礦業(yè)城市煤矸石山周邊土壤重金屬分布特征與影響因素研究

叢鑫，張偌溪，胡峰，鄭力，李雅，王思蕾

遼寧工程技術(shù)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 阜新 123000

礦業(yè)城市煤矸石山周邊土壤重金屬分布特征與影響因素研究

叢鑫，張偌溪，胡峰，鄭力，李雅，王思蕾

遼寧工程技術(shù)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 阜新 123000

以阜新海州井工礦煤矸石山為研究對象，在矸石山東南、東北、西南和西北4個(gè)方向50 m范圍內(nèi)共采集表層土壤樣品32個(gè)，研究煤矸石堆放對周邊土壤重金屬污染的危害程度，分析土壤中重金屬的生物有效性，評價(jià)土壤中重金屬的污染程度及影響其分布的因素。結(jié)果表明：研究區(qū)域土壤中5種重金屬Zn、Pb、Cu、Cr和Ni中，Pb、Cu、Cr和Ni含量的平均值均高于土壤背景值，其中Ni和Cu的含量分別為土壤環(huán)境質(zhì)量Ⅱ級（GB15618—1995）標(biāo)準(zhǔn)值的1.49倍和1.76倍。土壤中重金屬含量基本呈現(xiàn)出隨著距煤矸石堆距離的增加而下降的趨勢。單因子污染指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法評價(jià)結(jié)果為重金屬Ni單項(xiàng)污染水平最高，有28.1%的樣本處于輕度污染水平，研究區(qū)域土壤中5種重金屬綜合污染指數(shù)大于1，土壤處于輕度污染。BCR順序提取法對研究區(qū)域土壤中重金屬形態(tài)的分析結(jié)果顯示，5種重金屬都以殘?jiān)鼞B(tài)為主要存在形態(tài)，弱酸溶態(tài)含量僅占總量的2.09%～10.8%。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，研究區(qū)域32個(gè)土壤樣品中重金屬的形態(tài)分布未呈隨土壤pH值變化而變化趨勢，土壤有機(jī)質(zhì)與相應(yīng)土壤中重金屬形態(tài)分布相關(guān)性分析數(shù)據(jù)表明，土壤有機(jī)質(zhì)不是影響研究區(qū)域土壤中重金屬分布的主要因素。

矸石山；土壤；重金屬；生物有效性；形態(tài)分布

礦業(yè)活動(dòng)是土壤中重金屬污染物的重要來源之一。一些礦山固體廢物，如煤矸石等從地下搬到地表后，由于所處環(huán)境的改變，極易發(fā)生風(fēng)化作用，從而使有毒有害元素釋放到土壤中，給采礦區(qū)及其周圍環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染（楊婭等，2015）。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對煤矸石自然風(fēng)化過程、礦區(qū)周邊土壤中有害元素污染特征、遷移規(guī)律及風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)等展開了大量的研究，如陳峰等（2006）對山東某煤礦5個(gè)矸石山周邊土壤進(jìn)行了采樣分析，發(fā)現(xiàn)煤矸石堆放對周圍土壤造成了重金屬污染，總潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度為輕微。孫賢斌等（2015）在淮南大通煤礦廢棄地研究中發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)域土壤中重金屬Hg、Cd、Cr、Pb和Cu超出土壤背景值1.99～27.2倍，Hg的單因子風(fēng)險(xiǎn)等級均在強(qiáng)以上，Cd的風(fēng)險(xiǎn)等級為極強(qiáng)和很強(qiáng)。

阜新市是一個(gè)具有百余年煤炭開采歷史的礦業(yè)城市，長期的礦業(yè)生產(chǎn)過程給礦區(qū)和周圍環(huán)境都造成了嚴(yán)重的影響和危害。目前，對于阜新礦區(qū)研究多集中于礦區(qū)廢棄地的復(fù)墾和生態(tài)恢復(fù)（王志宏等，2006），土壤中重金屬含量的空間分布與煤礦開采活動(dòng)的關(guān)聯(lián)性研究等（徐理超等，2007）；缺少對矸石山周邊區(qū)域土壤中重金屬污染現(xiàn)狀、重金屬生物有效性及影響因素的系統(tǒng)研究，相應(yīng)數(shù)據(jù)缺失，因此有必要開展相關(guān)工作。本研究主要以阜新礦區(qū)某矸石山周邊區(qū)域土壤為研究對象，基于前期的調(diào)查和分析工作，選取Zn、Pb、Cu、Cr和Ni等5種重金屬，對其在土壤中的污染現(xiàn)狀進(jìn)行分析與評價(jià)，同時(shí)對影響其在土壤中分布的因素進(jìn)行探討，從而了解矸石山周邊區(qū)域土壤污染情況，為相關(guān)礦業(yè)城市土壤中重金屬污染分布及評估研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品采集與處理

