朱英海,施澤明,2,王新宇，張凱亮，朱伯丞

(1.成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610059；2.地學(xué)核技術(shù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059)

0 引 言

近年來，水環(huán)境污染問題日益突出[1]。重金屬因其毒性大、難降解、易富集等特點(diǎn)[2]，往往會引起河流水質(zhì)下降和水生態(tài)環(huán)境惡化，甚至進(jìn)入食物鏈危害人類健康[3]。了解重金屬來源，探明重金屬空間分布特征、遷移特征及評價重金屬毒性生態(tài)風(fēng)險[4]，對科學(xué)評估水環(huán)境質(zhì)量和指導(dǎo)水環(huán)境保護(hù)具有重要意義。水系沉積物是重金屬的源和匯[5]，一般情況下，沉積物中的重金屬多與鐵錳氧化物、有機(jī)質(zhì)及黏土礦物等結(jié)合，但隨著沉積物-水界面環(huán)境條件(如pH)變化或其他擾動，又會釋放至水體中[4]，使水體重金屬含量升高，形成二次污染。前人研究發(fā)現(xiàn)長江下游水系沉積物中Cd、As、Pb和Zn在過去幾十年有明顯累積，潛在生態(tài)風(fēng)險已達(dá)到中等污染，屬于Hg型重金屬污染[6-9]，采礦和工業(yè)排污是首要來源[10]。但是人們對礦區(qū)羅布的長江上游研究甚少，由于上游水系沉積物中重金屬含量和遷移的不確定性，將對下游的水體質(zhì)量產(chǎn)生潛在危害，其重要性不容忽視。

攀西地區(qū)是我國西南重要的成礦帶，發(fā)育有釩鈦磁鐵礦、銅、鉛、鋅、錫、煤等重要礦產(chǎn)。其中鉛鋅礦床，多是川滇黔鉛鋅成礦帶受巖相古地理控制和深斷裂控制的產(chǎn)物[11]，原生金屬硫化物主要為方鉛礦和閃鋅礦，一般還伴生有黃鐵礦、黃銅礦等[12]。鉛鋅礦開發(fā)會引起金屬硫化物加速分解，產(chǎn)生大量酸性礦山廢水和重金屬，從而衍生出一系列相應(yīng)的環(huán)境問題。尾礦壩是周邊環(huán)境中重金屬元素的主要來源之一，天然雨水和酸性礦山廢水淋溶浸泡作用對重金屬元素的釋放遷移具有一定的促進(jìn)作用，因此許多國內(nèi)外學(xué)者致力于尾礦的模擬淋濾實(shí)驗(yàn)研究，來探究尾礦中重金屬的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律[13]。

大梁子鉛鋅礦是川滇黔Pb-Zn-Ag多金屬帶內(nèi)典型的鉛鋅礦床，是國內(nèi)著名的大型鉛鋅礦產(chǎn)地[14]，已開采半個多世紀(jì)。其采礦場、選礦廠和尾礦庫坐落于大橋河流域，對附近水系影響久遠(yuǎn)。研究大橋河流域水系沉積物中重金屬的地球化學(xué)特征，總結(jié)大梁子鉛鋅尾礦中重金屬的淋濾遷移規(guī)律和攀西地區(qū)部分鉛鋅礦區(qū)周邊土壤的重金屬污染特征，對防治鉛鋅礦開發(fā)引起的水環(huán)境問題具有重要的借鑒意義。

