《废弃稀土矿区重金属污染特征及其评价——以江西省定南县为例》由会员分享，可在线阅读，更多相关《废弃稀土矿区重金属污染特征及其评价——以江西省定南县为例（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、废弃稀土矿区重金属污染特征及其评价以江西省定南县为例 暨南大学硕士学位论文摘要风化壳淋积型稀土矿是我国特有的稀土矿种 , 其开采容易,品位高,配分好,在造福人类的同时也使稀土矿区及其周边产生了严重的生态破坏和环境污染。本研究选择江西省定南县岭北镇来水坑废弃稀土矿区、老李坑二矿稀土生产区及其周围环境进行了详细的调查研究。首先对矿区及周边环境中水体、底泥、土壤和生物样品中重金属元素及理化因子进行了分析,并采用连续提取法对矿区及周边农田、底泥中重金属的赋存形态进行了提取及分析,然后通过相关性分析和主成分分析,对矿区周边环境中重金属来源进行了较全面的分析,最后通过地累积指数法、潜在生态风险指数法、基于
2、次生态和原生态的评价方法及美国 E P A 健康风险方法对土壤质量进行污染评价。通过研究,获得以下结论:(1)根据相关评价标准,水体、土壤、底泥及生物样品不同程度地存在重金属超标。水体中存在 P b、C d、M n、pH 值、氨氮和氯化物超标;土壤、底泥中存在 P b、H g 超标;稻米存在 C d 、A s 超标。参照赣州地区背景值, 土壤、底泥存在 C u 、Z n 、M n 、C d 、P b、H g 富集。( 2)稀土 矿区、农田 、底泥中重 金属的分布 不同。受稀 土矿浸矿的 影响,来水坑 矿区和老李坑二矿已采矿区 重金属 C u 、C r 、N i 、A s 、 H g 、P b、
3、A l 含量较多,但受不同浸矿工艺的影响,老李坑二矿已采矿中重金属含量显著低于来水坑矿区。由于没有经历稀土开采, 老李坑二矿未采矿区 Z n 、 M n 、 C d 、 F e 含量最多。 来水坑矿区土壤中重金属 C u 、 M n、N i 、 A s 、 A l 、 F e 含量高于南丰村水稻田, 距离矿区越近污染越严重, 表现为 南丰村大部分重金属(除 C d、A s 、P b)含量高于蔡阳村。(3)不同重金属的赋存形态不同,同一重金属赋存形态在不同采样区的分布也不同。稀土矿区 、农田土壤及底泥 中重金属 C r 、N i 、Z n 、C u 均主要以 残渣态存在( 50% ) ,且在各采
4、 样点的形态 分布及 各形态 的变化幅度均较一致 ,研究 表明,C r 、 N i 、C u、Z n 在环境中的迁移转化能力较小 ; P b、 M n 主要以非残渣态存在( 50% ) ,稀土矿区中 P b 的非残渣态最高, 达 83.4% , 易于流失进入周围农田和水体, 水稻田和底泥中 M n 非残渣态较高,表明有较强的迁移转化能力和生物可用性。( 4)水体 、土 壤中重 金属间 有较强 的相关 性,表 明水体 中 C d 和 Z n (P 0.01) 、M n和 N i (P 0.05)有相似的来源; 土壤中 A l 、 M n 和 F e (P 0.01) ,C u 和 A s (P
5、0.01) ,M nI暨南大学硕士学位论文和 Z n (P 0.05) ,有相似的来源。( 5)水体、 土壤主成分分 析的总体效果 均较理想,所提取 的主成分揭 示了变量 90%以上的影响因子,能够很好包含原有信息。主成分分析表明矿区周边环境中重金属主要有以下几个来源:C r 、 N i 主要为自然来源;M n、 A l 、F e 、 A s 、C u 、Z n 主要来源于废弃稀土矿;H g 、P b 主要是人为来源;C d 部分来源于废弃稀土矿,部分为人为来源。可见,周边环境中源于废弃稀土矿的重金属有 C u、Z n 、C d、A s 、M n 、A l 、F e 。(6)通过不同评价方法表
6、明,各重金属指标和采样点的污染程度如下:根据地累积指数 H g 、M n 达中度?强度污染,根据潜在生态危害指数达到 H g 很强生态危害,根据 K M n 、P b 达到重度污染;根据地累积指数 C u、Z n 、C d、C r 、N i 达到无R S P?中度污染,根据 K C u、Z n 、C r 、P b 达到轻度?中度污染。根据综合潜在生态危害指R S P数法, 来水坑矿区和南丰村水稻田污染最严重, 达到中等生态危害; 根据美国 E P A 健康风险评价方法, 对于儿童, 南丰村水稻田总的非致癌风险 H I 大于 1, 来水坑矿区总的非致癌风险 H I 达 0.995,接近于 1。综
7、上所述,重金属 H g 、P b、M n、C u、Z n 、C d 是风化壳淋积型废弃稀土矿及其周边环境中主要的重金属污染物, 其中, M n、 C u、 Z n 来源于废弃稀土矿, C b 部分来源于废弃稀土矿,因此,应该对废弃稀土矿进行工程整治及生物修复,防治其继续对周边环境产生影响。关键词 :废弃稀土矿; 重金属污染; 顺序提取; 重金属来源;污染评价I I暨南大学硕士学位论文A A A A B B B B S S S S T T T T R R R R A A A A C C C C T T T TA s a n u ni q ue r a r e e a r t h m i ne r
8、 a l s i n ou r c ou nt r y, t he w e a t he r i ng c r us t - e l uvi a l t ype r a r e e a r t hor e s ha ve s e ve r a l a dv a nt a ge s ,s uc h a s e a s y- t o- e x pl oi t , h i g h - gr a de , bu t a f t e r s e ve r a l ye a r s ofe xpl or a t i on , i t ha s c a us e s e r i ous e c ol ogi
