«上一篇/Previous Article|本期目录/Table of Contents|下一篇/Next Article»

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:

第48卷

期数:

2020年第22期

页码:

295-300

栏目:

资源与环境

出版日期:

2020-11-20

文章信息/Info

Title:

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

作者:

缪成波¹; 2;  于萌³;  卢刚³;  刘君洋¹; 2;  杨建军¹; 2

1.新疆大学资源与环境科学学院，新疆乌鲁木齐 830046； 2.教育部绿洲生态重点实验室，新疆乌鲁木齐 830046；3.新疆维吾尔自治区水土保持生态环境监测总站，新疆乌鲁木齐 830099

Author(s):

Miao Chengbo; et al

关键词:

露天煤矿; 降尘; 重金属; 新疆准东; 来源分析

Keywords:

-

分类号:

X53；X752

DOI:

-

文献标志码:

A

摘要:

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。

Abstract:

-

参考文献/References:

［1］Zheng N，Liu J S，Wang Q C，et al. Health risk assessment of heavy metal exposure to street dust in the zinc smelting district，Northeast of China［J］. Science of the Total Environment，2010，408(4)：726-733.
［2］于瑞莲，胡恭任，袁星，等. 大气降尘中重金属污染源解析研究进展［J］. 地球与环境，2009，37(1)：73-79.
［3］Kelly J，Thornton I，Simpson P R. Urban geochemistry：a study of the influence of anthropogenic activity on the heavy metal content of soils in traditionally industrial and non-industrial areas of Britain［J］. Applied Geochemistry，1996 11(1/2)：363-370.
［4］Cheng H X，Li M，Zhao C D，et al. Overview of trace metals in the urban soil of 31 metropolises in China［J］. Journal of Geochemical Exploration，2014，139：31-52.
［5］阮玉龙，李向东，黎廷宇，等. 喀斯特地区农田土壤重金属污染及其对人体健康的危害［J］. 地球与环境，2015，43(1)：92-97.
［6］Velea T，Gherghe L，Predica V，et al. Heavy metal contamination in the vicinity of an industrial area near Bucharest［J］. Environmental Science & Pollution Research International，2009，16(Suppl 1)：27-32.
［7］田春晖，杨若杼，古丽扎尔·依力哈木，等. 南京市大气降尘重金属污染水平及风险评价［J］. 环境科学，2018，39(7)：3118-3125.
［8］杨慧妮，李金娟，郭兴强，等. “两控区”城市降水、降尘中重金属元素分布特征及其相关性——以都匀市为例［J］. 生态环境学报，2016，25(8)：1487-1492.
［9］Liu S，Wu Q Y，Cao X J，et al. Pollution assessment and spatial distribution characteristics of heavy metals in soils of coal mining area in Longkou City［J］. Environmental Science，2016，37(1)：270-279.
［10］Liang X M，Song J M，Duan L Q，et al. Source identification and risk assessment based on fractionation of heavy metals in surface sediments of Jiaozhou Bay，China［J］. Marine Pollution Bulletin，2018，128：548-556.
［11］赵晓亮，孙杰，李俊华，等. 阜新城区降尘重金属污染及其健康风险评价［J］. 环境科学研究，2017，30(9)：1346-1354.
［12］王明仕，曹景丽，李晗，等. 焦作市采暖期降尘中重金属生态风险评价与源解析［J］. 生态环境学报，2017，26(5)：824-830.
［13］Liu Y，Ma Z W，Lv J S，et al. Identifying sources and hazardous risks of heavy metals in topsoils of rapidly urbanizing East China［J］. Journal of Geographical Sciences，2016，26 (6)：735-749.
［14］柴立立，崔邢涛. 保定城市土壤重金属污染及潜在生态危害评价［J］. 安全与环境学报，2019，19(2)：607-614.
［15］Men C，Liu R M，Xu F，et al. Pollution characteristics，risk assessment，and source apportionment of heavy metals in road dust in Beijing，China［J］. Science of The Total Environment，2018，612：138-147.
［16］Islam M S，Hossain M B，Matin A，et al. Assessment of heavy metal pollution，distribution and source apportionment in the sediment from Feni River estuary，Bangladesh［J］. Chemosphere，2018，202：25-32.