1 研究區(qū)概況

大梁子鉛鋅礦地理坐標(biāo)為東經(jīng)102°52′14″，北緯26°37′41″，礦區(qū)面積0.588 km2。大梁子鉛鋅礦自1958年礦區(qū)建立以來，一直持續(xù)到2007年其老虎巖尾礦庫潰壩和2008年金融危機(jī)，經(jīng)2010年改制及2011年技改后又重新開采。礦山位于大橋河右岸，地形為溝谷斜坡地形；選礦廠及輸送尾礦管道系統(tǒng)位于岔河右岸(約5 m)，緊挨油坊村；尾礦輸送管道橫穿岔河溝到達(dá)小黑箐尾礦庫，距鉛鋅鎮(zhèn)約2 km，小黑箐尾礦庫位于鉛鋅鎮(zhèn)西部山坳處，場地為山前斜坡地形，總體屬中低山構(gòu)造剝蝕溝谷地貌，尾礦庫下有一條半米寬小溪向北東方向匯入新岔河，新岔河于會東縣大橋中學(xué)處匯入大橋河。大橋河是長江上游金沙江的一級支流，發(fā)源于會東縣馬龍鄉(xiāng)魯南山老村埡口，全長69.6 km，在研究區(qū)常年平均流量約9.1 m3/s，承擔(dān)著當(dāng)?shù)丶跋掠无r(nóng)田灌溉、牲畜飲用等功能。研究區(qū)土壤類型主要為壤土，土地利用類型主要為林地和耕地，耕地主要有小麥、油菜、馬鈴薯、玉米和煙草等糧食經(jīng)濟(jì)作物，存在施肥結(jié)構(gòu)不合理、施用方法不科學(xué)等問題[15]。鉛鋅鎮(zhèn)是新興的工業(yè)城鎮(zhèn)，有采礦、冶煉、建材等。

會東大梁子鉛鋅礦屬中低溫氣液改造充填型礦床，其成礦流體為富含金屬離子和硫酸鹽的成礦流體[16-17]。礦區(qū)內(nèi)出露的地層有震旦系燈影組，主要巖石為白云巖及下寒武統(tǒng)筇竹寺組砂頁巖，礦體主要賦存于白云巖中[17]。川滇黔鉛鋅成礦帶，北起四川漢源，南經(jīng)會東、會理進(jìn)入云南會澤，向東可至貴州赫章等地，有百余處礦床分布，是我國重要的鉛鋅礦產(chǎn)地。會東縣大梁子鉛鋅礦、會理縣小石房鉛鋅礦與漢源縣烏斯河鉛鋅礦均位于其內(nèi)。

2 材料與方法

2.1 樣品的采集與加工

大橋河流域水系沉積物采集于2018年6月，采樣分布點(diǎn)如圖1所示，其中大橋河采樣點(diǎn)10個，岔河采樣點(diǎn)3個，新岔河采樣點(diǎn)4個，小黑箐尾礦溪溝和庫壩采樣點(diǎn)各1個。共采集18件水系沉積物樣品，1件尾礦庫礦渣樣品，均為單點(diǎn)采樣，取0～5 cm沉積物，裝入聚乙烯塑封袋并編號。樣品帶回實(shí)驗(yàn)室后自然風(fēng)干，除去雜物，過10目尼龍篩，用瑪瑙研缽研磨至200目進(jìn)行分析測試。

圖1 大橋河流域水系沉積物采樣點(diǎn)分布圖Fig.1 Distribution chart of the sediment sampling points in Daqiaohe River

淋濾實(shí)驗(yàn)在地學(xué)核技術(shù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，實(shí)驗(yàn)樣品為大梁子鉛鋅礦小黑箐尾礦樣品，采用動態(tài)淋濾模擬方法。將樣品裝入淋濾柱內(nèi)，上端緩慢輸入淋濾液，淋濾液在重力作用下下滲，并對樣品進(jìn)行淋溶，定期在柱底端收集淋濾液并對其進(jìn)行測試分析，淋濾實(shí)驗(yàn)持續(xù)20 d。尾礦顆粒呈不規(guī)則狀，粒徑較小，主要成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、三氧化二鐵等，尾礦內(nèi)有少量肉眼可見的細(xì)小黃鐵礦顆粒。研究區(qū)礦山廢水pH值在4左右，近年涼山州降水年均pH值在6～7，淋濾實(shí)驗(yàn)采用pH=4和pH=7的淋濾液，來分別模擬酸性礦山廢水和普通降水。不同pH淋濾液由摩爾比為4:1的硫酸和硝酸混合配制而成。

