天宝山周边地区土壤中重金属分布特征及风险评价

作     者：姚镇 

作者单位：延边大学 

学位级别：硕士

导师姓名：金光洙

授予年度：2022年

学科分类：12[管理学] 083002[工学-环境工程] 1204[管理学-公共管理] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 07[理学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 120405[管理学-土地资源管理] 0713[理学-生态学] 

主      题：天宝山 土壤 重金属 分布特征 生态风险 健康风险 

摘      要：土壤重金属污染范围广,滞留时间长,不易在环境中降解,受到广泛关注。天宝山老矿区曾是我国有色金属的主要矿产地之一,然而,关于天宝山及其周边地区土壤重金属分布特点及其生态风险及健康风险评价鲜有研究。本研究以天宝山老矿区附近地区为研究区域,采集表层土壤,采用电感耦合等离子体质谱仪测定了15种重金属含量,调查了该区域土壤中重金属的浓度水平,利用克里金插值法研究了空间分布特征,利用地累积指数法进行了污染评价,结合多元统计分析探讨了重金属的潜在来源,并评估了潜在生态风险和健康风险。结果表明:1)表层土壤中Cr、Co、Ni、Pb、As、Se、Mo、Ag的平均浓度均超过土壤背景值,与农用地污染风险筛选值(GB 15618-2018)相比,As和Se超出风险管制值的样点比例分别为12.25%和32.38%,基于风险筛选值的超标率的样点比例分别为6.67%和26.85%。2)空间分布研究表明,新合乡的Co、Mn、V含量较高;三道湾镇的Ag、Co、V、As含量较高;石门镇的Se、Tl、Mo、Sb含量较高;老头沟镇的Ba、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Se、Tl、V、Zn、As含量较高,原因是该位置采样点靠近天宝山铜锌矿区导致很多重金属浓度较高;头道镇的As、Mn含量较高;小营镇的Co、Mo、V、Ag、As含量较高;朝阳川镇的Ba、Co、Cr、Ni、Se、Tl、As含量较高。3)主成分分析结果显示,Tl、Pb含量受人为因素干扰较大,与矿山开采等活动有关,Cr、Ni、Co主要受自然因素影响,来自成土母质,Mo污染是人为矿区开采和农业种植共同造成的,V污染是采矿作业的结果,As污染是采矿作业和农业活动共同作用的结果。4)研究区域土壤中Ba、Tl、V、Pb的浓度水平属于无污染,Mn、Co、Zn、Ag、Ni、Cr、Cu、Sb属于轻微污染,As、Mo、Se属于轻度污染。绝大部分区域均受到不同污染的As、Se,大部分处于中度污染水平,部分达到Se重度污染。5)研究区域土壤重金属的潜在生态指数RI为199说明该研究区处于中等生态风险水平表明该区域危害程度适中,构成生态风险的主要元素为As、Se。6)研究区域土壤中非致癌重金属暴露的途径下呼吸吸入摄入量最大,致癌重金属暴露的途径下手-口接触摄入量最大。在非致癌风险评估中,As元素在呼吸吸入途径下成人非致癌风险总指数为1.311,儿童的指数为1.753,总非致癌风险指数HI均大于1,对人体构成非致癌健康风险。在致癌风险评估中,致癌风险指数TCR均小于1,对人体不构成致癌健康风险。