小峪河金礦區(qū)溝道水、土、植被重金屬污染評估研究

樊耀文

摘? 要：研究秦嶺小峪河金礦區(qū)土壤、植物重金屬污染狀況，為礦山污染環(huán)境的恢復治理提供參考。

關鍵詞：小峪河金礦區(qū);重金屬;五步連續(xù)提取法;形態(tài)分布;生物有效性

隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，礦物資源在人類的社會當中作用日益變大應用于越來越多，通過對于，小峪河金礦區(qū)區(qū)域的礦產(chǎn)資源分析地質(zhì)地質(zhì)條件分析。得出在該區(qū)域的礦產(chǎn)開采活動當中，對于土地儲備和水都有著十分嚴重的環(huán)境污染，對地區(qū)的生態(tài)平衡和生存環(huán)境產(chǎn)生了十分重要的影響。

一、重金屬檢測技術(shù)

（一）生物毒性檢測

使用水質(zhì)生物毒性重金屬檢測技術(shù)能夠有效地針對水質(zhì)進行重金屬檢測工作，常用的生物毒性檢測中的生物由魚類、藻類、大型蚤、發(fā)光菌作為水質(zhì)生物毒性監(jiān)測的生物。首先魚類在水體中處于食物鏈的頂端，根據(jù)生物學角度分析，處于是食物鏈頂端的生物，其體內(nèi)往往含有大量的金屬物質(zhì)，在進行水質(zhì)檢測過程中，將魚放入水樣內(nèi)進行養(yǎng)殖，之后進行魚類的解剖工作，通過解剖分析能夠最直觀的檢測出水質(zhì)中含有的重金屬數(shù)量，同時能夠檢測出樣本水質(zhì)中主要含有的重金屬的種類，由于一些水樣中含有不同成分的重金屬，這些重金屬相互摻雜形成了復雜多樣的帶有毒性的水質(zhì)，通過對于魚類細胞的觀察，檢測人員能夠更加直觀的判斷水樣中重金屬毒性物質(zhì)，找到相應的解決辦法。其次大型蚤作為淡水生物中最大的種群，用大型蚤作為水質(zhì)重金屬生物檢測手段，也是很好的選擇，大型蚤易于培養(yǎng)，適合大批量的水質(zhì)檢測工作，大型蚤的使用能夠使監(jiān)測人員清晰地了解到水體中含有的重金屬殘渣種類，大型蚤生物重金屬檢測技術(shù)被廣泛應用于水質(zhì)重金屬監(jiān)測之中，這種方法經(jīng)濟實惠，并且應用范圍廣，數(shù)據(jù)更加直觀，是一種非常實用的生物毒性重金屬檢測手段。水藻生物毒性檢測技術(shù)的應用則更為廣泛，水藻的消亡與水質(zhì)有直接的聯(lián)系，利用藻類植物進行水質(zhì)中的重金屬監(jiān)測手段，是最常見的檢測手段之一[2]。藻類與大型蚤類似，由于生長周期短，也可以進行大量的繁殖工作，并且成本更加低廉，通過對于藻類能夠清楚地看到藻類中毒癥狀，從而判定水體中重金屬的含量以及種類。藻類毒性重金屬檢測技術(shù)是全世界最常用的生物毒性檢測方式之一，在國際上對于藻類的毒性研究檢測數(shù)據(jù)具有極大的說服力，能夠為水質(zhì)生物毒性檢測提供重要的數(shù)據(jù)。還有一種生物毒性檢測技術(shù)稱作發(fā)光菌生物毒性檢測技術(shù)，發(fā)光菌遇到重金屬水體之后會進入休眠恢復狀態(tài)，使身體不再發(fā)光，所以監(jiān)測人員只需要對發(fā)光菌的發(fā)光面積進行監(jiān)測，就可以得知水體中重金屬的含量，但由于發(fā)光菌只能監(jiān)測水質(zhì)中是否有重金屬成分，無法檢測重金屬的種類，這種發(fā)光菌生物毒性水質(zhì)檢測法，不適用于重金屬水質(zhì)的檢測。通過水質(zhì)生物毒性檢測儀技術(shù)的使用可以有效地找出中重金屬污染物質(zhì)，并且快速確定重金屬種類。

（二）納米材料檢測方法

納米材料檢測水體中的重金屬是一種新興的檢測技術(shù)，其原理是利用納米探針進行水質(zhì)的檢測，基于納米探針檢測技術(shù)，納米金探針水質(zhì)檢測技術(shù)得到了長足的發(fā)展，其原理是利用納米金探針進行水質(zhì)檢測時，重金屬離子或者較大的重金屬分子會增大納米粒子之間的距離，不同的重金屬物質(zhì)會使得納米粒子之間的距離不斷變化，監(jiān)測人員通過納米粒子之間的間距就能夠準確的判斷出水質(zhì)中重金屬的種類含量。