2.2 樣品分析

樣品測試由四川省天晟源環(huán)保股份有限公司完成。利用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)測定Cd、Cr、Cu、Pb、Zn含量，精確度和準(zhǔn)確度介于2.1%到5.8%之間，平均回收率從94.2%到102.1%不等。電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)測定As和Fe含量，精密度和準(zhǔn)確度介于0.8%到2.0%之間，平均回收率介于98.0%到102.0%之間。原子熒光光譜法(AFS-3100)測定Hg含量，精密度和準(zhǔn)確度在0.2%至4.0%之間，平均回收率為96.0%至102.0%。

3 結(jié)果與討論

3.1 水系沉積物重金屬含量空間分布特征

3.1.1 重金屬含量統(tǒng)計

目前國內(nèi)缺少水系沉積物重金屬的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此本研究參照四川省土壤背景值[18]與長江水系沉積物背景值[9]。與四川省土壤背景值相比(表1)，研究區(qū)水系沉積物中As和Cu平均含量相對略高，Cd、Hg、Pb和Zn平均含量相對非常高，差異達(dá)數(shù)倍至幾十倍不等，而Cr平均含量相對較低。與我國長江水系沉積物背景值相比，研究區(qū)所有重金屬平均含量都相對較高。

參考四川省土壤背景值，計算樣品超標(biāo)率，結(jié)果表明：除Cr外，其他重金屬都有不同程度的超標(biāo)；所有樣品的Cd、Hg和Zn都出現(xiàn)了超標(biāo)。Fe、As、Cr和Cu的變異系數(shù)介于15%～36%之間，根據(jù)Wilding對變異系數(shù)的分類[19]，屬中等變異。Cd、Hg、Pb和Zn的變異系數(shù)均大于36%，屬高度變異，說明這幾個元素在采樣點(diǎn)間的差異巨大，分布十分不均。通過對上述元素含量的空間分布特征進(jìn)行分析來探究高度變異的原因。

3.1.2 空間分布特征

大橋河流域水系沉積物中Hg、Cd、As、Cr、Pb、Zn、Cu、Fe等元素含量空間變化如圖2所示。選礦廠和尾礦庫附近水系沉積物中Hg、As、Cr含量整體高于采礦場，尾礦庫附近Cd含量要低于選礦廠和采礦場，Cu在大橋河中下游含量要高于上游含量，Pb和Fe含量則是在選礦廠表現(xiàn)出最低值。具體來看，Hg在大橋河上游含量要遠(yuǎn)高于下游，尤其是選礦廠和尾礦庫附近水系Hg含量非常高，Cd在靠近采礦場、選礦廠和尾礦庫附近含量明顯要高于其他地區(qū)，Hg和Cd元素含量最大值位于岔河與大橋河交匯處(X05)，說明此處的Hg和Cd主要來源于大橋河上游。Cd、Pb和Cr在選礦廠附近岔河中(X01—X03)的變化趨勢一致，表現(xiàn)出選礦廠正下方(距離5 m)水系沉積物中上述重金屬元素含量呈不同程度上升，出現(xiàn)一個峰值，其中Cd含量變化巨大，從0.44 mg·kg-1上升到3.24 mg·kg-1，選礦廠的建立很可能是造成一些元素在此處出現(xiàn)峰值的重要原因。此外，尾礦庫附近水系沉積物中除Cd、Hg和As之外，其他重金屬含量變化特征相同，表現(xiàn)為在W05點(diǎn)位Cr、Cu、Pb和Zn元素含量明顯上升，且隨下游有逐漸減弱的趨勢，而該點(diǎn)位正位于小黑箐尾礦庫下方，是尾礦溪溝與新岔河的交匯點(diǎn)，因此這可能是尾礦庫滲濾液在此長期累積的結(jié)果。從大橋河上游(C09)至下游(C01)，除Zn含量有明顯持續(xù)上升的趨勢，As、Cd、Cr、Cu、Hg和Pb等重金屬含量表現(xiàn)為微微減弱或趨于穩(wěn)定。但在大梁子鉛鋅礦主平硐附近(C06)，As、Cr、Cu、Pb和Zn等重金屬含量都有明顯上升，這可能與大梁子鉛鋅礦涌水經(jīng)平硐直接排入大橋河有關(guān)。

