陶家河流域矿业资源开发对环境影响研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 王子薇 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 曹红英 |
| 关键词 | 生态环境评价 重金属污染 空间分布特征 污染源识别 路径分析 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 英文摘要 | 矿产资源是国家的关键性战略资源，是保障国民经济持续稳定发展不可或缺 的物质基础，同时也是生态环境的构成要素和重要影响因素。在生态优先和强调 国家整体安全观的新时代，环境保护与关键矿产资源供应安全的矛盾日益突出， 探究矿产资源开发对生态环境的影响机理是解决这一问题的先决条件和基础。作 为受有色复合金属矿开发影响时间最长、范围最广的流域之一，陶家河流域是著 名的“有色金属之乡”，矿工业活动聚集区。本研究选取该流域为研究对象，分析 流域生态环境变化，识别流域内多金属矿业活动带来重金属污染问题，并进一步 明确主要重金属污染物。通过实地调研采样分析，讨论重金属在流域系统内多介 质的时空格局变化。科学定量推算时空格局变化诱因，及相关产业活动的贡献量。 分析流域重金属污染的健康和生态风险。为管控流域生态风险、维护人民生命安 全，建设流域生态文明提供基础依据。为类似受矿业影响严重的地区未来发生的 环境变化推断提供参考。论文所得主要结论如下： （1）重金属污染是有色多金属矿业开发给流域带来的关键环境问题，四种 主要污染重金属为 Cd、As、Pb 和 Zn。2013 年与 2021 年流域均存在较为严重的As、Pb、Zn、Cd 复合污染问题，以 As 污染最为严重。流域土壤 As、Pb、Zn 的 超标率分别从 2013 年的 92%、85%、68%下降至 2021 年的 73%、54%、53%， 均值从3752.2mg/kg、2341.7mg/kg、1184.8 mg/kg下降至456.7mg/kg、373.2mg/kg、386.8mg/kg；Cd 的超标率从 0.3%上升至 14%，均值从 0.11mg/kg 上升至 1.91mg/kg。 流域地表水在两个采样年度均存在较为严重的 As、Cd、 Pb、Zn 复合污染问题， 污染分布格局与土壤重金属污染分布空间格局相似，流域上游污染最为严重。从 时序变化来看，流域整体 As、Pb、Zn 污染范围及程度下降，Cd 污染范围及程度 有升高趋势。 （2）主成分和非负约束因子结合分析了流域重金属污染来源。识别研究 区土壤重金属污染的主要来源为矿业开发活动输入源、尾砂固废与农业混合 源、交通排放源。2013 年研究区土壤重金属来源组分与 21 年基本一致，分 布情况类似。其中 2013 年研究区土壤重金属来源贡献率依次为 61.02%、12.22%、 26.44%；与之对应，2021年贡献率分别为 56.19%、17.89%和 25.92%。 PMF 模型分析结果表明工矿采选冶炼业带来干湿沉降是 2013 年 Cd 和 Pb 的主要来源，贡献率分别为 63.2%和 45.7%；尾砂造成的重金属沉降和地 表径流是 2021 年 Cd 和 Pb 的主要来源，贡献率分别为 66.21%和 57.11%。 SEM 路径分析结果表明，高本底值结合矿业开采活动，对所有重金属污染都 呈现出显著正相关性。 （3）地累积指数单项评价指数显示，2021 年土壤中 As、Pb、Zn 中重度污 染点位占比由 2013 年的 84%、57%、28%下降至 38%、37%、25%，但 Cd 超标 点位占比由 7%升高至 42%。内梅罗综合评价指数表明，流域内整体污染风险下 降，重度污染点位占比从 80%下降至 65%。2010 年-2021 年间流域内生态环境建 设有所成效，生态环境质量有向好趋势。但区域环境较为脆弱，环境质量较差。 研究区南部三十六湾生态评价结果较低，识别为流域内重点关注区域。 （4）As 污染是造成该区域人体健康风险的最重要因素。研究时段内 As 的 致癌风险整体平均值有所下降，但仍远高于最大可接受风险水平（5.0×10-5），应 高度重视该区域的 As 污染的健康风险。 |
| 学科主题 | 环境科学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 97 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/184474]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王子薇. 陶家河流域矿业资源开发对环境影响研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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