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随着经济社会的发展,我国矿产资源开采力度逐渐加大,铅锌矿山的环境污染问题日益严峻。铅锌矿的污染来源主要是尾矿砂和冶炼过程中产生的废弃物,主要为铅、锌、铜、镉四种重金属元素。这些重金属元素不仅引起土壤质量的退化,还通过食物链等方式危害人类的健康。本文以海南昌化铅锌矿废弃地土壤重金属污染问题为基础,以尾矿区土壤重金属污染的治理和生态恢复为目标,选择Pb、Zn、Cu、Cd四种重金属元素作为研究对象,通过对矿区表层土壤重金属元素、土壤重金属有效态含量、水平分布及两者间的相关关系进行研究,分析了尾矿区优势植物中重金属含量、水平分布特征及植物重金属的富集特征,探讨了植物修复的前景。获得的主要结论如下:(1)研究区土壤重金属元素Pb、Zn、Cu、Cd的含量平均值分别为6503.21mg/kg,3960.59mg/kg,351.49mg/kg,40.34mg/kg,各研究区土壤重金属元素含量水平很高,显著富集,主要受铅锌矿废弃地尾矿渣和冶炼的影响。研究区表层土壤重金属元素Pb、Zn、Cu、Cd的全量平均值分别为:4787.4mg/kg,2915.2mg/kg,248.97mg/kg,24.84mg/kg。各重金属元素最高值均出现在尾矿区,最小值均出现在复垦区。各重金属元素的平均含量分别为:Pb尾矿区>外围区>复垦区,Zn复垦区>尾矿区>外围区,Cu尾矿区>外围区>复垦区,Cd复垦区>尾矿区>外围区。(2)研究区土壤有效态Pb、Zn、Cu、Cd含量平均值分别为1023.29mg/kg,164.22mg/kg,42.75mg/kg,5.89mg/kg,有效态平均百分比分别为13.08%,8.05%,18.21%,49.29%。研究区表层土壤重金属元素可溶态含量Pb、Zn、Cu、Cd的平均含量分别为:630.31mg/kg,173.00mg/kg,37.17mg/kg,6.47mg/kg。其中,尾矿区Pb、Cu平均含量最高;复垦区Zn、Cd平均含量最高;而外围区Zn、Cu、Cd平均含量较低。各重金属元素的平均含量分别为:Pb尾矿区>外围区>复垦区,Zn复垦区>尾矿区>外围区,Cu尾矿区>复垦区>外围区,Cd复垦区>尾矿区>外围区。(3)研究区表层土壤重金属元素相关性分析显示:全量Cd和全量Zn、全量Cu和全量Pb呈高度显著线性相关,可能来自同一污染源,其地球化学性质相近。其他元素之间相关性不显著。表层土壤全量Pb和有效态Pb、全量Zn和有效态Zn、全量Cu和有效态Cu呈显著线性相关,全量Cd和有效态Cd相关性不显著。有效态Cd和有效态Zn、有效态Cd和有效态Cu、有效态Cu和有效态Pb呈显著线性相关关系。其他元素之间相关性不显著。(4)运用地质累积指数法对研究区进行重金属污染评价,结果显示,昌化铅锌矿废弃地土壤表层Pb的污染级别为6级, Zn的污染级别为56级, Cu的污染级别为56级,Cd的污染级别为6级。各重金属元素的污染程度排序为:Cd>Pb>Zn>Cu,Cd、Pb、Zn、Cu为极强污染,是主要的污染因子。(5)研究区主要优势植物有6种,植物体内的重金属元素主要积累于根部,地上部分的含量相对较低。所有植物都没有达到超富集植物的临界值含量。6种植物中木麻黄对Pb、Zn、Cu、Cd的富集能力很强,富集系数均>1。6种植物中对Pb、Zn、Cu、Cd的转运系数较高的是木麻黄和小叶桉。因此,为恢复矿区生态环境,可以选取木麻黄和小叶桉作为废弃地生态恢复的植被。