土壤樣品的采集以煤矸石山為中心，在其東南（SE）、東北（NE）、西南（SW）和西北（NW）4個(gè)方向50 m范圍共布設(shè)32個(gè)采樣點(diǎn)，每個(gè)方向采集8個(gè)土壤樣品，分別在0、5、10、15、20、30、40和50 m處。在遠(yuǎn)離矸石山1000 m西南方向不受污染的田地設(shè)置對照采樣點(diǎn)，采集2個(gè)對照土壤樣品。采樣點(diǎn)位置如圖1所示。在0～20 cm深度多點(diǎn)采集土壤樣品，混合均勻后按四分法留取1.0 kg樣品，采集的土壤樣品在自然狀態(tài)下風(fēng)干，去除雜草、礫石等，過2 mm篩保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 土壤樣品的測定

土壤樣品過0.15 mm篩，采用硝酸-鹽酸-氫氟酸進(jìn)行消化處理，微波消解儀（ETHOS，萊伯泰科有限公司）消解，Zn、Pb、Cu、Cr和Ni含量采用火焰-原子吸收光譜法測定（TAS-990，北京普析通用儀器有限公司）。

土壤中重金屬形態(tài)分析采用BCR四步提取方法，（1）稱取0.2 g土壤樣品置于離心管中，加入40 mL 0.11 mol·L-1醋酸，在室溫下振蕩16 h，離心20 min，上清液定容測定，此步提取的重金屬形態(tài)為弱酸溶態(tài)。（2）在上步殘?jiān)屑尤?0 mL 0.5 mol·L-1的鹽酸羥銨（硝酸調(diào)pH=1.5），在室溫下振蕩16 h后離心20 min，取其上清液定容，此步提取的重金屬形態(tài)為可還原態(tài)。（3）在上步提取后的殘?jiān)屑尤?0 mL 30% H2O2（硝酸酸化，pH=2～3），室溫放置1 h。在低溫水浴下加熱1 h，加熱恒溫于（85±2）℃，補(bǔ)加10 mL H2O2，重復(fù)上述蒸發(fā)操作至剩余溶液2 mL左右。冷卻后加40 mL 1.0 mol·L-1醋酸銨（硝酸酸化pH=2.0±0.1），搖勻，振蕩16 h，離心分離取其上清液，定容，此步提取的重金屬形態(tài)為可氧化態(tài)。（4）將上步提取的殘?jiān)糜谖⒉ㄏ鈨x中，依次加入6 mL硝酸、2 mL鹽酸和2 mL氫氟酸進(jìn)行消解處理，此步提取的重金屬形態(tài)為殘?jiān)鼞B(tài)。

重金屬分析方法參照國家相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)方法，實(shí)驗(yàn)過程所用試劑為優(yōu)級純，器皿使用前在4 mol·L-1硝酸溶液中浸泡1天并用去離子水多次洗滌后使用，每批樣品分析時(shí)做20%平行樣品，5種重金屬Zn、Pb、Cu、Cr和Ni標(biāo)準(zhǔn)樣品均購自中國計(jì)量科學(xué)研究院，標(biāo)準(zhǔn)物的回收率在108%～120%之間。

1.3 評價(jià)方法

單因子污染指數(shù)法被用于評價(jià)土壤中某一污染物的污染程度。其公式為：

式中，Pi為環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；Ci為i污染物的實(shí)測濃度（mg·kg-1）；Si為i污染物的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（mg·kg-1）。土壤中重金屬的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB15618—1995）Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)，Zn、Pb、Cu、Cr和Ni的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值分別為250、300、100、300和50 mg·kg-1。

