小峪河金矿区沟道水、土、植被重金属污染评估研究

樊耀文

摘  要：研究秦岭小峪河金矿区土壤、植物重金属污染状况，为矿山污染环境的恢复治理提供参考。

关键词：小峪河金矿区;重金属;五步连续提取法;形态分布;生物有效性

随着工业的不断发展，矿物资源在人类的社会当中作用日益变大应用于越来越多，通过对于，小峪河金矿区区域的矿产资源分析地质地质条件分析。得出在该区域的矿产开采活动当中，对于土地储备和水都有着十分严重的环境污染，对地区的生态平衡和生存环境产生了十分重要的影响。

一、重金属检测技术

（一）生物毒性检测

使用水质生物毒性重金属检测技术能够有效地针对水质进行重金属检测工作，常用的生物毒性检测中的生物由鱼类、藻类、大型蚤、发光菌作为水质生物毒性监测的生物。首先鱼类在水体中处于食物链的顶端，根据生物学角度分析，处于是食物链顶端的生物，其体内往往含有大量的金属物质，在进行水质检测过程中，将鱼放入水样内进行养殖，之后进行鱼类的解剖工作，通过解剖分析能够最直观的检测出水质中含有的重金属数量，同时能够检测出样本水质中主要含有的重金属的种类，由于一些水样中含有不同成分的重金属，这些重金属相互掺杂形成了复杂多样的带有毒性的水质，通过对于鱼类细胞的观察，检测人员能够更加直观的判断水样中重金属毒性物质，找到相应的解决办法。其次大型蚤作为淡水生物中最大的种群，用大型蚤作为水质重金属生物检测手段，也是很好的选择，大型蚤易于培养，适合大批量的水质检测工作，大型蚤的使用能够使监测人员清晰地了解到水体中含有的重金属残渣种类，大型蚤生物重金属检测技术被广泛应用于水质重金属监测之中，这种方法经济实惠，并且应用范围广，数据更加直观，是一种非常实用的生物毒性重金属检测手段。水藻生物毒性检测技术的应用则更为广泛，水藻的消亡与水质有直接的联系，利用藻类植物进行水质中的重金属监测手段，是最常见的检测手段之一[2]。藻类与大型蚤类似，由于生长周期短，也可以进行大量的繁殖工作，并且成本更加低廉，通过对于藻类能够清楚地看到藻类中毒症状，从而判定水体中重金属的含量以及种类。藻类毒性重金属检测技术是全世界最常用的生物毒性检测方式之一，在国际上对于藻类的毒性研究检测数据具有极大的说服力，能够为水质生物毒性检测提供重要的数据。还有一种生物毒性检测技术称作发光菌生物毒性检测技术，发光菌遇到重金属水体之后会进入休眠恢复状态，使身体不再发光，所以监测人员只需要对发光菌的发光面积进行监测，就可以得知水体中重金属的含量，但由于发光菌只能监测水质中是否有重金属成分，无法检测重金属的种类，这种发光菌生物毒性水质检测法，不适用于重金属水质的检测。通过水质生物毒性检测仪技术的使用可以有效地找出中重金属污染物质，并且快速确定重金属种类。

（二）纳米材料检测方法

纳米材料检测水体中的重金属是一种新兴的检测技术，其原理是利用纳米探针进行水质的检测，基于纳米探针检测技术，纳米金探针水质检测技术得到了长足的发展，其原理是利用纳米金探针进行水质检测时，重金属离子或者较大的重金属分子会增大纳米粒子之间的距离，不同的重金属物质会使得纳米粒子之间的距离不断变化，监测人员通过纳米粒子之间的间距就能够准确的判断出水质中重金属的种类含量。

（三）电化学分析法

电化学分析法是一种根据水样中的重金属物质在电流作用下产生的电化学性质、变化所产生的分析方法，通过对数水样中的不同点电化学反应做出记录，进行金属物质电化学对比，可以有效地判断水质内含重金属的种类，并且这种方式操作简单价格低廉，并且现在还出现了一种离子选择性电极法，这种方法大大提高了水质中重金属的检测效率[3]。并且通过这种方法，相关人员还研究出了一套可携带式的电离子选择性电极法便携设备，分析操作简单，并且方便易携带，适合户外水质重金属检测工作的需要。

