【论文精选】白云鄂博稀土伴生矿区土壤重金属污染及其环境评价

土壤作为重要的地理要素之一，是自然界各种生物生存和发展的基础。重金属存在于自然界中，由于金属矿石开采、加工和运输等人为活动，使得土壤和水体中重金属生物有效性提高，引发了一系列矿区土壤重金属污染，导致矿区土壤环境质量和生态系统功能下降。此外，被污染的土壤和水体会不断释放、富集、迁移和累积重金属元素，有毒重金属与其他有害物质通过食物链最终危害人和动物健康。

作为土壤修复和污染防治的重要内容，土壤环境质量评价方法和标准多样，不同评价方法对同一地区土壤环境评估具有重要影响。此前郭伟等也对白云鄂博铁矿开采区土壤重金属进行了评价，使用国家土壤环境质量标准GB15618—1995进行污染评价，评价认为矿区土壤受到了重金属Pb、Cu、Zn和Mn不同程度的污染。

我国土壤环境质量评价多采用GB15618—1995或者各省土壤背景值进行评价，但该标准距离现在已有10年，我国土壤类型多样，矿区重金属污染依然严重，局部污染加剧，该标准存在重金属形态选用单一、铅限量趋于宽松、镍限量不科学和有机污染物种类不足等问题，无法合理精确评价当前矿区土壤环境的需求。

笔者以白云鄂博稀土伴生矿区土壤为研究对象，通过采集主矿、东矿、排土场、尾矿库、矿区工业场地和运输道路6个不同类型内11个0~20cm表层土壤，分析了土壤中Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和As共6种重金属含量，以GB15618-2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》和土壤背景值为评价标准，运用单因子法、内梅罗综合污染指数法和污染负荷指数法对该矿区土壤进行土壤环境质量评价。

研究结果表明：

1) 矿区土壤存在一定的重金属污染，Pb、Cu、Zn、Ni和As为主要的污染元素，平均质量分数分别为942.42、237.10、1585.43、321.84和27.62mg/kg。所有样点中，Pb、Cu、Zn、Ni和As平均值分别超标5.54、2.37、5.28、1.69和1.10倍，超标率依次为90.91%、100%、100%、81.82%和63.64%，Pb、Zn、Cu均超标严重。Cr含量均低于风险筛选值，平均值不超标。

2) 总体来看，矿区土壤中Pb和Zn含量较高，污染最为严重。主矿区和尾矿库Pb和Zn富集均较高，污染最重，主矿和尾矿库土壤中Pb平均值分别为风险管制值的1.14和1.14倍，土壤Zn为风险筛选值的7.77和7.51倍。排土场土壤中Zn富集较高，其次是富集较多的是Cu；尾矿库和排土场土壤中Ni含量也较高。

3) 单因子法、内梅罗综合污染指数法和污染负荷指数法3种评价方法表明，矿主要污染为Pb和Zn，其次为Cu和Ni污染，污染负荷指数表明一些区域中也存在As污染，矿区总体上无Cr污染。矿区土壤中Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和As等6种重金属污染指数的平均值分别为5.54、2.37、5.28、0.61、1.69和1.10，单因子评价土壤环境质量分级分别处于Ⅴ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅰ、Ⅱ和Ⅱ级，Pb、Cu和Zn为主要污染物，整体污染较重；内梅罗综合污染指数评价方法表明矿区土壤属于重度污染，土壤环境质量评价分级内梅罗综合污染指数平均值为4.38；污染负荷指数法表明，矿区土壤Pb的最高污染系数的平均值最高，为高污染。

本研究结果可为当地矿区土壤重金属污染治理和矿山生态修复提供合理准确的科学依据。