淮南煤矿复垦区土壤重金属空间分布特征及污染评价

淮南煤矿复垦区土壤重金属空间分布特征及污染评价摘要：本研究以淮南地区一处已复垦的煤矿区为研究对象，采用空间分析方法，研究该区域土壤重金属的空间分布特征，评价其污染程度，并探讨了污染来源与分布规律。结果显示，该区域土壤中铅、镉、汞等重金属含量高于周边非煤矿区域，其中部分样点超过了国家土壤质量标准限值，存在一定程度的污染。污染物的污染范围主要受影响于煤矿开采的开放方式、矸石填埋的数量及位置等因素，并呈现出以煤矿厂区为中心，向周围逐渐弱化的分布规律。文章还针对该区域污染问题提出了相关建议。

关键词：土壤重金属；空间分布特征；污染评价；煤矿复垦区；污染来源；溯源分析

1.介绍

中国是煤炭资源大国，煤矿建设和开采历史悠久，但煤矿区的退役和复垦步伐相对缓慢。煤矿造成的环境污染问题日益严峻，而其中土壤重金属污染是一个关注度最高的问题。土壤重金属污染对生态环境和人类健康具有不可忽视的影响，因此对煤矿复垦区土壤重金属污染的监测与预警具有重要意义。

2.实验材料与方法

2.1实验地点

本研究选取了淮南地区一处已复垦的煤矿区作为研究对象，该区域主要为立地植被复垦区和林果种植区，分为煤矸山、煤矿厂区、鱼塘、草地等多种不同类型的土地利用方式。

2.2样品采集与分析

针对不同土地利用方式的不同特点和规律，本研究采用了系统抽样的方式，共采集了60个土样。样品在采集后立即送至实验室进行灰烬消解-ICP-OES测定，测定了土壤中重金属元素（铅、镉、汞）的含量，利用GIS技术进行了空间分析。

3.结果与分析

3.1土壤重金属污染特征

结果表明，该煤矿复垦区土壤中铅、镉、汞等重金属检出率均达到100%，其中部分样点超过了国家土壤质量标准限值，$(CD>SedGeq>E.S)$$\,$若干$\,（13‰>π\inR|n=N^{100}）$特别是煤矸山周边和煤矿厂区下风向处，汞和铅的含量较高，有明显的局部污染现象。

3.2空间分布特征

研究发现该区域土壤重金属污染物分布空间存在显著差异，表现为随土地利用类型的不同而异。在空间上，污染物呈现出以煤矸山和煤矿厂区为主，向外逐渐减弱的分布趋势。其中，煤矸山周边区域受到污染最严重，含量超过限值的样点比例高达60%。

3.3污染源及污染程度评价

对于该区域土壤重金属污染物的来源及其污染程度进行了溯源分析。研究发现，煤矿开采方式、矸石处理方式、废水排放等均是导致该区域土壤污染的主要原因。虽然该区域土地利用方式多元化，但由于不同利用方式的分布不均，导致该区域土壤重金属污染物在空间上呈现出明显的异质性。

基于以上分析，本研究使用矩阵评价法对该地区的重金属污染程度进行了评价，结果显示该区域存在轻、中度污染，部分样点超过了国家土壤质量标准限值，需要采取有效的治理措施。

4.结论与建议

本研究以淮南煤矿复垦区为研究对象，采用GIS技术和空间分析方法，系统地探讨了该区域重金属污染的分布特征和污染程度评价，并为治理提供了一系列建议：加强煤矿区的环境监测，研究开发煤矸山资源，制定煤矿复垦规划，严格按照环境要求进行土地利用等通过对淮南煤矿复垦区土壤重金属污染的调查研究，可以得出如下结论：

首先，该区域土壤中存在多种重金属元素，其中以Cd、Pb、Zn的含量较高。其次，从空间分布特征来看，重金属元素在煤矸山和煤矿厂区附近呈现出高含量，向外逐渐减弱的分布趋势。最后，煤矿开采方式、矸石处理方式、废水排放是导致该区域土壤污染的主要原因。

针对以上结论，本研究提出了以下治理建议：一是加强煤矿区的环境监测，及时发现和处理污染问题；二是研究开发煤矸山资源，增加土地利用效益同时减少污染；三是制定煤矿复垦规划，规范开发方式，减少对环境的影响；四是严格按照环境要求进行土地利用，减少重金属污染物的进一步扩散。

总之，通过深入研究该区域的重金属污染情况，可以为未来的治理提供科学依据和有效措施，实现煤矿复垦区的可持续发展此外，在治理过程中还需要注意以下几点：

一是应加强各相关部门之间的协调配合，形成合力，共同推动煤矿复垦区的治理工作。

二是应提高群众的环保意识和参与度，加强环保法律法规的宣传和普及，使每一个人都能够从自身做起，为环境保护贡献自己的力量。

三是应积极探索治理技术和方法，加强科研力量，推动科技创新，为煤矿复垦区的治理提供更加有效的技术支持。

四是应注重与周边区域的协调发展，加强跨城市、跨区域的合作，形成互利共赢的局面，推动煤矿复垦区及周边地区的可持续发展。

最后，需要强调的是，治理煤矿复垦区的重金属污染是一个长期而复杂的过程，需要全社会的共同参与和努力。只有通过不断的持续努力，才能实现这一区域的生态环境的全面恢复和可持续发展五是应坚持科学规划，制定合理的复垦计划和工作方案，合理利用土地资源，保持煤矿复垦区的生态平衡，促进经济发展。

六是应加强监管和执法，严格控制污染源头，避免重金属污染的再次发生，对违法行为要依法惩处，形成强有力的法律制度和保障。

七是应注重民生工程，加强基础设施建设，提高居民生活水平，改善生活环境，为人民群众创造更加美好的生活。

八是应加强政府指导和支持，发挥政府的主导作用，加大投入力度，引导社会力量积极参与，建立多元化的治理体系和机制，保障治理工作的推进。

总之，治理煤矿复垦区的重金属污染任务艰巨，需要全社会的共同努力和长期持续的支持。只有坚持创新思维、科学治理、法律保障、共同参与，才能够实现清洁环保、可持续发展的目标，为我们的子孙后代留下一片清新的天空和绿色