农用地土壤污染风险筛选值(GB15618-2018),且多种重金属元素含量超出背景值。土壤重金属单项生态风险表明,研究区土壤为中等生态危害,内梅罗综合污染指数显示有20%土壤样点达到重度污染水平,地质累积指数显示土壤环境为中度污染,潜在生态风险指数显示土壤生态系统受轻微损害,以Cu污染中严重,其次为Cd、Hg和Ni。
Abstract: In order to explore the effect of coal gangue leachate on soil environmental quality, the single-factor index method, Nemerow comprehensive index method, potential ecological risk index method and geological accumulation index method were used to measure the 8 kinds of heavy metal elements (Cu, Zn, Cr, Ni, Cd, Pb, Hg, As) in soil for analysis. The results show that the pH value of the surface soil in the study area is between 3.45 and 6.34, and the overall is weakly acidic. Cu, Zn, As, Cd, Cr and Ni exceed the soil pollution risk screening value of agricultural land (GB15618-2018), and the contents of several heavy metal elements exceed the background value. The single ecological risk of heavy metals in the soil shows that the soil in the study area is of moderate ecological hazard, the Nemerow comprehensive pollution index shows that 20% of the soil samples have reached the level of severe pollution, the geological accumulation index shows that the soil environment is moderately polluted, and the potential ecological risk index shows that the soil environment is moderately polluted. The ecosystem was slightly damaged, with Cu pollution being the most serious, followed by Cd, Hg and Ni.
文章引用:袁丽, 胡小芬. 贵州煤矸石淋滤液污染区土壤重金属分布特征及污染评价[J]. 环境保护前沿, 2022, 12(2): 176-184. https://doi.org/10.12677/AEP.2022.122023

参考文献

[1] 董金龙, 赵婷婷, 等. 山西部分矿区煤矸石中重金属含量分析及迁移转化研究[J]. 煤炭加工与综合利用, 2021(5): 93-98.
[2] 刘烔天. 煤炭工业“三废”资源综合利用[M]. 北京: 化学工业出版社, 2016.
[3] 刘迪. 煤矸石的环境危害及综合利用研究[J]. 气象与环境学报, 2006, 22(3): 60-62.
[4] 王贤荣, 张维, 等. 煤矸石长期堆放对周边土壤环境的影响及污染评价[J]. 广西轻工业, 2010, 26(5): 84-86.
[5] 高海燕, 周建伟, 等. 合山市东矿矿区煤矸石淋滤液特征及其环境影响分析[J]. 安全与环境工程, 2014, 21(2): 90-93+103.
[6] 董兴玲, 董书宁, 等. 古土壤层对煤矸石淋滤液中典型污染物的防污性能[J]. 煤炭学报, 2021, 46(6): 1957-1965.
[7] 叶晟, 赵静, 等. 矿区土壤重金属污染生态修复综述[J]. 区域治理, 2020(3): 120-122.
[8] Moser, S.C. (1996) Partial Instructional Module on Global and Regional Land Use/Cover Change: Assessing the Data and Searching for General Relationships. GeoJournal, 39, 241-283. [Google Scholar] [CrossRef
[9] 马保国, 胡镇琪, 等. 污泥和粉煤灰覆盖煤矸石山防治污染的模拟试验研究[J]. 农业环境科学学报, 2014, 33(8): 1553-1559.
[10] 赵燕, 李壮福, 等. 煤矸石中有害微量元素研究现状及趋势[J]. 能源技术管理, 2010(1): 124-126.
[11] 姜利国. 煤矸石山中多组分溶质释放-迁移规律的研究[D]: [博士学位论文]. 阜新: 辽宁工程技术大学, 2011.
[12] 王心义, 杨建, 等. 煤矸石山周围地下水污染状况[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2007, 37(2): 326-330.
[13] 余运波, 汤鸣皋, 等. 煤矸石堆放对水环境的影响——以山东省一些煤矸石堆为例[J]. 地学前缘, 2001, 8(1): 163-169.
[14] 张敬凯, 王春红, 等. 煤矸石在动态淋溶条件下重金属的溶出特性[J]. 煤炭技术, 2018, 37(12): 323-325.
[15] 侯沁文. 煤矸石淋滤液对柳叶空心菜幼苗生长的影响[J]. 长治学院学报, 2015, 32(5): 21-26.
[16] 国家环境保护总局. HJ/T166-2004土壤环境监测技术规范[S]. 北京: 中国环境出版社, 2004.
[17] 生态环境部. HJ962-2018土壤pH值的测定电位法[S]. 北京: 中国环境出版社, 2018.
[18] 生态环境部. HJ491-2019土壤和沉积物铜、锌、铅、镍、铬的测定火焰原子吸收分光光度法[S]. 北京: 中国环境出版社, 2019.
[19] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T17141-1997土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法[S]. 北京: 国家环境保护总局, 1997.
[20] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T22105.1-2008土壤质量总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法(第1部分:土壤中总汞的测定) [S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.
[21] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T22105.2-2008土壤质量总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法(第2部分:土壤中总砷的测定) [S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.
[22] 蔡大为, 李龙波, 等. 贵州耕地主要元素地球化学背景值统计与分析[J]. 贵州地质, 2020, 37(3): 233-239.
[23] 生态环境部, 国家市场监督管理总局. GB15618-2018土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行) [S]. 北京: 中国环境出版社, 2018.
[24] 仝双梅, 连国奇, 等. 贵州典型煤矿区土壤重金属污染与生态风险评价[J]. 甘肃农业大学学报, 2018, 53(3): 112-117+125.
[25] Hakanson, L. (1980) An Ecological Risk Index for Aquatic Pollution Control: A Sediment Logical Approach. Water Research, 14, 975-1001. [Google Scholar] [CrossRef
[26] Han, Y.M., Du, P.X., Cao, J.J., et al. (2006) Multivariate Analysis of Heavy Metal Contamination in Urban Dusts of Xi’an, Central China. Science of the Total Environment, 355, 176-186. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
[27] 张婉璐, 吴云. 基于内梅罗指数法与地质累积指数法对海宁市土壤重金属污染状况评价的比较与分析[J]. 中国资源综合利用, 2017, 35(12): 13-15+20.
[28] 易秀, 谷晓静, 等. 陕西省泾惠渠灌区土壤重金属地质累积指数评价[J]. 地球科学与环境学报, 2010, 32(3): 288-291.
[29] 王冠森, 柴民伟, 等. 深圳典型红树林湿地重金属累积特征比较研究[J]. 生态环境学报, 2017, 26(5): 862-870.