3.2 水系沉積物重金屬污染評價

目前，針對水系沉積物中重金屬的研究內(nèi)容逐漸細(xì)致化，而國內(nèi)水系沉積物重金屬污染風(fēng)險評價理論和技術(shù)等研究相對薄弱，一般采用國外風(fēng)險評價方法，且多種方法并用來消除各方法自身的局限性[20]。

表1 沉積物中重金屬含量描述性統(tǒng)計

圖2 大橋河流域水系沉積物重金屬空間變化圖Fig.2 Spatial variation of heavy metals in the sediments of Daqiaohe River

表2 大橋河流域水系沉積物重金屬評價結(jié)果

表2統(tǒng)計了大橋河流域水系沉積物中重金屬的地質(zhì)累積指數(shù)、富集因子、潛在生態(tài)危害指數(shù)，得出研究區(qū)整體的水系沉積物重金屬污染程度：Hg>Cd>Pb>As>Cu>Zn>Cr。Hg和Cd呈現(xiàn)高度富集、嚴(yán)重污染，其中Hg的均值和中位數(shù)都在40以上(圖3)，說明大部分采樣點(diǎn)都表現(xiàn)為Hg極高富集。Pb和Zn為顯著富集、中度污染，As、Cr、Cu富集因子多在2以下，則屬于偏低富集，污染等級也較低。從各區(qū)域來看(圖4)，選礦廠與尾礦庫附近水系沉積物中Hg達(dá)到嚴(yán)重污染，而在采礦場為偏重度污染，相差兩個等級，這可能與選礦廠和尾礦庫滲濾液長年在其下方累積有關(guān)；采礦場附近水系沉積物中Cd和Hg達(dá)到嚴(yán)重污染，Pb和Zn達(dá)到中度污染，其中Zn的地質(zhì)累積指數(shù)呈逐漸上升趨勢。

圖3 大橋河水系沉積物重金屬富集因子箱圖Fig.3 Whisker-box plots for the EF of heavy metals in the sediments of Daqiaohe River

潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)評價時因考慮了元素毒性系數(shù)，故而Zn和As的評價結(jié)果相較于Igeo和EF有少許變化。其中Hg和Cd的平均潛在生態(tài)風(fēng)險程度都達(dá)到了極強(qiáng)風(fēng)險，其他重金屬都屬輕度風(fēng)險程度。綜合潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)(RI)值為313.56～5 381.35，平均值為2 902.83，風(fēng)險程度屬很強(qiáng)風(fēng)險。綜合潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)(RI)值貢獻(xiàn)率最高的元素為Hg和Cd，占了總貢獻(xiàn)率的98.15%；其次是Pb和As，占了總貢獻(xiàn)率的1.31%，其他元素的占比較小，這說明Hg、Cd、Pb、As是大橋河流域水系沉積物的主要污染物。

圖4 水系沉積物中重金屬的平均地質(zhì)累積指數(shù)Fig.4 Average Igeo of heavy metals in the river sediments

3.3 重金屬淋濾特征

圖5 尾礦渣的淋濾液重金屬濃度變化圖Fig.5 Variation diagram of heavy metal concentration in the slag leaching solution at tail