綜合污染指數(shù)是評價(jià)土壤中多個(gè)污染元素的綜合污染指數(shù)。其公式為：

式中，Pn為內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)；Piave為各污染物指數(shù)的算術(shù)平均值；Pimax為各污染物中最大的污染指數(shù)。

圖1 采樣點(diǎn)位圖Fig. 1 Location of the sampling sites

2 結(jié)果與討論

2.1 土壤中重金屬含量總體情況

矸石山周邊土壤重金屬含量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。土壤中Zn、Pb、Cu、Cr和Ni的含量變化范圍分別為75.2～190、27.8～83.3、43.5～149、90.9～182、32.0～88.0 mg·kg-1。5種重金屬元素含量的最大值均高于本研究測定的土壤背景值，其中Cu、Cr和Ni的最大含量超過背景值的2倍，Zn和Pb的最大含量為背景值的1倍。除Zn外，Pb、Cu、Cr和Ni含量的平均值均高于土壤背景值，可見研究區(qū)域土壤中這4種重金屬存在普遍的積累。從變異系數(shù)變化情況來看，5種重金屬的變異系數(shù)在0.258～0.414之間，變異系數(shù)值均小于1，變異系數(shù)從大到小排列依次為Cu、Ni、Pb、Cr和Zn。其中，Cu、Ni和Pb變異系數(shù)相對較大，說明其在土壤中的分布較不均勻，含量變化較大，可能在某處富集。Cr和Zn變異系數(shù)相對較小，表明其在矸石中分布相對其它3種重金屬均勻，含量變化不顯著。將土壤中重金屬元素含量與土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB15618—1995）Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)（Cu和Ni分別為100 mg·kg-1和50 mg·kg-1）進(jìn)行比較可知，研究區(qū)域土壤中Cu超標(biāo)1.49倍，Ni超標(biāo)1.76倍，超標(biāo)率分別為21.9%和28.1%。相關(guān)研究表明煤矸石中往往含有較多的Cu、Zn和Ni等重金屬，長期堆積和風(fēng)化會導(dǎo)致其向周圍土壤緩慢地釋放重金屬，釋放出來的重金屬在附近土壤中積累（王興明等，2012；Dang et al.，2002）。

表1 土壤中重金屬含量統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果Table 1 Statistic result of heavy metal concentrations in soils

圖2 表層土壤中重金屬含量空間分布Fig. 2 Spatial distribution of heavy metal content in topsoils

2.2 土壤中重金屬分布

研究區(qū)域煤矸石山4個(gè)方向——東南、西北、西南和東北表層土壤中重金屬含量空間分布情況如圖2所示。從4個(gè)研究方向土壤中重金屬含量分析結(jié)果可以看出，研究區(qū)域西南和東北方向大部分土壤中重金屬含量略高于東南和西北方向土壤中重金屬含量。如Cu在東南、西北、西南和東北方向8個(gè)采樣點(diǎn)土壤中平均含量分別為55.0，61.8，112和70.7 mg·kg-1，這可能是由于阜新地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)（許麗等，2006），其次是東北風(fēng)和北風(fēng)。而煤矸石對土壤造成重金屬污染的主要方式之一是通過風(fēng)蝕后的矸石山揚(yáng)塵懸浮于大氣中，并隨風(fēng)降落于矸石山周圍的土壤。這與其他學(xué)者的研究成果相一致。如張明亮等（2007）在研究中發(fā)現(xiàn)，土壤中重金屬元素分布受到地形地貌的影響顯著，煤矸石山下風(fēng)向和地表水下游方向有利于污染物質(zhì)遷移、富集，因此成為土壤重金屬污染最嚴(yán)重的區(qū)域。

從圖2矸石山4個(gè)方向不同位置采樣點(diǎn)土壤中重金屬濃度的變化趨勢可以看出，隨著距煤矸石堆距離的增加土壤中重金屬含量基本呈現(xiàn)下降趨勢。超過土壤環(huán)境質(zhì)量Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)的兩種重金屬中，Cu在東北和西南方向分別在遠(yuǎn)離煤矸石山5 m和30 m以上距離時(shí)其含量降至Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)值（100 mg·kg-1）以下；Ni在西南方向遠(yuǎn)離煤矸石山5 m以上距離時(shí)其含量降至Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)值（50 mg·kg-1）以下。相關(guān)學(xué)者研究認(rèn)為，受風(fēng)化和淋溶水遷移的影響，隨著距離煤矸石堆距離拉長，土壤中重金屬含量越低（馮啟言等，2002）。

