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矿山资源开发利用过程中导致的重金属环境污染问题日益严重。莲花山钨矿开采过程留下大量废弃地,导致矿区及下游地区环境问题极其严重。本文以广东省莲花山钨矿废弃地及其下游河流、农田、果园为研究对象,主要研究了As、Zn、Cu、Cd、Pb、Ni等金属环境地球化学行为及矿区生态环境,得出如下主要结论。 1.矿区废弃地土壤Zn、Cu、Ni、Ni、Pb、Cd和As均高于背景值,其中污染最为严重为Cd和As,它们分别超过背景值的24、169倍。由于矿区酸性废水的影响,矿区废弃地下游农田土壤重金属污染,离矿区100m范围极为严重,农作物难以耕种而废弃。 2.矿区废弃地土壤电导率、总酸度和交换性酸度显著高于背景土壤,受矿区酸性废水的长期影响,矿区下游的土壤出现了酸化和盐化,影响随离矿区距离有所减弱。采矿废弃地土壤有机质、全N及碱解N含量低于背景土壤。废弃地的总钾和总磷基本一致,但是钾和磷有效性显著降低。与土壤背景值相比,采矿废弃地、选矿废弃地及矿区农田土壤过氧化氢酶和磷酸酶显著下降,选矿废弃地土壤的尿酶和蔗糖酶显著降低。土壤尿酶活性可表征土壤退化,有效地反映土壤酸化、高电导率及As和Cd污染程度。 3.钨矿开采过程产生了大量酸性废水,导致矿区下游河段地表水和底泥酸化、电导率增加、重金属污染严重,其中以As、Cd污染最为严重,大量污泥沉积于河床,对矿区下游河段形构成长期的环境风险。由于受污染河流灌溉影响,河流附近果园土壤As、Cd污染较严重,进而导致水果中As、Cd超标。 4.废渣和农田土壤砷以铁型砷、铝型砷、钙型砷为主,总和占总砷的40.4-97.4%。As(Ⅲ)、As(Ⅴ)占总砷的57.3-72.0%,以As(Ⅴ)为主,MMA和DMA含量较少,总和占总砷的13-26.9%。矿区废渣及土壤中重金属迁移性特征为:Cd>Zn>Cu>Pb。 5.矿区及污染农田土壤剖面中,砷主要以铁型砷与残渣态砷为主,且铁型砷、钙型砷的含量与铁钙元素的含量存在明显的相关性。在农田土壤剖面中,在40 cm深度处砷含量最高。土壤中铁型砷的含量与土壤pH值具有显著相关性,在酸性土壤中铁型砷的含量高于钙型砷。