渤海西岸金属矿产采冶区环境地球化学研究

摘要

从地球化学角度出发，以尾矿、水及底质沉积物、土壤、动植物为主要研究对象，结合矿物学、地质学、土壤学、环境地球化学、环境科学等多门学科的理论和方法，对渤海西岸金属矿产开采及冶炼区环境地球化学进行系统的研究。 选择代表地段采集铅锌尾矿、水、底质沉积物、土壤、动植物样品，测定其中Cd、Zn、Pb、Cu、Hg含量。八家子铅锌矿尾矿中，Cd、Zn、Pb、Cu、Hg绝大多数以残渣态赋存，少部分与铁锰氧化物、碳酸盐岩结合。铅锌矿床所赋存的碳酸盐岩地层，对于重金属元素等污染物从尾矿向周围环境的迁移起到了一定的阻碍作用。 杨家杖子黑鱼沟钼矿的选矿废水、杨家杖子锌冶炼厂附近河水及葫芦岛锌厂排放的废水中Cd、Pb、Cu、Zn均超过我国生活饮用水卫生标准和国家地表水Ⅲ类水质标准，其它河流水样达到地表水Ⅲ类水质标准。在笊笠头子废水入海源区海域附近，海水的Cd、Zn、Pb、Cu、Hg等元素迅速向底质沉积物中迁移，向海岸带的的西南方向，海水及底质沉积物重金属元素的含量逐渐降低。 不同地质背景Cd、Pb、Cu、Zn、Hg元素的迁移分布特征不同，八家子铅锌矿区出露的碳酸盐岩对重金属元素污染具有良好的缓冲作用。而且重金属元素主要累积在土壤表层。 土壤中Cd、Pb、Cu、Zn、Hg的存在形态以硫化物态为主，其次是铁锰氧化物态，少部分以有机物态形式存在。表层土壤重金属元素的铁锰氧化物态和有机态均高于深层土壤相应元素的形态。Cd、Zn、Pb、Cu元素的5％HNO3浸提态(即生物有效态)较高，与铁锰氧化物态、有机态、铁锰氧化物与有机物态之和间的相关性很好。说明浸提出来的那部分金属是结合在弱结合相上的，对生物的正常生存具有潜在的影响。 不同动植物对重金属的富集能力略有不同，同一动植物对不同重金属的富集能力也有区别，各种动植物对Cu、Zn和Cd的富集能力较强，对Pb、Hg的富集能力较弱。 运用污染负荷指数法、地累积指数法、潜在生态风险指数法综合研究区土壤及底质进行了污染程度评价，Cd是区域主要污染物，其次是Pb、Zn。并绘制Cd、Zn、Pb、Cu地球化学分区图，直观地反映出重金属污染物以八家子铅锌矿区、葫芦岛锌厂、杨家杖子钼矿区为中心，向周围重金属元素含量逐渐降低的分布趋势，在这三个工业区存在着重金属污染的复合性、累积性与潜在的危害性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题来源与目的、意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容和技术路线

1.3.1研究内容

1.3.2技术路线

1.4研究成果

第二章区域环境特征

2.1区域自然地理

2.2区域地质与矿产

2.3成矿背景与矿床地球化学

2.4区域土壤环境特征

2.4.1土壤及其组成

2.4.2区域成土母质特征

2.4.3区域土壤理化性质

2.4.4区域土地利用情况

2.4.5区域土壤微量元素

第三章样品采集与分析测试方法

3.1布点原则

3.2样品采集

3.3样品处理

3.4分析内容、测试方法、仪器设备及试剂

3.4.1分析内容

3.4.2仪器设备及试剂

3.4.3分析方法

3.5重金属元素分析测试

3.5.1样品重金属元素总量分析前处理

3.5.2重金属元素形态分析方法及其前处理

3.5.3重金属元素硝酸浸提态分析前处理

3.5.4测定

3.5.5数据处理

第四章重金属元素地球化学过程

4.1铅锌尾矿重金属元素地球化学

4.1.1铅锌尾矿的矿物学特征

4.1.2铅锌尾矿中重金属元素的赋存形态

4.1.3铅锌尾矿中重金属元素的迁移

4.2水环境重金属元素地球化学

4.2.1水样理化性质

4.2.2河水重金属元素地球化学

4.2.3海水重金属元素地球化学

4.3土壤重金属元素地球化学

4.3.1土壤矿物学特征

4.3.2土壤重金属元素含量

4.3.3土壤重金属元素水平迁移分布

4.3.4土壤重金属元素垂向迁移分布

4.3.5土壤重金属元素赋存形态

4.3.6土壤重金属生物有效态

4.4重金属元素生物地球化学

4.4.1植物重金属迁移、累积

4.4.2近岸海域动物重金属迁移、累积

本章小结

第五章污染地球化学分区

5.1污染负荷指数法地球化学分区

5.1.1污染负荷指数法

5.1.2污染负荷指数法评价

5.1.3污染负荷指数法地球化学分区

5.2地累积指数法地球化学分区

5.2.1地累积指数法

5.2.2地累积指数法评价

5.2.3地累积指数法地球化学分区

5.3潜在生态风险指数法地球化学分区

5.3.1潜在生态风险指数法

5.3.2潜在生态风险评价

5.3.3潜在生态风险地球化学分区

5.4重金属污染治理途径

本章小结

第六章结论

参考文献

致谢

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