2.3 重金屬來源分析

采用SPSS軟件Pearson相關(guān)性分析得到5種重金屬在土壤中含量的相關(guān)系數(shù)，如表2所示。

從表2可知，Zn、Pb、Cu、Cr和Ni 5種重金屬均呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。其中Cu與Zn，Cu=與Ni，Zn與Ni在α=0.01水平上呈現(xiàn)出極顯著相關(guān)性，Pb與Cr，Pb與Cu在α=0.05水平上呈現(xiàn)出顯著相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)最小的是Zn與Cr，為0.459，呈現(xiàn)中等強(qiáng)度相關(guān)性。污染重金屬元素之間的相關(guān)性在一定程度上反映了元素污染程度的相似性或污染來源相似性（張雷等，2011）。從表2可知，研究區(qū)域土壤中部分重金屬可能具有相同的來源或共同的地化性質(zhì)。

表2 土壤中重金屬總含量相關(guān)性矩陣Table 2 Correlation matrix of total metal concentrations in soil

表3 土壤中重金屬形態(tài)分布Table 3 Chemical speciation fractions of heavy metals in soil

2.4 重金屬形態(tài)分析及其影響因素

由于土壤中重金屬的遷移能力很大程度上取決于重金屬元素的形態(tài)，因此采用BCR順序提取法分析土壤中Zn、Pb、Cu、Cr和Ni的化學(xué)形態(tài)，分析結(jié)果如表3所示。從表3可知，土壤中重金屬以殘?jiān)鼞B(tài)為主，占比達(dá)51.1%以上。弱酸溶態(tài)含量最低，僅占2.09%～10.8%。重金屬殘?jiān)鼞B(tài)性質(zhì)比較穩(wěn)定，其遷移轉(zhuǎn)化性和生物可利用性很小。弱酸溶態(tài)性質(zhì)最不穩(wěn)定，極易從土壤中釋放出來造成二次污染?？蛇€原態(tài)和可氧化態(tài)在一定的物理化學(xué)條件下會釋放出來顯示生物有效性。弱酸溶態(tài)、可還原態(tài)和可氧化態(tài)是不穩(wěn)定的形態(tài)，稱為可提取態(tài)（余秀娟等，2013）。部分研究區(qū)域土壤中重金屬的可提取態(tài)含量比例較高，如西北方向的Ni可提取態(tài)含量比例為48.9%，可能具有一定的遷移能力。5種重金屬中Cr的可還原態(tài)和可氧化態(tài)含量比例較低，為2.64%～10.23%。Cu不同于其他重金屬的特點(diǎn)是其可氧化態(tài)含量比例為可還原態(tài)含量比例的3倍以上，在23.48%～33.45%，遠(yuǎn)高于其他重金屬可氧化態(tài)含量比例。這可能是由于Cu與有機(jī)物質(zhì)具有很強(qiáng)的親和力，易與有機(jī)物結(jié)合為穩(wěn)定的有機(jī)物-銅化合物（Li et al.，2001）。Pb可還原態(tài)比例略高于可氧化態(tài)比例，這可能是由于鉛可以緊緊地吸附在Al、Fe和Mn氧化物的表面，使得可還原態(tài)Pb的含量較高（Du et al.，2008）。