二、重金属污染评价

植物重金属污染评价采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法进行。单项污染指数法是根据植物样品中各个重金属含量与其相应农业分类标准的比值，确定植物重金属污染现状。为了全面反映各重金属元素对植物的不同作用，突出高含量重金属元素对植物的影响，采用内梅罗综合污染指数法进行综合评价。该方法含有评价参数最大的单项污染指数，其突出了单项污染指数最大污染物对植物的影响，克服了平均值法各个污染物平均分担的缺陷，是当前国内外最常用的进行综合污染指数计算的方法之一。

（五）结果与分析

通过调查发现，该区域的重金属含量出现了第一章的现象及下游最大中，由此车上有最少在中游和下游当中，重金属的含量明显超过其他地区，而在中国和下游的调查当中也出现了许多在上游中并没有出现的清楚。你再说说明该区域不仅收到水流影响，同时在矿山开发的过程当中，金属元素也会随之变化，但是根据数据可以看出，个别元素变异系数相对较小，主要是因为自然环境对其的影响开发矿山活动对其影响相对较小。

二、小峪河金矿区土壤重金属污染评价及生物有效性分析

（一）土壤重金屬污染现状评价

采用潜在生态危害指数法对土壤重金属污染程度进行评价，结果显示，小峪河金矿区上Pb主要以铁锰氧化物结合态存在，Cu和Zn的生物活性系数变化规表律基本相似，均表现为K3>K1>K2，说明其不易被外界生物重新利用;Pb的生物活性系数表现为K2>K1>K3，说明土壤中Pb在受到外界环境变化时易再次释放到外界环境介质中，对环境造成污染

（二）小峪河植物重金属含量分析

1、重金属含量

为了进一步探索土壤对植物的重金属污染影响，采集了当地优势植物碱草和艾草，并对其重金属含量进行了测定，结果显示，小峪河金矿区植物中的重金属含量差异较大，其中Zn、Pb、Cu含量普遍较高，Cr和Cd含量相对较低;上游植物重金属含量较低，中游和下游植物重金属含量则明显增加，重金属含量变化总趋势为下游>中游>上游。同种植物中不同重金属含量差异明显，不同植物中同种重金属含量有差异。 单项污染指数显示，在艾草和碱草2类植物中，主要污染物为Pb，其次为Cd、Cr、Cu、Zn;对比艾草和碱草的同一种重金属的单项污染指数，可见艾草的Cu、Zn、Cd污染程度总体大于碱草，碱草的Pb、Cr污染程度总体大于艾草。内梅罗综合污染指数显示，小峪河金矿区艾草和碱草重金属污染严重，且污染程度为下游>中游>上游;碱草吸收重金属能力大于艾草，故碱草污染程度总体大于艾草。综合分析认为，小峪河金矿区矿产资源开发目前已造成植物重金属含量严重超标，尤其是Pb污染严重，艾草、碱草已不能食用。

三、结束语

根据调查结果，可以发现，该区域已经受到较为严重的金属污染前污染程度先与金属元素的那边相关不同的清楚验收会对该地区产生不同程度的污染。同时植物体内水元内部以及土壤内部金属污染也相对较为严重灾区需要恢复和距离相关单位也需要及时的采取相应的手段来维护地区的生态环境。

参考文献：

[1]王磊，苏本营，方广玲， 等.天然气开采压裂返排液污泥用于荒漠区植被修复的可行性[J].环境科学研究，2017，30（10）：1570-1579.

[2]晏闻博，柳丹，彭丹莉， 等.重金属矿山生态治理与环境修复技术进展[J].浙江农林大学学报，2015，32（3）：467-477.

[3]王磊 苏本营 方广玲 胡钰 王玥 香宝.天然气开采压裂返排液污泥用于荒漠区植被修复的可行性[J].环境科学研究，2017，30（10）.

[4]刘斯洋.南方小型废弃铅锌矿区多介质环境中重金属残留及其健康风险[D].中国科学院大学，2018.