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德兴铜矿雨水管网沉积物赋存重金属污染特征的研究

王建华  
【摘要】:为了分析德兴铜矿地区雨水管网中沉积物的污染特征,项目组对该研究区进行了实地采样。采用HNO_3-HClO_4–HF消解法、Tessier连续提取法和ICP-MS法分别对样品进行了消解、重金属形态提取和重金属含量及形态的测定,并分析了沉积物重金属总量及形态特征。除将实测数据与国家土壤环境质量标准值对比分析外,还使用了单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地累积指数法和潜在生态危害指数法评价了矿区雨水管网中沉积物中重金属污染风险。取得的主要成果如下:(1)研究区沉积物样品中,Cr总量均值为110.81 mg/kg,低于国家三级土壤质量标准的300 mg/kg,其形态以残渣态为主;Pb在样品中的平均含量为44.48 mg/kg,未超出国家三级标准,主要以铁锰氧化态存在;Zn总量平均值为340.97 mg/kg,低于国家三级标准,但存在少数个体超标现象,均位于南区,形态以铁锰氧化态和碳酸盐结合态为主;比较明显超出国家三级土壤质量标准的元素为Cu和As,但Cu形态以有机态为主,有效态含量仅占9%,As形态的88%是残渣态,有效态含量仅4%,释放风险都较低;Cd浓度均值为1.06 mg/kg,比标准值略大,其分布区域特征十分明显,在居民较为集中地区Cd浓度明显高于其他地区,且Cd形态中可交换态、碳酸盐结合态和Fe-Mn氧化态比例较高,存在较大的释放风险。(2)采用了4种国内外应用较为广泛的指数评价方法对研究区重金属污染风险进行了评价。各评价方法结果都体现了Cr、Zn和Pb污染指数相对较低,污染风险较小或者清洁,而Cd污染风险较大,其空间分布特征十分明显,居民较集中地区的污染比居民稀少地区更严重。各方法的评价结果又有其差异,主要表现为:对Cu和As污染风险的评价结果存在较大差异,地累积指数法得出Cu及As污染风险相对较小,而另外3种方法则相反,各方法评价的总体结果也不完全相同,导致这些差异的重要原因是各方法所侧重的方向不同,选择的参考标准也具有较大的主观性。


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