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矿山周边的环境破坏、污染日益严重,人类的开采活动是直接原因。矿山开采除引起地质灾害外,重金属污染也是采矿活动造成的结果之一。研究重金属元素在矿山周边环境分布特征及赋存形态对矿山环境研究及治理有着重要意义。本文依托“四川省马边-雷波磷矿基地环境效应综合评估”课题,以四川省马边磷矿山为研究对象,结合野外调查与室内实验,研究重金属元素在不同环境介质中的地球化学特征,应用地质累积指数法、污染负荷指数法及潜在生态危害指数法评价相应的环境效应,采用BRC提取法进行重金属赋存形态试验并对实验结果进行分析。取得如下成果:1)水质样品呈弱碱性,全部在位于1类区域,是典型的Ca-HCO3类型水质;在空间分布上Cd、Pb、Zn元素从上游到下游含量逐渐增大,排放的污水是造成矿区水系重金属元素含量升高的重要原因,Hg、As受矿山开采活动显著影响,Co、Mn、Ni、Cu元素含量受到矿渣堆积及开采区的影响,在水系附近元素较少释放进沉积物当中,Cr、V、Ti元素受矿山开采对影响较小。三种评价法对沉积物重金属环境效应评价结果基本一致,水系沉积物中Cd、Pb、Zn元素污染较严重,整体重金属污染以中等污染为主,潜在风险区域标准以轻微生态危害为主,全国标准以强到很强危害为主,以全国水系沉积物背景值为标准的污染程度高于以区域背景值为标准;2)土壤样品pH处于4.298.81之间。空间分布上Cd、Pb、Zn元素从矿山内到外有上升趋势,矿坑口含量明显升高,受矿山开采很大影响,Hg、As元素受到矿山开采一定的影响,Co、Cr、Ni、Ti、V元素受到矿山开采影响较小,受到水流的一定影响,Cu、Mn元素受到矿山开采影响较小。以全国土壤背景值为标准,采用三种评价方法对土壤重金属污染评价结果可知马边磷矿土壤Cd、Zn、Pb元素污染较严重,污染程度以中到极重污染为主,具有中等危害以上潜在危害;3)大气尘样品所有元素均有污染。其中Cd、Pb、Zn元素污染程度最重,三者样品以极强污染为主。4)根系土中重金属与植物叶样品有显著正相关,叶更容易富集重金属元素,茎较容易富集Cu、Zn元素,Cr、Mn、Zn元素在叶中含量很高。植物果实最不易富集重金属,且果实玉米粒除Pb外重金属未超标。5)水系沉积物中Zn、Cd以弱酸溶态为主,为活跃元素,对环境有较大影响,Mn、Pb元素以可还原态为主,对环境潜在影响较大,Co、Ni、Cu、Cr、As对环境有一定潜在影响,Ti、V元素残留态占比很高对环境无影响。土壤中Cd元素以弱酸溶态与可还原态为主,Zn、Pb以可还原态与可氧化态为主,对土壤环境有着较大影响,而Mn、Co元素以可还原态为主,对环境有着较大潜在影响,Ni、Cu、Cr、As对环境有一定潜在影响,Ti、V元素残留态占比很高对土壤环境无影响。相对而言,沉积物中重金属元素活跃性大于土壤。6)重金属元素的释放明显受矿产开采影响。马边磷矿各重金属元素在不同介质中迁移转化规律明显,重金属元素随矿山人工开采进入环境中,矿山废水排入流经矿山河流,河流中重金属元素沉淀进入水系沉积物中。岩石及矿山废石堆中重金属元素可随雨水进入土壤,矿山开采导致的扬尘为大气尘重金属主要来源。