摘要
为探讨矿井中水生态灌溉对土壤重金属空间分布和污染特征,在野外长缓坡面进行自上而下的“梯田式”灌溉试验,连续灌溉3年,对灌溉坡地(灌溉区)与未灌溉坡地(未灌溉区)土壤重金属(As、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn)含量进行对比分析,利用地累积指数法评价土壤重金属污染水平。结果表明,研究区土壤重金属含量均低于农用地土壤污染风险筛选值,灌溉区As、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的均值超过内蒙古背景值,灌溉区Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量显著高于未灌溉区(P < 0.05)。灌溉区与未灌溉区表层与深层土壤重金属含量无显著差异,而在沿坡面方向上重金属的分布特征具有显著差异。与未灌溉区相比,灌溉区Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量在中上坡位出现显著累积现象,而下坡位变化不大。对两个样区表层(0 - 20 cm)土壤重金属污染特征进行了评价,结果显示灌溉区Cr、Cu、Ni、Pb和Zn在中上坡位为轻度污染,未灌溉区土壤As部分样点处于轻度污染状态,其它重金属整体处于清洁状态。综上,矿井中水灌溉会造成中上坡位土壤重金属累积,出现一定的污染风险,而对下坡位影响较小。研究结果可为矿井水资源化及水资源可持续发展提供科学参数。
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