分析鉛鋅尾礦連續(xù)淋濾特征，一定程度上可以了解重金屬元素的釋放遷移規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，雖采用不同酸堿度的淋濾液，但淋濾液pH值均在7上下略微浮動，這與蔣莉蓉等的研究結(jié)果大體一致[13]。易龍生等總結(jié)前人研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鉛鋅尾礦的主要成分是硅、鋁、鐵、鈣的氧化物，例如SiO2、Al2O3、CaO、MgO等[24]，因此鉛鋅尾礦偏弱堿性(pH=8.17)。淋濾實(shí)驗(yàn)中由于上述物質(zhì)與模擬酸性礦山廢水發(fā)生中和反應(yīng)，從而使淋濾液呈中性至弱堿性。

對比酸性和中性條件下重金屬釋放濃度的最低點(diǎn)(圖5)，中性條件下重金屬的釋放濃度在第10 d幾乎全部到達(dá)最低點(diǎn)，而酸性條件下最低點(diǎn)在第12 d左右。由于尾礦中水溶態(tài)重金屬活性最強(qiáng)，最容易釋放出來，其釋放量在10 d左右達(dá)到低值后趨于穩(wěn)定，而酸性條件會持續(xù)將可交換態(tài)與金屬氧化物中的部分重金屬釋放出來，因此其釋放曲線更加平滑，到達(dá)最低點(diǎn)的時間也要晚于中性條件。

觀察淋濾液中重金屬濃度隨時間變化，發(fā)現(xiàn)在酸性和中性條件下，淋濾液中Zn、Pb、Cd在前10 d的濃度變化和Mn大致相近，都有大幅減小的趨勢，但10～12 d之后Mn淋濾濃度達(dá)到平衡，Zn、Pb、Cd濃度有小幅上升，但逐漸趨于平衡。此外As的濃度變化與上述元素又有所不同，其濃度隨上述元素快速下降后不再趨同，反而逐漸緩慢升高，且尚未達(dá)到平衡。根據(jù)戈?duì)柕率┟芴卦氐厍蚧瘜W(xué)分類[25]，Zn、Pb、Cd、As同屬親銅元素，與硫親和力強(qiáng)，常出現(xiàn)在硫化物礦床中，因此在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出一些相似的地球化學(xué)特征，而Mn作為親石元素，穩(wěn)定存在于造巖礦物中，很難再發(fā)生遷移，只有前期尾礦表面吸附的離子被淋濾出來。As雖是親銅元素，但作為一種非金屬元素，其地球化學(xué)性質(zhì)與上述其他金屬元素有所差異，此外pH變化會引起硫化物尾礦中FeAsO4的水解，形成砷酸(H3AsO4)，從而使尾礦中的As不斷釋放出來[26]，造成上述差異。

上述結(jié)果表明，酸性條件會促進(jìn)尾礦中Zn、Pb、Cd、As等重金屬的釋放，其污染迅速且持久。在尾礦存儲過程中需要警惕酸雨和酸性礦山廢水對尾礦重金屬的活化，最重要的是要做好尾礦滲漏防護(hù)工作。

3.4 沉積物重金屬來源分析

源解析對判定主要由何種人類活動引起的水系沉積物重金屬污染非常重要[27]。但解析時需要注意區(qū)分人為貢獻(xiàn)和自然貢獻(xiàn)，因?yàn)槲撮_發(fā)礦石的自然貢獻(xiàn)也能增加沉積物中重金屬的含量。此處采用相關(guān)性分析和主成分分析方法對重金屬進(jìn)行源解析。

分析重金屬元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間顯著或極顯著相關(guān)，來了解元素之間的空間變化趨勢，這對重金屬污染源的解析具有重要意義。表3為大橋河流域水系沉積物中重金屬元素間的Pearson相關(guān)系數(shù)矩陣。結(jié)果顯示，Pb與Fe，Pb與As在0.01水平上呈顯著性相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.83和0.68，Zn與As在0.05水平上呈顯著相關(guān)，Cu和Cr與其他元素多呈負(fù)相關(guān)。上述結(jié)果表明Pb、As、Fe和Zn有相似來源，大梁子鉛鋅礦的采選活動可能是上述重金屬的來源。