（三）電化學分析法

電化學分析法是一種根據(jù)水樣中的重金屬物質(zhì)在電流作用下產(chǎn)生的電化學性質(zhì)、變化所產(chǎn)生的分析方法，通過對數(shù)水樣中的不同點電化學反應做出記錄，進行金屬物質(zhì)電化學對比，可以有效地判斷水質(zhì)內(nèi)含重金屬的種類，并且這種方式操作簡單價格低廉，并且現(xiàn)在還出現(xiàn)了一種離子選擇性電極法，這種方法大大提高了水質(zhì)中重金屬的檢測效率[3]。并且通過這種方法，相關人員還研究出了一套可攜帶式的電離子選擇性電極法便攜設備，分析操作簡單，并且方便易攜帶，適合戶外水質(zhì)重金屬檢測工作的需要。

二、重金屬污染評價

植物重金屬污染評價采用單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法進行。單項污染指數(shù)法是根據(jù)植物樣品中各個重金屬含量與其相應農(nóng)業(yè)分類標準的比值，確定植物重金屬污染現(xiàn)狀。為了全面反映各重金屬元素對植物的不同作用，突出高含量重金屬元素對植物的影響，采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法進行綜合評價。該方法含有評價參數(shù)最大的單項污染指數(shù)，其突出了單項污染指數(shù)最大污染物對植物的影響，克服了平均值法各個污染物平均分擔的缺陷，是當前國內(nèi)外最常用的進行綜合污染指數(shù)計算的方法之一。

（五）結(jié)果與分析

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域的重金屬含量出現(xiàn)了第一章的現(xiàn)象及下游最大中，由此車上有最少在中游和下游當中，重金屬的含量明顯超過其他地區(qū)，而在中國和下游的調(diào)查當中也出現(xiàn)了許多在上游中并沒有出現(xiàn)的清楚。你再說說明該區(qū)域不僅收到水流影響，同時在礦山開發(fā)的過程當中，金屬元素也會隨之變化，但是根據(jù)數(shù)據(jù)可以看出，個別元素變異系數(shù)相對較小，主要是因為自然環(huán)境對其的影響開發(fā)礦山活動對其影響相對較小。

二、小峪河金礦區(qū)土壤重金屬污染評價及生物有效性分析

（一）土壤重金屬污染現(xiàn)狀評價

采用潛在生態(tài)危害指數(shù)法對土壤重金屬污染程度進行評價，結(jié)果顯示，小峪河金礦區(qū)上Pb主要以鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)存在，Cu和Zn的生物活性系數(shù)變化規(guī)表律基本相似，均表現(xiàn)為K3>K1>K2，說明其不易被外界生物重新利用;Pb的生物活性系數(shù)表現(xiàn)為K2>K1>K3，說明土壤中Pb在受到外界環(huán)境變化時易再次釋放到外界環(huán)境介質(zhì)中，對環(huán)境造成污染

（二）小峪河植物重金屬含量分析

1、重金屬含量

為了進一步探索土壤對植物的重金屬污染影響，采集了當?shù)貎?yōu)勢植物堿草和艾草，并對其重金屬含量進行了測定，結(jié)果顯示，小峪河金礦區(qū)植物中的重金屬含量差異較大，其中Zn、Pb、Cu含量普遍較高，Cr和Cd含量相對較低;上游植物重金屬含量較低，中游和下游植物重金屬含量則明顯增加，重金屬含量變化總趨勢為下游>中游>上游。同種植物中不同重金屬含量差異明顯，不同植物中同種重金屬含量有差異。 單項污染指數(shù)顯示，在艾草和堿草2類植物中，主要污染物為Pb，其次為Cd、Cr、Cu、Zn;對比艾草和堿草的同一種重金屬的單項污染指數(shù)，可見艾草的Cu、Zn、Cd污染程度總體大于堿草，堿草的Pb、Cr污染程度總體大于艾草。內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)顯示，小峪河金礦區(qū)艾草和堿草重金屬污染嚴重，且污染程度為下游>中游>上游;堿草吸收重金屬能力大于艾草，故堿草污染程度總體大于艾草。綜合分析認為，小峪河金礦區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)目前已造成植物重金屬含量嚴重超標，尤其是Pb污染嚴重，艾草、堿草已不能食用。

三、結(jié)束語

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域已經(jīng)受到較為嚴重的金屬污染前污染程度先與金屬元素的那邊相關不同的清楚驗收會對該地區(qū)產(chǎn)生不同程度的污染。同時植物體內(nèi)水元內(nèi)部以及土壤內(nèi)部金屬污染也相對較為嚴重災區(qū)需要恢復和距離相關單位也需要及時的采取相應的手段來維護地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

參考文獻：

[1]王磊，蘇本營，方廣玲， 等.天然氣開采壓裂返排液污泥用于荒漠區(qū)植被修復的可行性[J].環(huán)境科學研究，2017，30（10）：1570-1579.

[2]晏聞博，柳丹，彭丹莉， 等.重金屬礦山生態(tài)治理與環(huán)境修復技術(shù)進展[J].浙江農(nóng)林大學學報，2015，32（3）：467-477.

[3]王磊 蘇本營 方廣玲 胡鈺 王玥 香寶.天然氣開采壓裂返排液污泥用于荒漠區(qū)植被修復的可行性[J].環(huán)境科學研究，2017，30（10）.

[4]劉斯洋.南方小型廢棄鉛鋅礦區(qū)多介質(zhì)環(huán)境中重金屬殘留及其健康風險[D].中國科學院大學，2018.