煤礦開采對巖溶區(qū)水質(zhì)及土壤的污染與評(píng)價(jià)

來源：http://www.ssygc.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)間：2019-08-12

　　摘要：對研究區(qū)煤礦開采背景下的土壤和地表河進(jìn)行了重金屬含量分析，并進(jìn)行了質(zhì)量評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，地表河S1～S8樣點(diǎn)Zn、Cd、Cu、As含量最高的為S1，Cr含量最高的為S3，Ni含量最高為S4;S1、S4、S5水樣污染因子均為Cd、Zn，S2、S3、S6水樣污染因子為Zn，質(zhì)量級(jí)別均為中等。綜合因子指數(shù)最大的為S1，質(zhì)量級(jí)別為中等，最小的為S8，質(zhì)量級(jí)別為好。土壤T1～T6樣地As、Cu、Cr、Cd、Pb、Ni、Zn含量最高的為T1，As、Cu、Cr、Pb、Ni含量最低的為T5，Cd含量最低的為T6，Zn含量最低的為T4，樣地污染因子均為Cd，質(zhì)量級(jí)多為很壞，綜合質(zhì)量級(jí)別為中等-壞-很壞。

　　關(guān)鍵詞：煤礦;土壤;水質(zhì);污染;評(píng)價(jià)

　　煤礦開采在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著非常重要的作用，但煤礦開采卻引起一系列環(huán)境問題，如土壤重金屬污染、地表河水污染，如果未經(jīng)處理的礦坑水排入地下，還會(huì)引起地下水污染，造成居民水質(zhì)性缺水。重金屬污染具有累積性、區(qū)域性、隱蔽性、潛伏性、長期性以及不可逆性等，后果極為嚴(yán)重，不但對土壤理化性質(zhì)、土壤肥力、土壤微生物造成直接影響，而且影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，進(jìn)而通過食物鏈進(jìn)入人體危害人體健康[1，2]，引起一系列疾病的產(chǎn)生和發(fā)作，其中又以Pb、Cd、Cu、Hg污染及其復(fù)合污染最為突出[3]。因此，開展重金屬污染調(diào)查與研究，無論在理論上還是生產(chǎn)實(shí)踐中都有較大的意義和價(jià)值。以貴州省德江縣巖溶區(qū)為例，探討了由于煤礦開采而引起地下水污染，地下水出流后轉(zhuǎn)為地表河流，進(jìn)而引起地表河流污染以及土壤污染的問題，并對地表河流及土壤進(jìn)行了質(zhì)量評(píng)價(jià)，以期為后續(xù)的土壤改良與修復(fù)、水污染防治與治理、農(nóng)作物質(zhì)量評(píng)價(jià)提供參考依據(jù)。

　　1材料與方法

　　1.1研究區(qū)概況

　　德江縣位于貴州東北部，地處東經(jīng)107°36′～108°28′，北緯28°00′～28°38′，總面積為2 071.92 km2。德江縣地處云貴高原東北部階梯狀斜緩坡面上的婁山山系與武陵山系交匯處，為省內(nèi)碳酸鹽分布較廣的地區(qū)之一。地勢為西北部高，中部較緩，東部稍低的波狀起伏斜面，最高為沙溪鄉(xiāng)的夏家山羊角腦山峰，海拔1 534 m，最低為桶井鄉(xiāng)望牌村烏江出境口，海拔319 m，相對高差1 215 m，屬中低山地貌區(qū)。出露地層有古生界的寒武系、奧陶系、志留系、二疊系、缺失泥盆系和石炭系，尚有中生界的三疊系及新生界的第四系，巖石均為沉積巖，多為碳酸鹽巖，以石灰?guī)r、白云巖為主，巖溶區(qū)面積為

　　1 372.0 km2，占縣域面積的66.2%。

　　1.2樣品的采集與分析

　　沿德江縣楓香溪鄉(xiāng)地表河流為此次研究水樣的采樣點(diǎn)，水樣采樣點(diǎn)編號(hào)為S1～S8，同時(shí)在水樣采樣點(diǎn)橫向一側(cè)農(nóng)田采集相應(yīng)的土壤1份，土壤編號(hào)為T1～T6，縱向上兩點(diǎn)之間距離約1.5 km。由于受巖溶區(qū)特殊的地形與地貌關(guān)系的影響，水樣S6與S7、S7與S8距離較遠(yuǎn)，其中S8為地表河流的終點(diǎn)，于此匯入主河流。各水樣點(diǎn)用純凈水水瓶取地表河水1瓶，取前連洗3次水瓶，各樣地土壤采用對角線取樣法進(jìn)行混合樣品采集，取樣深度為0～20cm，重量1 kg左右。所有樣品送回實(shí)驗(yàn)室，由中國地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所實(shí)驗(yàn)室完成測試，各重金屬的分析方法采用ICP等離子體法。

　　1.3土壤及水樣質(zhì)量評(píng)價(jià)

　　1.3.1評(píng)價(jià)方法[4-6]

　　1)單因子指數(shù)法。Pi=Ci/Si

　　式中，Pi為某測點(diǎn)土壤或水樣中污染物i的單因子指數(shù);Ci為某測點(diǎn)土壤或水樣中污染物i的實(shí)測濃度;Si為污染物i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

　　2)綜合指數(shù)法。P綜=

　　式中，P綜為某測點(diǎn)土壤或水樣的綜合指數(shù);Pmax為土壤或水樣中單因子指數(shù)的最大值;Pave為土壤或水樣中各單因子指數(shù)的平均值。

　　1.3.2評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)土壤評(píng)價(jià)采用國家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB15168―1995，6.5

　　1.3.3質(zhì)量等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)土壤和水樣中單因子質(zhì)量級(jí)別分為好、中等、壞及很壞，綜合因子質(zhì)量級(jí)別分為安全、警戒級(jí)、中等、壞和很壞(表2)。

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