研究表明重金屬進(jìn)入土壤后，通過溶解、沉淀、絡(luò)合和吸附等各種反應(yīng)形成不同的化學(xué)形態(tài)。同時(shí)各形態(tài)之間受土壤理化性質(zhì)及環(huán)境因素的影響而處于動(dòng)態(tài)平衡中，隨條件的變化重金屬元素的活性和生物有效性會有所不同（Pagnanelli et al.，2004；郭觀林等，2005）。在土壤的理化性質(zhì)中，pH是一個(gè)比較重要的因素。Buanam et al.（2005）在研究中發(fā)現(xiàn)土壤中Cd和Zn的可交換態(tài)含量隨pH值升高而降低，同時(shí)pH還有可能通過影響其他因素而影響重金屬的形態(tài)（王孝堂，1991）。研究區(qū)土壤中pH值的變化范圍為5.7～7.9。根據(jù)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB15618—1995）Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)將土壤pH分為酸性（pH＜6.5）、中性（6.5～7.5）和堿性（pH＞7.5）3組。圖3所示為不同pH范圍內(nèi)土壤樣品中重金屬形態(tài)分布。3組樣品的個(gè)數(shù)分別為7、23、2個(gè)，共計(jì)32個(gè)土壤樣品。

由圖3可知，3組土壤樣品重金屬都以殘?jiān)鼞B(tài)為主要形態(tài)，弱酸溶態(tài)含量最低。一些相關(guān)研究表明弱酸溶態(tài)是遷移性較強(qiáng)，環(huán)境影響較為嚴(yán)重的重金屬形態(tài)，其占比隨著pH值的增大而呈現(xiàn)降低趨勢（秦魚生等，2013）。本研究中各組重金屬的形態(tài)分布隨pH值變化趨勢不明顯。

圖3 不同pH范圍內(nèi)土壤樣品中重金屬形態(tài)分布Fig. 3 Chemical speciation fractions of heavy metals in soils among different pH values

有機(jī)質(zhì)對重金屬具有較強(qiáng)的絡(luò)合能力，土壤中有機(jī)質(zhì)通過與重金屬元素形成絡(luò)合物從而影響土壤中重金屬的移動(dòng)性及其形態(tài)間的轉(zhuǎn)化（羅冬蓮等，2004）。采用外加熱重鉻酸鉀容量法測定研究區(qū)土壤中有機(jī)質(zhì)的含量，測得研究區(qū)土壤中有機(jī)質(zhì)的含量范圍為15.2～65.7 g·kg-1，采用SPSS軟件對土壤有機(jī)質(zhì)與不同形態(tài)重金屬元素進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果如表4所示。由表4可知，研究區(qū)域土壤中重金屬Zn的各種形態(tài)均與有機(jī)質(zhì)呈正相關(guān)關(guān)系，有些點(diǎn)位呈顯著正相關(guān)關(guān)系。而Pb、Cu、Cr和Ni與有機(jī)質(zhì)相關(guān)性較弱，這可能是由于影響矸石山周邊土壤中重金屬分布的因素比較復(fù)雜，有機(jī)質(zhì)不是影響研究區(qū)域土壤中Pb、Cu、Cr和Ni分布的主要因素。

2.5 土壤污染評價(jià)

采用單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法全面分析研究區(qū)域土壤中重金屬的污染狀況。

根據(jù)單因子指數(shù)法計(jì)算公式，得到的評價(jià)結(jié)果如表5所示。從表5可知，在采集的32個(gè)土壤樣本中，重金屬污染程度較輕，其中Pb和Cr在土壤中的含量處于安全水平。Zn、Cu和Ni分別有6.25%、18.7%和50.0%的樣本處于警戒水平，5種重金屬中Cu和Ni的污染水平相對最高，分別有21.9%和28.1%的樣本處于輕度污染水平。

表4 有機(jī)質(zhì)與重金屬各形態(tài)含量的相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis between metal speciation content and organic matter

表5 重金屬單因子污染指數(shù)法評價(jià)結(jié)果Table 5 Evaluation result of heavy metal concentrations in soils by single factor contaminant index

為考慮各種重金屬的平均污染水平和污染嚴(yán)重的重金屬給環(huán)境帶來的危害，又對重金屬進(jìn)行了綜合污染指數(shù)評價(jià)，評價(jià)結(jié)果如表6所示。

從表6可知，Zn、Pb、Cu、Cr和Ni對土壤污染的強(qiáng)度順序?yàn)镹i＞Cu＞Zn＞Cr＞Pb，其中Ni和Cu單項(xiàng)污染指數(shù)略高于其他3種重金屬。由綜合污染指數(shù)評價(jià)結(jié)果可知，矸石山周邊土壤已經(jīng)達(dá)到了Ⅲ級輕度污染。

