蒲峪金矿水、土、植被重金属污染规律研究-王攀.docx
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1、西安科技大学 硕士学位论文 蒲峪金矿水、土、植被重金属污染规律研究 姓名:王攀 申请学位级别:硕士 专业:环境工程 指导教师:薛喜成 2011 论文题目:蒲峪金矿水、土、植被重金属污染规律研究 专 业:环境工程 研 究 生 : 王 攀 (签名 ) 指导教师:薛喜成 (签名 ) 摘要 蒲略金矿位于豫陕晋三省交界处的小秦岭地区,区内现已查明 30多条含金构造带。 持续的矿产资源开发在带来可观经济效益的同时,也产生了重金属水土污染问题。论文 以蒲略金矿开采区为研究范围,通过系统采集采矿渣石、地表水、沉积物、土壤以及植 物样品,室内借助火焰原子吸收分光光度法对样品中 Pb、 Zn、 Cr、 Cd、 C
2、u五种重金属 进行了重金属全量测试,并利用 Tessier五步连续提取法对沉积物、土壤及采矿渣石样品 进行了重金属形态含量测定。在系统测试基础上,分别采取密切值、单因子指数、内梅 罗综合指数等方法对重金属污染状况进行了评价。论文对矿区重金属的释放、迁移和转 化规律进行了初步研究,并探讨了重金属的环境效应。 研究结果显示:矿区沟道地表水、沉积物、土壤及植物等均已受 到重金属污染,其 中沟道地表水、沉积物整体污染较重。土壤、沉积物、渣石的形态含量测试结果显示 Pb的生物有效性最高, Cu、 Zn次之, Pb、 Cu、 Zn的相关系数达到了 0.8以上,为显著 相关,表明 Pb、 Cu、 Zn的迁移
3、能力较强。植物艾草对土壤 Pb的累积作用良好,碱草 对 Cu的富集性较好,可以考虑作为超积累植物。蒲略金矿沟道地表水、沉积物、土壤、 植物等受重金属污染影响较大,亟需治理与恢复。 关 键 词 : 蒲略金矿;地表水;沉积物;土壤;植物;重金属污染 论文类型: 理论研究 Subject :A Study of Heavy Metal Pollution Laws of Water, Soil and Vegetation in Puyu Gold Mine Specialty : Environment Engineering Name :WANG Pan (Signature) Supervis
4、or :XUE Xi-cheng (Signature) ABSTRACT Puyu Gold Mine is located in the area of Qingling, the border of Henan province ,Shaanxi and shanxi province. More than 30 auriferous tectonic belts have been found out in this area. When the continuous development of mineral resources brings considerable econom
5、ic effectiveness, it also brings heavy metal pollution at the same time. The development area of Puyu Gold Mine was taken as the research scope in this paper. After collecting samples of mining slag, surface water, sediments, soil and plants in the research area, the total amount of Pb,Zn,Cr,Cd,Cu i
6、n the samples were tested separately using flame atomic absorption spectrophotometer in laboratory. Meanwhile the contents of different types of these heavy metals in sediments, soil and mining slag samples were tested by Tessier continuous extraction. On the basis of system testing, the status of h
7、eavy metal pollution was evaluated by association value method, single factor index, Nemero index and so on. This paper made depth exploration of the release, remove and transformation rules, and focused on the environmental effect of the heavy metals in the mining area. The research results show th
8、at the surface water, sediments, soil and vegetation in mining area have been polluted by heavy metals yet. However the whole pollution of channel surface water and sediments were polluted more seriously than others. The contents test results of different types of these heavy metals show that the bi