表3 沉積物中重金屬元素間的Pearson相關(guān)系數(shù)

為更進(jìn)一步了解沉積物中重金屬的來源，對樣品初始數(shù)據(jù)進(jìn)行KMO和Bartlett球形度檢驗(yàn)(其值分別為0.500、0.000)后做主成分分析。根據(jù)特征值大于1的原則提取3個主成分，累計貢獻(xiàn)率為83.20%。從表4可以看出，第一主成分(PC1)貢獻(xiàn)率達(dá)34.12%，包括Fe、As、Cd、Pb和Zn，因上述元素含量在鉛鋅礦采選活動地區(qū)水系沉積物比普通水系沉積物明顯要高，且As、Zn、Pb等有較為相似的淋濾特征，相關(guān)性顯著，故而推斷PC1代表礦山采選對沉積物重金屬的貢獻(xiàn)。

表4 沉積物中重金屬主成分分析結(jié)果

第二主成分(PC2)貢獻(xiàn)率達(dá)30.63%，包括Fe、Cd、Cr、Pb和Hg，其中Fe、Cr主要與巖石母巖、自然風(fēng)化和土壤侵蝕有關(guān)。Cd在采礦場附近水系沉積物中呈現(xiàn)較高含量，且比較研究區(qū)土壤中Cd的含量(項(xiàng)目未公開數(shù)據(jù))，發(fā)現(xiàn)其含量均大于四川省土壤背景值。說明Cd除礦山采選來源外，還可能來源于有較高背景值的周邊土壤。Hg含量在選礦廠和尾礦庫呈現(xiàn)出近高遠(yuǎn)低的特點(diǎn)，土壤和水系沉積物都是如此。此外，測得大梁子鉛鋅礦尾礦樣品Hg含量非常高，其含量高于土壤和水系沉積物，推測土壤中的Hg可能是在礦山活動或地質(zhì)活動過程中通過某些途徑遷移至此，因此呈現(xiàn)高背景值，但其具體遷移機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。故而推斷PC2可代表巖石母巖風(fēng)化、土壤侵蝕等自然源和礦業(yè)活動的混合來源。

第三主成分(PC3)貢獻(xiàn)率為18.44%，包括Cu、Cr、Zn。前人研究發(fā)現(xiàn)，上述元素與農(nóng)業(yè)活動有密切聯(lián)系，有機(jī)肥豬糞中的Cu和Zn含量較高，但長期使用有機(jī)肥也會提高Cr含量，商品有機(jī)肥中Zn含量較高，因?yàn)樵谀承┦┓手袝┯闷咚蛩徜\[28]。因此，有機(jī)肥和化肥的使用會導(dǎo)致土壤中Cu、Cr、Zn含量的升高。雖然會東縣農(nóng)業(yè)施肥中有機(jī)肥使用較少，但化肥用量顯著，且存在施肥結(jié)構(gòu)不合理等情況。此外，會東縣鉛鋅鎮(zhèn)有較多冶煉、建材等廠，而Cu、Cr、Zn是工業(yè)常見的重金屬元素，并且Cu和Zn在尾礦庫、選礦廠和采礦區(qū)的含量都很高，其來源也應(yīng)該包括礦業(yè)活動。故而將PC3解釋為農(nóng)業(yè)活動和礦山采選與金屬冶煉加工等重工業(yè)活動的混合來源。

