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(fù)治理提供參考。

關(guān)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(dāng)中作用日益變大應(yīng)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(dāng)中，對于土地儲備和水都有著十分嚴(yán)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(jìn)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(xué)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(jìn)行水質(zhì)檢測過程中，將魚放入水樣內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)殖，之后進(jìn)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(fù)雜多樣的帶有毒性的水質(zhì)，通過對于魚類細(xì)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(jìn)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(jìn)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(jìn)入休眠恢復(fù)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(jìn)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(jìn)行水質(zhì)的檢測，基于納米探針檢測技術(shù)，納米金探針?biāo)|(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(jìn)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(zhǔn)確的判斷出水質(zhì)中重金屬的種類含量。

（三）電化學(xué)分析法

電化學(xué)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(xué)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(xué)反應(yīng)做出記錄，進(jìn)行金屬物質(zhì)電化學(xué)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(guān)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(shè)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(jìn)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(yīng)農(nóng)業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(dān)的缺陷，是當(dāng)前國內(nèi)外最常用的進(jìn)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(jìn)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(jìn)一步探索土壤對植物的重金屬污染影響，采集了當(dāng)?shù)貎?yōu)勢植物堿草和艾草，并對其重金屬含量進(jìn)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(yán)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(rèn)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(yán)重超標(biāo)，尤其是Pb污染嚴(yán)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(yán)重的金屬污染前污染程度先與金屬元素的那邊相關(guān)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(yán)重災(zāi)區(qū)需要恢復(fù)和距離相關(guān)單位也需要及時的采取相應(yīng)的手段來維護地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

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