9、ological effectiveness of Pb is the highest, followed by Cu and Zn. The related coefficient of Pb,Cu and Zn is larger than 0.8, acting significant association, which shows a higher remove ability of Pb,Cu and Zn. The plant of wormwood has a good accumulation effect to Pb in the soil. While the elymu
10、s can accumulate Cu better, so it is can be considered to be Hyperaccumulators. The channel surface water, sediments, soil and vegetation are suffering serious heavy metal pollution and in urgent need of management and repair. Heavy Metal Pollution Type of paper: Theoretical Research 1 绪论 1.1选题背景 近些
11、年,黄金价格不断攀升,随之而来的是勘察和开发力度加大。中国作为世界重 要的黄金生产国, 1993年的黄金产量达 60t, 2008年达 282t, 2009年达 300t, 2010年 突破 340t。 黄金作为贵金属之一,其总的生产趋势呈增加状态。我国重要的黄金产地有 黑龙江、吉林、辽宁、河北、山东、山西、陕西、湖南等。其中,处于豫陕晋三省交界 的灵宝、潼关一带的小秦岭金矿田东西长 100km以上、南北宽近 50km, 矿产储量丰富, 整个矿田迄今共发现金矿脉 1000多条,目前已探明金矿床 26处。位于小秦岭矿区的蒲 略金矿以金矿资源为主,区内现已查明 30多条含金构造带,矿产资源丰富。在
12、为经济 建设做出贡献的同时,矿产开发活动也带来了一系列的环境问题,其中重金属污染问题 已越来越受到普遍关注。 金属矿开发活动以及混汞法提金过程首先导致重金属元素随污水灌溉、大气降尘、 尾砂扬尘淋溶等方式造成土壤环境污染;其次金属矿产资源的开发往往会导致矿区及其 周边土壤及农作物重金属元素的污染 1-6;再次金属矿产资源的采、选、冶等活动过程 中,矿石中的部 分重金属元素会随尾矿废水、废渣、废气进入人居环境,对矿区的地表 水、地下水、大气、土壤等环境介质造成污染,进而通过人体食物链危害人群的健康。 另外,金属矿的开采和选冶等活动也影响着矿区周边的大气环境及整个生态环境。因此, 论文研究蒲略金矿重
13、金属污染状况具有重要的理论意义和实践价值。 1.2研究意义 1.2.1理论意义 矿产资源既是国民经济的物质基础,也是国防建设的重要支柱。但是,根据我国矿 产资源的开发现状和小秦岭地区特殊的矿山条件,高强度的持续开采活动给矿区周边环 境带来了一系列问题。大气、水文、土壤、生 态等自然环境受人类采矿活动影响,分别 受到不同程度污染和损害,同时间接危害到人类、动植物等安全。重金属污染问题是矿 山开发建设过程中产生的一个突出的环境污染问题。无论是血铅超标事件、镉米事件还 是水俣病事件,都是由于重金属污染参与了这些过程。这些问题为重金属污染造成的显 性问题,已经受到重金属污染,但是尚未表现出性状的隐性问
14、题更加需要引起人们的重 视。因此,以蒲略金矿开采区为例,积极探讨研究区重金属在时间和空间的分布规律、 迁移转化的机理和污染效应,为控制重金属进入环境、减轻重金属对环境的威胁以及提 高人们对蒲略金矿重金属污染的认识提供科学依据。 1.2.2实践价值 蒲略金矿资源丰富,地质普查总计发现含金矿脉 30余条。选矿厂和厂部所在的山 前缓坡地区,其农业规划为粮、果、牧、副、旅游区。矿区长期不合理堆积的矿渣中的 重金属经过风化、雨水淋滤等作用转移到大气、河流、地下水、土壤中并造成污染。鉴 于重金属危害存在着生物累积和生物放大作用,因此,重金属的复合污染对该地区野生 动植物的生长将造成严重威胁,并影响到当地居
15、民的身体健康。一旦重金属污染物浓度 和数量超过环境承载力,将对当地环境组成和功能产生极大的破坏。对于单组分重金属 或多组分重金属复合污染农田土壤和水体,前人多有研究和报道。但是由于地域、成矿 地质条件、地球化学背景、矿物成分的差异,其它地区的重金属迁移转化机理和污染效 应不一定都适合蒲略金矿。 论文研究蒲略金矿重金属污染效应对保护当地生态环境;保持生物多样性;防止重 金属污染物污染矿区及矿区周边耕地,带来经济效益与社会效益;指导该地区矿山治理 和环境保护工作;为其他矿山的治理和环境保护工作,提供有益经验。 1.3重金属的危害 目前,重金属尚没有一个严格统一的定义,一般是指比重在 4.0以上的
16、60种元素或 比重在5.0以上的 45种元素。在环境污染研究中的重金属主要是指 Pb、 Cd、 Hg、 Cr 以及类金属 As等生物毒性显著的元素,还包括具有一定毒性的重金属 Zn、 Cu、 Co、 Ni和 Sn等元素。有些重金属元素是人体和其它生物体必需的元素,但是其浓度超过一 定范围就会引起中毒。 (1) Zn对动植物的影响与危害 Zn是植物生长发育所不可缺少的元素,并且把硫酸锌作为一种微量元素肥料 。 Zn 也是一些酶的组成成分,参与植物的呼吸过程和氧化还原过程与叶绿素 和生长素的合成 有关。 Zn参与碳水化合物的转化。 Zn肥能提高子实产量和颗粒重,提高植物的抗寒性 和耐盐性。缺 Zn
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- 关 键 词:
- 金矿 植被 重金属 污染 规律 研究
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