准格尔旗铧尖地区土壤重金属地球化学特征及污染评价
Geochemical Characteristics and Pollution Evaluation of Heavy Metals in Soil in Huajian Area of Zhungeer Banner
DOI: 10.12677/OJNS.2023.112033, PDF,    科研立项经费支持
作者: 张 鑫, 辛 凯, 岳喜能, 李朋元, 武 杰:中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心,河北 廊坊;那帅博宁*:中国地质调查局哈尔滨自然资源综合调查中心,黑龙江 哈尔滨
关键词: 重金属富集系数内梅罗生态风险污染评价Heavy Metals Enrichment Coefficient Neimero Ecological Risk Pollution Assessment
摘要: 为了解准格尔旗铧尖地区土壤重金属空间分布及污染情况,采用公里网格法对研究区布设土壤样品点位,对铧尖地区As、Hg、Cu、Pb、Ni、Cd、Zn七种重金属元素进行了测定分析,并运用多元统计法、富集指数法、内梅罗综合污染指数法以及潜在生态风险指数法研究了研究区土壤重金属污染程度。结果表明:研究区Pb、Cd元素平均含量分别为内蒙古土壤元素背景值1.83、3.02倍,显著富集;同时Pb、Cd元素两种元素变异系数大于1,属超强变异元素。As、Hg、Cu、Zn属强变异元素,Ni元素属弱变异元素;Pb、Zn、Cd三种具显著相关性,Hg与Cu具显著相关性,推测其分别具有同源性或同期性,出现不同种元素间协同污染的概率较大;As、Hg、Cu、Pb、Cd、Zn六种元素污染程度均达到严重污染,只有Ni元素为轻度污染;Cd元素潜在生态风险指数平均值最高(89.6381),评价结果为较重危害水平;其余六种元素按潜在生态风险指数依次为Hg > As > Pb > Ni > Cu > Zn,评价结果为轻微危害;研究区内五处中高风险区为采矿活动在地表径流作用下元素富集的结果。
Abstract: In order to understand the spatial distribution and pollution of heavy metals in Huajian area of Zhungeer Banner, this study adopted the kilometer grid method to set up soil sample sites, determined and analyzed seven heavy metal elements (As, Hg, Cu, Pb, Ni, Cd, Zn) in Huajian area, and studied the pollution degree of the study area by multivariate statistical method, enrichment index method, Nemero comprehensive pollution index method and potential ecological risk index method. The results showed that the average contents of Pb and Cd elements in the study area were 1.83, 3.02 times higher than those of soil elements in Inner Mongolia, respectively, and were significantly enriched, while the coefficients of variation of Pb and Cd elements were more than 1, indicating that they belonged to super-strong variation elements. As, Hg, Cu and Zn belong to strong variation elements, Ni elements belong to weak variation elements, Pb, Zn and Cd have significant correlation, Hg and Cu have significant correlation, it is speculated that they have homology or synchronization respectively, and there is a high probability of synergistic pollution among different elements. The pollution degree of As, Hg, Cu, Pb, Cd and Zn all reached serious pollution, only Ni element was slightly polluted. The average value of potential ecological risk index of Cd element is the highest (89.6381), and the evaluation result is more serious; the order of potential ecological risk index of the other six elements is Hg > As > Pb > Ni > Cu > Zn, and the evaluation result is slight hazard; five medium and high risk areas in the study area are the result of element enrichment of mining activities under the action of surface runoff.
文章引用:张鑫, 那帅博宁, 辛凯, 岳喜能, 李朋元, 武杰. 准格尔旗铧尖地区土壤重金属地球化学特征及污染评价[J]. 自然科学, 2023, 11(2): 278-287. https://doi.org/10.12677/OJNS.2023.112033

参考文献

[1] 尚誉. 煤矸石堆积区周边土壤对植物的毒性研究[D]: [硕士学位论文]. 太原: 山西大学, 2021.
[2] 费树军, 何岚, 刘晓峰. 准格尔旗自然环境现状及生态系统恢复对策[J]. 内蒙古林业调查设计, 2002, 25(4): 11-12+20.
[3] 刘国庆. 准格尔旗煤田塌陷地生态修复研究[D]: [硕士学位论文]. 呼和浩特: 内蒙古师范大学, 2008.
[4] 巴音. 基于生命周期的露天矿区土地生态质量演变研究[D]: [硕士学位论文]. 徐州: 中国矿业大学, 2017.
[5] 刘阳. 高密市土壤地球化学背景值研究[J]. 上海国土资源, 2019, 40(4): 89-92.
[6] 熊秋林, 赵文吉, 李大军, 周涛. 北京冬季降尘重金属富集程度及综合污染评价[J]. 环境科学, 2018, 39(9): 4051-4059.
[7] 许可, 杨森, 任梦溪, 等. 复杂污染源下采煤沉陷区土壤重金属分布及行为特征[J]. 环境监测管理与技术, 2021, 33(6): 29-34.
[8] 刘衍君, 汤庆新, 白振华, 等. 基于地质累积与内梅罗指数的耕地重金属污染研究[J]. 中国农学通报, 2009, 25(20): 174-178.
[9] 张建锋, 谢金亮, 何新春, 等. 某酸性历史遗留矿山排土场土壤重金属污染特征及环境评价[J]. 有色冶金节能, 2021, 37(6): 34-40.
[10] 朱雪凝, 刘跃斌, 张逸冰, 等. 滏阳河邯郸段地表水重金属污染特征研究[J]. 能源环境保护, 2021, 35(6): 94-101.
[11] 张杰, 陈熙, 刘倩纯, 吴兰. 鄱阳湖主要入湖口重金属的分布及潜在风险评价[J]. 长江流域资源与环境, 2014, 23(1): 95-100.
[12] 黄碧燕, 杨天锦. 桂林市主要菜地土壤及蔬菜重金属监测与污染评价技术应用研究[C]//农业部环境监测总站. 全国耕地土壤污染监测与评价技术研讨会论文集: 2006年卷. 2006: 157-160. https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=3uoqIhG8C467SBiOvrai6cVePIGuwmbS3U2ptMn63qQg2DH4Eoy0D9Omi_kTZT5pvSkhUOiBHO9b4kwMJTktF9yupFxc2jME&uniplatform=NZKPT
[13] 杨文刚. 生态建设小流域土壤重金属迁移-沉积过程及其生态风险评价[D]: [硕士学位论文]. 西安: 西安理工大学, 2018.
[14] 彭红明, 袁有靖, 朱飞, 王占巍. 基于SPSS在新疆罗布泊罗北凹地的地下水水化学特征分析[J]. 青海国土经略, 2016(1): 60-63.
[15] 邰日晶, 许洋. 辽宁省部分花生产区土壤重金属污染评价[J]. 辽宁农业科学, 2014(1): 42-44.
[16] 顾广明. 煤炭开发项目生态环境影响评价有关问题讨论[J]. 能源环境保护, 2007, 21(4): 53-56.
[17] 徐有绪, 宋理明, 朱宝文, 魏永林. 环青海湖地区草地生态环境质量评价方法[J]. 青海草业, 2007, 16(4): 40-43.