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土壤砷污染问题,已经受到众多专家学者们的普遍关注。高砷煤的开采导致酸性煤矿废水的直接排放,酸性矿山废水(AcidMineDrainage,AMD)具有高SO42-,高Fe、Mn、Al等,低pH的特征,对土壤环境造成了很严重的危害,即使是在煤矿停采后的数十年里,其影响还是不可忽视。 本文以兴仁县交乐村高砷煤矿废水灌溉区表土及剖面土壤为研究对象,对比分析了污灌区和清灌区土壤中As的含量及累积情况,以及砷的垂直分布情况,进一步探讨灌溉区土壤砷的污染程度及其分布特征。同时还利用综合污染指数和地累积指数法(GeoaccumulationIndex)对研究区土壤的污染状况做了初步评价。基于以上的工作得出了以下几方面的认识: (1)研究区高砷煤矿废水灌溉土壤中砷的平均含量为82.57mg·kg-1,最高值为237.55mg·kg-1,明显高于该地区土壤中砷的背景含量和清灌区土壤含量。区域内土壤砷的垂直分布很广泛,在85cm深的剖面As含量为19.07~179.62mg·kg-1。与高砷煤矿废水距离近的灌溉土壤,在各剖面中的As含量高于未受或少受煤矿废水灌溉土壤中的As含量。兴仁煤矿废水灌溉区内土壤剖面As的高含量垂直分布特征,除与当地高砷的地质地球化学背景有关外,还与污灌有很大的关系。 (2)表土pH的分布范围在4~5之间,均小于6.5,属于酸性土壤;剖面土壤pH值呈现由上至下逐渐增加的趋势;有机质和有效磷的分布没有呈现一定的规律性,在一定程度上影响着土壤砷的分布,但其相关性并不明显。土壤化学组成及重金属含量也决定着土壤中砷的分布。 (3)污水灌溉是造成土壤中砷富集及空间分布变异的主要因素。土壤总砷的分布特征显示,以溪流(灌溉渠)为基点,向下游呈现逐渐扩散趋势。砷的垂直分布,由于灌溉的差异性,呈现出各剖面点不同的特性,没有一定的规律性。污灌对土壤有效态砷含量的影响也是很明显的。 (4)对比实验的结果表明,0.05mol·L-1KH2PO4提取有效态的砷,其效果最佳。区域内表层土壤有效态砷的平均含量为0.916mg·kg-1,最高为2.171mg·kg-1,最低为0.149mg·kg-1。有效态砷含量与总砷和土地的利用类型有关。 (5)通过综合污染指数(Index)评价法和地累积指数法(GeoaccumulationIndex)对研究区土壤进行污染评价结果可知,区域内已经遭受严重的砷污染,寻求切实可行的砷污染治理方法刻不容缓。