基于成土母质的矿产资源基地土壤重金属生态风险评价与来源解析

作者：卫晓锋; 孙紫坚; 陈自然; 魏浩^*; 孙厚云; 刘卫; 傅大庆

来源：环境科学, 2023, 44(06): 3585-3599.

DOI：10.13227/j.hjkx.202206291

• 矿产资源基地
• 重金属
• 污染分布特征
• 风险评价
• 来源解析

矿产资源基地具有资源经济与环境污染双重属性，阐明土壤重金属的空间分布特征、污染现状及其来源，有助于甄别“自然污染”和“人为污染”.以滦河流域滦平县红旗镇钒钛磁铁矿资源基地为研究对象，采用地累积指数、内梅罗指数和潜在生态风险指数评价土壤重金属污染特征，利用冗余分析(RDA)和正定矩阵因子分解法(PMF)解析土壤重金属污染来源.结果表明，矿产资源集中的中基性角闪岩类和片麻岩类变质岩母质的Cr、 Cu和Ni含量平均值是其他成土母质的1～2倍，Pb和As含量平均值低于其他母质区.河道冲洪积母质Hg含量平均值最高，Cd在中基性片麻岩类变质岩母质、酸性流纹质火山岩母质和河道冲洪积母质中含量平均值较高.土壤重金属地累积污染程度(Igeo)依次为：Cd>Cu>Pb>Ni>Zn>Cr>Hg>As.内梅罗综合污染指数(PN)变化范围为0.61～18.99,样点中10.00%和8.08%分别达到中度、重度污染，内梅罗单因子指数(Pi)显示中基性角闪岩类和片麻岩类变质岩母岩区的Cu、 Cd、 Cr和Ni元素较高.潜在生态风险系数(Ei)的大小顺序为：Hg(58.06)>Cd(39.72)>As(10.98)>Cu(6.56)>Pb(5.60)>Ni(5.43)>Cr(2.01)>Zn(1.10).表层土壤中84.27%的样点潜在生态风险指数(RI)≤150,整体属于轻微潜在生态风险等级.土壤重金属来源主要为成土母质风化自然源，其次为农业活动和交通运输混合源、矿业开发源，少量源于化石燃烧释放，贡献率分别为41.44%、 31.83%、 22.01%和4.73%.矿产资源基地的重金属污染风险具有多源性特点，并非完全来源于矿业开发.研究成果可为区域绿色矿业发展和生态环境保护提供科学依据.

• 单位
  河北地质大学; 北京矿产地质研究院