石门雄黄矿区As污染研究I—As空间分布、化学形态与酸雨溶出特性

为了全面识别湖南石门雄黄矿区环境的As污染现状,为矿区环境修复和生态健康提供依据,系统分析了该矿区矿渣、农田土壤与地表水体中As污染的空间分布、形态组成和酸雨溶出特性。结果表明:石门雄黄矿区矿渣As浓度高达10.3~389.3 g·kg-1,XRD分析表明As主要以其矿物晶体As2S3形态存在,SPLP模拟酸雨浸提矿渣As溶出浓度达到16.5~84.0 mg·L-1;矿渣上层覆土As浓度高达3.8~27.3 g·kg-1,超出国家土壤环境质量三级标准95~682倍,覆土的酸雨浸出液中As浓度达到0.1~0.6 mg·L-1,超出国家Ⅴ类地表水质量阈值1~6倍。由于矿渣渗滤液污染,矿区黄水河As含量峰值达到765μg·L-1;矿区农田土壤As含量为43~2268 mg·kg-1,其中水溶态、表面吸附态、Fe/Al结合态和碳酸盐结合态As分别占总As的1.0%、1.6%、27.0%和11.5%,高As值集中分布于果树种植区;在模拟酸雨淋溶与施用磷肥条件下,农田土壤As浸出浓度达到0.03~4.6 mg·L-1。根据以上结果,高浓度含As矿渣是石门雄黄矿区农田土壤和河流发生持久性严重As污染的重要贡献源,可进一步通过食物链造成人体As暴露。