3.5 攀西成礦帶部分鉛鋅礦區(qū)重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險特征

大梁子鉛鋅礦水系沉積物與其周邊土壤重金屬含量相比(表5)，Pb和Zn含量有較大差異。由于研究區(qū)處于攀西成礦帶，該成礦帶賦存的鉛鋅礦含礦巖性均為碳酸鹽巖，因而其附近水系含較高CO32-。Pb容易與其形成不溶于水的化合物，后被黏土礦物所吸附，遷移能力降低。此外，前人研究發(fā)現(xiàn)，在水體中Pb相對惰性，遷移距離小，而Zn則相對活潑，遷移距離大[29]。因此表現(xiàn)出沉積物中Pb有較高含量，而Zn相對土壤來說含量較低。

會東縣大梁子鉛鋅礦、會理縣小石房鉛鋅礦與漢源縣烏斯河鉛鋅礦同屬于攀西鉛鋅成礦帶，因此各礦區(qū)周邊土壤中重金屬含量可能具有一定的相似性。將大梁子鉛鋅礦與其他鉛鋅礦周邊土壤重金屬含量進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)大梁子鉛鋅礦周邊土壤中，Cd、Hg、Pb含量要遠(yuǎn)高于其他礦區(qū)。Cd含量最低的是漢源縣烏斯河鉛鋅礦，但與四川省土壤背景值相比，其含量也要超四川省土壤背景值8倍之多。此外，各礦區(qū)Cr含量均小于四川省土壤背景值，說明攀西成礦帶鉛鋅礦周邊土壤富Cd而貧Cr。綜合來看，攀西成礦帶部分鉛鋅礦周邊土壤中Hg、Cd、Pb的潛在生態(tài)風(fēng)險程度在輕度至極強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險之間，Zn也多呈輕度生態(tài)風(fēng)險，情況不容樂觀。

該成礦帶賦存的鉛鋅礦附近土壤多偏弱堿性，因此在一定程度上減緩了土壤中部分重金屬的遷移，使部分土壤重金屬含量呈現(xiàn)較高狀態(tài)?？傮w來說，礦區(qū)周邊土壤主要潛在重金屬污染物為Cd、Pb、Zn、Hg，相關(guān)部門在以后的防治過程中應(yīng)著重關(guān)注。

表5 攀西成礦帶部分鉛鋅礦周邊土壤重金屬生態(tài)風(fēng)險狀況

4 結(jié) 論

(1)大橋河流域水系沉積物中Cd、Hg、Pb和Zn平均含量遠(yuǎn)超我國四川省土壤背景值和長江水系沉積物平均含量，差異達(dá)數(shù)倍至幾十倍不等，空間分布特征明顯。

(2)重金屬污染評價結(jié)果為Hg>Cd>Pb>As>Cu>Zn>Cr。Hg和Cd呈高度富集、嚴(yán)重污染，Pb和Zn呈中度富集、中等污染，而As、Cr、Cu屬于偏低富集、低污染。各采樣點(diǎn)相比，靠近選礦廠、尾礦庫和采礦場的沉積物污染程度明顯更高。綜合潛在生態(tài)風(fēng)險屬很強(qiáng)風(fēng)險，污染貢獻(xiàn)最大的元素為Hg和Cd，占了總貢獻(xiàn)率的98.15%，其次是Pb和As，占了總貢獻(xiàn)率的1.31%，其余元素貢獻(xiàn)非常小。

(3)淋濾實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明酸性條件更有利于尾礦中重金屬的釋放。其中As的釋放不同于Zn、Pb、Cd，在中性或酸性條件下其釋放時間更長。大橋河流域水系沉積物中Pb、As、Cd、Zn主要來源于大梁子鉛鋅礦的采選和尾礦的存儲活動；部分Cd、Cr、Pb、Hg應(yīng)該來源于巖石風(fēng)化、土壤剝蝕等自然源；Cu和部分Cr、Zn則來源于當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)和工業(yè)活動。

(5)攀西成礦帶部分鉛鋅礦周邊土壤中Cd、Pb、Zn、Hg為主要潛在污染物。對比四川省土壤背景值，其周邊土壤富Cd而貧Cr。