［17］Qu C S，Wang S，Ding L，et al. Spatial distribution，risk and potential sources of lead in soils in the vicinity of a historic industrial site［J］. Chemosphere，2018，205(1)：244-252.
［18］曹冉，孜比布拉·司马义，斯琴. 乌鲁木齐市北郊农田土壤重金属污染及生态风险评价［J］. 河北农业大学学报，2019，42(3)：57-63.
［19］齐彦杰. 中国湖泊沉积物中全氟化合物的空间分布、历史沉积行为及源解析［D］. 杨凌：西北农林科技大学，2016：46-48.
［20］杨丽萍，陈发虎. 兰州市大气降尘污染物来源研究［J］. 环境科学学报，2002，22(4)：499-502.
［21］Hopke P K，Gladney E S，Gordon G E，et al. The use of multivariate analysis to identify sources of selected elements in the Boston urban aerosol［J］. Atmospheric Environment 1976，10(11)：1015-1025.
［22］沈海，汪安璞. 重庆大气颗粒物污染来源的鉴别［J］. 重庆环境科学，1988，10(6)：1-4.
［23］张连科，李海鹏，黄学敏，等. 包头某铝厂周边土壤重金属的空间分布及来源解析［J］. 环境科学，2016，37(3)：1139-1146.
［24］Wilding L P.Spatial variability：its documentation，accommodation and implication to soil surveys［C］//Nielsen D R，Bouma J. Soil spatial variability. Wageningen：Proceedings of a Workshop of the ISSS and the SSSA. 1985：166-194.
［25］Mcgregor L A，Gauchotte-Lindsay C，Nic Daéid N，et al. Multivariate statistical methods for the environmental forensic classification of coal tars from former manufactured gas plants［J］. Environmental Science & Technology，2012，46(7)：3744-3752.
［26］陈曦，杜鹏，关清，等. ICP-MS和ICP-AES用于北京雾霾天气PM_2.5来源解析研究［J］. 光谱学与光谱分析，2015，35(6)：1724-1729.
［27］解素雯. 基于主成分分析与因子分析数学模型的应用研究［D］. 淄博：山东理工大学，2016：12-20.
［28］李玉洁，赵娜，曹月娥，等. 露天煤矿煤粉沉降对矿区周边主要植物的生理影响［J］. 生态学报，2018，38(22)：8129-8138.
［29］Facchinelli A，Sacchi E，Mallen L. Multivariate statistical and GIS-based approach to identify heavy metal sources in soils［J］. Environmental Pollution，2001，114(3)：313-324.
［30］Bilos C，Colombo J C，Skorupka C N，et al. Sources，distribution and variability of airborne trace metals in La Plata City area，Argentina［J］. Environmental Pollution，2001，111(1)：149-158.
［31］周旭，吕建树. 山东省广饶县土壤重金属来源、分布及生态风险［J］. 地理研究，2019，38(2)：414-426.
［32］Nanos N，Martín J A R. Multiscale analysis of heavy metal contents in soils：spatial variability in the Duero river basin (Spain)［J］. Geoderma，2012，189/190：554-562.
［33］刘慧琳，葛畅，沈强，等. 铁矿废弃地复垦土壤重金属来源解析研究［J］. 农业环境科学学报，2019，38(2)：317-324.
［34］张俊，李余生，孟雷，等. 芦岭煤矿区土壤重金属元素地球化学特征及来源分析［J］. 环境化学，2014，33(11)：2001-2002.
［35］姚峰，包安明，古丽·加帕尔，等. 新疆准东煤田土壤重金属来源与污染评价［J］. 中国环境科学，2013，33(10)：1821-1828.
［36］杨磊，熊黑钢. 准东矿区土壤重金属污染分析及其来源解析［J］. 中国矿业，2018，27(9)：121-126.

相似文献/References:

[1]殷彩云,王家强,柳维扬,等.降尘对棉花光合作用及氮素含量的影响[J].江苏农业科学,2016,44(09):116.
　Yin Caiyun,et al.Effects of dustfall on photosynthesis and nitrogen content of cotton[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(22):116.
[2]刘雪冉,朱琦,胡振琪,等.生态脆弱草原区露天煤矿排土场边坡复垦土壤的质量变化特征[J].江苏农业科学,2017,45(09):242.
　Liu Xueran,et al.Reclamation soil quality change characteristics of open-pit coal mine dump site slope in weakened ecological grassland region[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(22):242.

备注/Memo

备注/Memo:

收稿日期：2020-02-28
基金项目：国家自然科学基金 (编号：41661057、41601572)；新疆维吾尔自治区财政专项 (编号：2517HXKT1)。
作者简介：缪成波(1992—)，男，甘肃景泰人，硕士研究生，主要从事水土保持与荒漠化治理研究。E-mail：miaochbo729@163.com。
通信作者：杨建军，博士，副教授，主要从事干旱区水土保持与荒漠化防治研究。E-mail：yjjdfly@sina.com。

常用功能

更新日期/Last Update: 2020-11-20