表6 重金屬綜合污染指數(shù)法評價(jià)結(jié)果Table 6 Evaluation result of heavy metal concentrations in soils by comprehensive pollution index

3 結(jié)論

（1）研究區(qū)域表層土壤中Zn、Pb、Cu、Cr和Ni含量的最大值均高于本研究所測定的土壤背景值，西南和東北兩個(gè)方向土壤中重金屬污染略重于其他兩個(gè)方向。

（2）研究區(qū)域土壤中5種重金屬形態(tài)分布均以殘?jiān)鼞B(tài)為主，弱酸溶態(tài)含量最低。殘?jiān)鼞B(tài)在四態(tài)中的比例分布約為66.6%。弱酸溶態(tài)約為7.12%。統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)顯示研究區(qū)域土壤中重金屬的形態(tài)分布隨pH值變化趨勢不明顯，土壤中重金屬Pb、Cu、Cr和Ni的各形態(tài)含量與有機(jī)質(zhì)含量間相關(guān)性較弱。

（3）單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法評價(jià)結(jié)果表明，煤矸石山堆積對周邊土壤造成了重金屬污染，綜合污染指數(shù)為1.30，呈現(xiàn)輕度污染。單項(xiàng)污染指數(shù)Ni最高，有28.1%的樣本處于輕度污染水平，Cu其次，Pb最低。

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Distribution Characteristics and Influence Factors of Heavy Metals in Soils around Coal Waste Piles nearby Mining City

CONG Xin, ZHANG Ruoxi, HU Feng, ZHENG Li, LI Ya, WANG Silei
College of Environmental Science and Engineering, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China

Topsoil samples were collected systematically from 32 sampling sites. They were collected from an area centered on the coal waste piles in Haizhou shaft along four directions (southeast, northeast, southwest and northwest) within approximate distances of 50 m. Systematic studies on the heavy metal contamination of surficial soils were carried out for exploring the hazard degree of heavy metals pollution, analyzing the biological availability of heavy metals in soil, evaluating the degree of pollution and finding the factors affecting heavy metals distribution. The results showed that average contents of Pb, Cu, Cr and Ni in soil were higher than the background values of heavy metals in soil. The contents of Ni and Cu in soil were 1.49 and 1.76 times higher than that of Environmental Quality Standard Ⅱ for Soils in China (GB15618—1995). The content of heavy metals in soil took a decreased trend with the increasing distance from the coal waste piles. The assessment results of single factor pollution index and Nemero integrated pollution index showed that the pollution level of heavy metal Ni was the highest, and 28.1% of the samples were in the mild pollution level. The comprehensive pollution index of Zn, Pb, Cu, Cr and Ni in the soil was more than 1, and the soil was slightly polluted. The speciation analysis of heavy metals in soil by BCR sequential extraction indicated that the residual phase was the dominant form for the heavy metals studied in the soils. The acid soluble fraction was only 2.09%～10.8% of total concentration. The statistical analysis results stated that the distribution of heavy metals in soil samples in the study area did not change with the change of soil pH value. The correlation analysis between the soil organic matter and the distribution of heavy metals in soil by SPSS software suggested that the soil organic matter was not the main factor affecting the distribution of heavy metals in the soil.

coal waste piles; soil; heavy metal; biological availability; speciation distribution

10.16258/j.cnki.1674-5906.2017.03.017

X53

A

1674-5906（2017）03-0479-07

叢鑫, 張偌溪, 胡峰, 鄭力, 李雅, 王思蕾. 2017. 礦業(yè)城市煤矸石山周邊土壤重金屬分布特征與影響因素研究[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 26(3): 479-485.

CONG Xin, ZHANG Ruoxi, HU Feng, ZHENG Li, LI Ya, WANG Silei. 2017. Distribution characteristics and influence factors of heavy metals in soils around coal waste piles nearby mining city [J]. Ecology and Environmental Sciences, 26(3): 479-485.

國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（41403100）；遼寧省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201610147000080）

叢鑫（1976年生），女，副教授，博士，研究方向?yàn)榄h(huán)境化學(xué)。E-mail: congxin1800@163.com

2016-12-08