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题名西南三个典型锑矿区锑砷赋存形态与污染特征
被引量：3
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作者
赵清英
张泽民
谭昭
李文杰
李金花
关潇
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机构
中国环境科学研究院生态研究所
兰州大学生态学院
中国环境科学研究院
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出处
《环境科学研究》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1612-1625,共14页
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基金
国家重点研发计划项目(No.2020YFC1807704)。
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文摘
锑(antimony,Sb)是一种“新兴”的全球性环境污染物。为评估长期暴露的矿区主体中Sb、As共污染程度和采矿活动相关的生态效应,通过原子荧光法和Wenzel连续提取法对西南3个典型锑矿区Sb、砷(arsenic,As)全量和赋存形态进行了系统分析,采用地累积指数法(I_(geo))、次生相与原生相比值(RSP)、沉积物污染指数(SPI)和潜在生态风险指数法(RI)进行污染状况和生态风险进行评价。结果表明:①Sb和As全量均超过《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600−2018)中第二类管制值;Sb全量分布表现为采矿区>冶炼区>尾矿区>对照区,As全量分布表现为尾矿区>采矿区>冶炼区>对照区;Sb和As的CV值均大于90%,具有广泛变异性。②Sb和As化学形态总体表现为残渣态(F5)>无定型铁铝氧化物结合态(F3)>晶质铁铝氧化物结合态(F4)>专性吸附态(F2)>非专性吸附态(F1);Sb在采矿与尾矿区主要以F3形态赋存,冶炼区主要以F5形态赋存;As主要以F3形态赋存。③Spearman相关性和冗余分析(RDA)显示,pH、SOM(土壤有机质)含量、EC和E_(h)在不同程度上影响Sb、As及其化学形态的赋存。④线性回归分析表明,外源Sb、As全量的增加引起了可提取态Sb[Sb(F1+F2+F3+F4)]含量和可提取态As[As(F1+F2+F3+F4)]含量的增加。⑤锑矿区整体I_(geo)与RSP值均大于2,属于偏重至严重污染;各功能分区RI均大于80,其中采矿区和冶炼区RI平均值达到了极强生态风险,表明西南锑矿区Sb、As共污染现象严重,其中Sb的贡献率最大,应优先进行管控;SPI与RI评价结果一致,污染程度表现为采矿区>冶炼区>尾矿区>对照区。研究显示,西南锑矿区Sb的潜在生态风险不容忽视,治理过程中应充分考虑Sb的化学赋存特征并制定分类施策、分区管控、分级治理的管理模式。
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关键词
锑矿区
Wenzel连续提取法
化学形态
锑砷共污染
潜在生态风险
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Keywords
antimony mine area
Wenzel sequential extraction procedure
geochemical speciation
atimony and arsenic co-contamination
potential ecological hazard assessment
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分类号
X53
[环境科学与工程—环境工程]
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题名锑尾矿中细菌群落对环境变量的差异性响应研究
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作者
赵清英
谭昭
李文杰
张泽民
关潇
李金花
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机构
中国环境科学研究院生态研究所
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出处
《中国环境科学》
2025年第9期5035-5047,共13页
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基金
国家重点研发计划项目(2020YFC1807704)。
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文摘
选择西北和西南两个地区具有代表性的Sb尾矿探究了覆土和裸露模式下Sb和砷(As)迁移特性及细菌群落变化.结果表明,晴隆尾矿中Sb-As全量显著高于西和覆土尾矿,Sb全量为21.90~29.35倍,As全量为20.23~39.26倍.地积累指数法(I_(geo)),次生相与原生相比值法(RSP)表明,晴隆尾矿中Sb-As的I_(geo)与RSP指数均大于3,属于偏重污染程度;西和覆土尾矿中Sb和As的I_(geo)指数均小于3,RSP指数均小于2,污染水平相对较低.Wenzel连续提取结果表明,整体Sb-As形态分布为无定型铁铝氧化物结合态(F3)>残渣态(F5)>晶质铁铝氧化物结合态(F4)>专性吸附态(F2)>非专性吸附态(F1);F3分别占Sb-As全量的36.91%和37.00%;晴隆尾矿中有效态Sb[Sb(Bio)]和有效态As[As(Bio)]显著高于西和覆土尾矿,而且Sb-As主要以F3赋存;西和覆土尾矿中Sb-As主要以F5赋存.主成分分析(PCoA)与相似性分析(ANOSIM)表明,不同环境介质中细菌群落结构具有异质性.晴隆尾矿的优势菌门包括Chloroflexi和Firmicutes,属水平上以Kaistobacter,Pseudomonas和Rhodoplanes为主,西和覆土尾矿中Gemmatimonadetes和Bacteroidetes为重要组成部分,属水平以Thiobacillus,Kaistobacter和Sphingomonas为主;Thiobacillus,Pseudomonas,Bacillus,Geobacter和Sphingomonas为长期Sb-As污染环境富集的关键细菌类群,有望应用于Sb尾矿的原位生态修复.PICRUSt2功能预测与偏最小二乘判别分析(PLS-DA)表明,细菌的功能类群变化主要表现为特定代谢功能的富集(约占40.66%).Spearman相关性,冗余分析(RDA)和随机森林(RF)分析表明,pH值,SOM和WAF是西和覆土尾矿细菌群落变化的主要驱动因素,Sb-As及其化学形态是晴隆尾矿细菌群落结构及功能变化的主要驱动因素.
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关键词
锑砷共污染
化学形态
细菌群落分析
功能预测
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Keywords
atimony and arsenic co-contamination
geochemical fractions
bacterial community analysis
function prediction
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分类号
X53
[环境科学与工程]
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