干旱区露天煤矿降尘重金属分布特征及来源分析

Distribution characteristics and source analysis of heavy metals in dust of opencast coal mine in arid area

为研究干旱区露天煤矿——新疆准东北山煤矿降尘中6种重金属元素[铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)、铁(Fe)、锰(Mn)、镍(Ni)]的分布特征及其来源,在北山煤矿下风向布设49个降尘缸,分3个时间段收集113个降尘样品,采用原子吸收仪测定降尘中的6种重金属元素含量,分析其分布特征,并结合聚类分析和因子分析对研究区降尘重金属来源进行探讨。结果表明,(1)北山煤矿降尘中重金属元素平均含量表现为Fe>Mn>Zn>Cu>Ni>Pb,其中Fe、Mn、Ni元素属于中度变异,Pb、Cu、Zn元素属于高度变异。(2)Pb元素在四号堆煤厂及停车场周边含量较高,Cu元素的高值区主要分布于采煤区的下风向,而Zn、Fe、Mn、Ni元素的高值区比较分散,主要位于研究区中部及东部。(3)Fe、Mn、Ni元素主要来源于成土母质,Cu元素主要受矿山开采活动影响,Pb元素主要来自交通车辆尾气及轮胎磨损,而Zn元素的来源不确定。(4)北山煤矿大气降尘中重金属元素主要来源及其贡献率依次为成土母质贡献率为48.40%,矿山开采活动的影响贡献率为23.55%,交通车辆尾气及轮胎磨损贡献率为17.16%,其他源贡献率约为10.89%。研究结果显示,重金属元素空间分布有所差异,主要来源为土壤成土母质、矿山开采活动、交通车辆尾气及轮胎磨损。