9、 c a l de s t r uc t i on a n d e n vi r onm e nt a l pol l ut i on. T hea ba ndone d r a r e e a r t h m i n i ng a r e a i n P i t L a i s hui , L a o l i P i t s e c ond m i ne a nd t he s u r r oundi nge nvi r onm e nt i n D i ngna n of J i a ngxi P r ovi nc e , C h i na , w e r e c h os e n a s
10、 s t udy obj e c t sF i r s t of a l l , l a bor a t or y a na l ys i s of t o t a l he a vy m e t a l , ph ys i c a l a nd c h e m i c a l f a c t or a n d he a vym e t a l s pe c i a t i on , t he n c or r e l a t i o n a n a l ys i s a n d pr i nc i p a l c om pone nt a na l ys i s m e t hod s f
11、or s ou r c e sof h e a vy m e t a l .F i na l l y , pol l ut i on a s s e s s m e nt m e t hod s of G e o a c c um ul a t i o n i nde x, P ot e nt i a le c ol ogi c a l r i s k i nde x, m e t hod ba s e d o n m or phol o gy a n d h e a l t h r i s k a s s e s s m e nt of E P AT hem a i n c onc l us
12、 i o n c ou l d be dr a w n a s f ol l ow :1 B a s e d on r e l e va nt e va l ua t i on s t a nda r d,t he he a vy m e t a l c ont e nt s w e r e e xc e s s i ve i n-s i ol , w a t e r ,s e di m e nt a nd r i c eT he c on t e nt s of P b, C d, M n , N H - N , C l w e r e e x c e s s i ve i n w a t
13、e r ,t he3c ont e nt s of H g a n d P b w e r e ov e r t he l i m i t a t i o n of I I l e ve l s t a nda r d of S t a t e E nvi r onm e ntS t a nda r d of C h i na i n s oi l , T he c ont e nt s of C d, A s w e r e ove r t he l i m i t a t i o n of f ood i n C h i na i nr i c e .I n a ddi t i o n,
14、t he c on t e nt s of C u , Z n, M n, P b, H g e x c e e de d t he ba c kgr ound va l ue of ofG a nz hou i n J i a ngxi i n s oi l.2 T he di s t r i but i on of he a vy m e t a l s i s di f f e r e nt i n r a r e e a r t h m i ni ng a r e a , pa ddy f i e l d a nds e di m e ntB y l e a c hi ng pr oc
15、 e s s ,t he c ont e nt s o f m os t of t he h e a vy m e t a l s w e r e h i ghe r i n r a r e e a r t hm i ni ng a r e a o f P i t L a i s hui a nd P i t L a ol i , w hi c h ha d be e n e x pl o r e d ,bu t t he c ont e nt s of h e a vym e t a l s w e r e l ow e r i n P i t L a o l i f or t he di
16、f f e r e nc e of m i ni ng t e c hni q ue .W h i l e t he c on t e nt s of Z n,M n, C d, F e w e r e h i ghe s t i n L a o l i P i t w hi c h w a s une xpl or e d , C on s i d e r i ng t he a ba ndone d m i ne sa nd pa ddy f i e l d , t h e c ont e nt s of C u , M n, N i , A s , A l , F e w e r e hi ghe r i n L a
