安徽铜陵硫铁矿集中开采区矿山地质环境评价研究

安徽铜陵地区是我国典型的硫铁矿集中开采区。研究区内新桥硫铁矿等数座硫铁矿山的长期开采造成了生态环境的破坏,对铜陵地区硫铁矿集中开采区矿山进行地质环境评价可为矿山生态恢复提供依据。本文在资料分析和实际调查的基础上,选取了地质环境背景、矿业开发、矿山地质环境问题和地质灾害4种要素下20种评价指标,采用层次分析(analytic hierarchy process,AHP)法确定了各要素和指标的权重值。在此基础上运用模糊数学综合评判对研究区进行矿山地质环境评价,并采用ArcGIS的网格化插值评价法对比验证。结果表明:地质环境背景、矿业开发、矿山地质环境问题和地质灾害对矿山地质环境影响的权重值分别为0.10、0.14、0.37、0.39。模糊综合评价二级初判结果为:矿山地质环境问题对研究区矿山地质环境总体上影响较大,其中水土污染问题最为突出;一级初判结果为研究区内矿山地质环境总体较好。网格化插值评价将研究区矿山地质环境划分为严重区、较严重区和轻微区,面积占比分别为4.62%、32.04%、63.34%。模糊数学综合评价与网格化插值评价结果基本一致,AHP与模糊数学综合评判法对硫铁矿集中开采区的地质环境评价适用性较好。评价结果可为当地开展矿山地质环境保护和治理工作提供依据。

安徽典型硫铁矿集中开采区土壤重金属污染特征及来源解析

为查明安徽某典型硫铁矿集中开采区周边土壤重金属元素污染特征及污染来源,采集了研究区42个表层土壤样品和2个垂向剖面的16个土壤样品测定其pH值及Zn、 Cu、 Cd、 Pb、 Cr、 Ni、 Hg和As重金属元素含量,运用ArcGIS反距离权重插值法、内梅罗综合指数法、主成分分析法和绝对因子得分-多元线性回归(APCS-MLR)受体模型等方法进行了重金属元素分布特征分析、污染评价和来源解析.结果表明,土壤中8种重金属元素的含量平均值是铜陵地区背景值的1.03~13.14倍,Zn、 Cu、 Cd、 Pb、 Hg和As这6种重金属元素局部富集明显,在空间分布上与采矿活动位置基本一致.单因子污染指数评价显示,Zn、 Cu、 Cd、 Pb和As这5种元素存在不同程度的污染风险,Cd和Cu元素污染程度最为严重,中度污染以上占比分别为47.62%和42.86%;内梅罗综合污染指数评价显示,研究区土壤样点中度污染以上占比为61.90%;地累积指数评价显示,研究区Zn、 Cu、 Cd、 Pb、 Hg和As这6种重金属元素污染程度主要为轻污染~强污染.在土壤剖面垂向变化上,重金属元素易在土壤表层富集,向深部迁移较缓慢,高含量主要在1 m以上位置.源解析表明,Zn、 Pb和As的来源中地质高背景和采矿活动贡献率分别为37.82%、 43.49%和46.63%,成土母质风化的自然来源贡献率分别为34.02%、 40.88%和38.52%;Cr和Ni来源主要为成土母质风化的自然来源,贡献率分别为91.95%和73.68%;Cu的来源中地质高背景和采矿活动贡献率为41.91%,大气沉降和农业综合源贡献率为41.30%;Hg的来源较多,成土母质风化的自然来源贡献率为35.60%,地质高背景和采矿活动贡献率为29.87%,未知来源贡献率为34.05%;Cd的主要来源为大气沉降和农业综合源,贡献率为81.81%.