典型铊矿区废矿污染现状调查研究

张云凤

（贵州省黔东南苗族侗族自治州环境监测中心站 贵州省黔东南苗族侗族自治州 556000）

铊是一种带蓝光的白色过度重金属,化学性质活泼。铊作为毒性极强的重金属元素，随着人类活动的加剧，在某些特定的环境中累积越来越多，背景值越来越高，给区域环境和当地群众的身体健康构成严重威胁[1]。本文对发生在贵州局部地区因废弃矿井及尾矿堆存而导致周围土壤铊污染的现状进行调查研究，得出了明确结论。

1 调查研究方法

1.1 调查地点及概况

以贵州省兴仁县回龙镇回龙村铊矿点附近耕地土壤为调查研究对象，采取实地调查、采集样品检测分析的方式，对当地的环境铊污染现状进行调查研究。结合本研究的目的、内容和研究区域实际情况，将研究区分为矿渣堆积附近点、矿井附近点、废矿周围、矿山斜坡冲集点及外围等。矿渣点采用梅花布点的方式进行采样，废矿点、斜坡冲击点采用蛇形布点的方式进行采样，采样位置为0cm~20cm 的耕作土。土壤样品按上述划分区域采集，共采集土壤样品39 个。

1.2 样品采集及处理

本研究土壤样品采集及制备按《土壤环境监测技术规范》（HJ/T166-2004）进行。

1.3 土壤样品消解

土壤样品采用沙浴锅消解，具体步骤为：准确称取0.2500g 风干土样(装入聚四氟乙烯坩埚(+HNO35ml、HF 8ml(加热消解至约2ml(+HNO33ml(加热消解至约1ml(HNO32ml(加热消解至约1ml(定容到25ml(过滤(ICP-MS 检测Tl。

1.4 分析方法

ICP-MS 测Tl 含量，ICP-MS(美国PerkinElmer 公司）仪器参数：型号：DRC-e 分析条件：RF 功率：1.2kw，冷却气流量：15L/min，雾化器气流量：0.7L/min 辅助气气流量1.0L/min。

2 结果分析与讨论

矿山周围所采表层土壤样品检测结果，用单因子指数法评价结果显示，铊污染均为重污染等级，总体污染情况见下表。土壤样品检测结果、单因子指数及污染等级

矿渣点共采集耕作层土壤样品7 个，所采土壤样品铊浓度范围在45.4～169mg/kg，借鉴国外耕地土壤铊含量安全限制1mg/kg土壤的评价标准，污染指数的范围为45.0～169.0，污染等级均为重污染。

废矿堆积点在矿山下稍高的山堡上，其附近的下方有居民和大面积的耕地，在此区域共采集土壤样品13 个，检测结果表明，铊元素主要随水流迁移，采样点距离山下水流沟越近，土壤样品检测结果铊含量越高，反之则越低。土壤对重金属的吸附作用可阻滞重金属在土壤中运移，水的弥散动力可促进重金属在土壤中的运移[2]，在土壤的阻滞作用、水的弥散动力促进作用等综合因素的影响下，导致土壤中铊含量高低与水流沟的距离的密切关系。

这说明废矿随意露天堆放、日晒雨淋，对环境造成的危害非常大，且影响范围广，应采取适当的措施进行处理。

矿山斜坡冲积点，即矿山南面的斜坡，雨水长年冲刷，泥沙被水流冲到山下堆积，或进入沿途耕地，影响耕地及粮食作物的安全性。在此处斜面长度约800m 范围内，采集土壤样品6 个，检测数据表明，从山上往下，土壤铊含量呈基本增加的趋势。王正辉等（2000）相关实验结果表明，淋滤作用对矿石中的铊迁移作用很大，且与淋滤介质浓度、作用时间和温度等因素有关，在环境介质的淋滤作用下Tl 远比Cd、Pb 进入环境的速率快。吴颖娟等（2002）相关研究表明，淋滤时间、淋滤液pH 值等影响废渣表面铁氧化物的水解，从而影响废渣中铊的释放。杨春霞等（2005）研究了自然淋滤过程中铊的迁移与释放，结果表明，在自然淋滤条件下，废渣中Tl 有很强迁移释放能力。研究目标区矿山长年在雨水的冲刷淋滤下，铊随水流迁移到山下土壤耕地中累积，所以导致了这一调查结果。

3 研究区外围耕地土壤铊污染状况

矿区外围土壤样品是指在距采矿点约1000m~1500m 范围内环绕矿山采集的，这些采样点都处于相对较高的地势，矿山雨水基本不会对这些点产生影响。土壤样品检测结果表明，此区域土壤Tl 含量相对较低，但都超过了1mg/kg 的土壤铊含量安全限制，其中有些点铊含量也相对较高，是土壤环境背景值的几倍至几十倍，这种结果应该与当地的成土母质有直接的关系。

从单因子土壤污染评价指数来看，外围采样点中有两个点属于中度污染等级，一个点属于轻污染等级，这说明在废矿井、矿山的外围土壤铊污染程度相对较轻。

4 结论与讨论

本实验通过对研究目标区土壤进行实地调查取样，根据研究目标区不同种类污染源的分布情况和研究目的的具体需要，将研究目标区分为：矿渣堆积附近点、矿井附近点、废矿周围附近点、矿山斜坡冲集点及外围五个部分。详细分析检测结果数据，了解了当地土壤铊污染及其它重金属元素污染的具体情况。根据单因子污染指数评价方法，矿渣和废矿堆放点、采矿点矿山周围及外围的污染指数分别为：105、52.4、92.3、68.2、7.00，全部为重污染等级，可见耕地土壤铊污染相当严重，但外围的部分点污染等级属中等或轻微污染。为了解研究目标区土壤重金属污染的具体状况，以下用单因子污染指数和综合污染指数评价法分别对个点的土壤重金属污染情况进行评价，具体单因子污染指数和综合污染指数见下表。

各点的多因子综合污染指数在5.11~129.4 范围之间，比照污染等级划分标准，都在重污染等级范围之内，在多因自综合污染指数中Tl 的贡献率最大。总体来看研究目标区土壤重金属污染Tl、As 污染最严重，Cd 次之。从单因子来看，土壤Tl、As、Cd 污染很严重，应引起有关部门的重视。

[1]陈永亨,谢文彪,吴颖娟,等.中国含铊资源开发与铊环境污染[J].深圳大学学报:理工版,2001,18(1):57-64.

[2]冯绍元,齐志明,王亚平.排水条件下饱和土壤中铊运移实验及其数值模拟[J].水利学报，2004,(10):8,9-94.

[3]吴颖娟，陈永亨，王正辉.环境介质中铊的分布和运移综述[J].地质地球化学,2001,29(1)：52-57.