西北和西南某废弃锑冶炼厂污染场地剖面土壤锑砷迁移性及其影响因素

黑儿平; 何明江; 喻华; 陈琨; 秦鱼生; 胡文; 曾祥忠; 周子军; 樊红柱; 上官宇先; 汪录英; 《环境化学 》 2025 北大核心 CSCD

摘要：针对矿业废弃地高背景值-历史矿业源相叠加区下土壤重金属污染问题，选取了西北地区甘肃西和和西南地区贵州晴隆两个地区的废弃锑冶炼厂旧址污染场地土壤作为对象，全面分析了土壤样品中镉（Cd）、铬（Cr）、镍（Ni）、铜（Cu）、汞（Hg）、铅（Pb）、砷（As）、锑（Sb）、氮（N）和磷（P）等元素含量，运用综合污染指数法、地累积指数法、潜在生态风险指数法以及风险评估编码法等多种方法进行了污染评估与生态风险评价.同时，初步探讨了元素总量，赋存形态以及土壤理化性质对Sb和As在土壤剖面中迁移行为的影响.结果表明，两个地区的废弃锑冶炼厂旧址污染场地表层（0—30 cm）土壤存在严重的重金属和养分污染风险.其中，Sb是最严重的污染物，其次是As、Cd、Hg、Pb、N和P，而Cr、Ni和Cu无污染风险.此外，随着土层深度的增加，Sb和As的总量逐渐减少.尤其在西南晴隆锑厂区，Sb含量下降更为显著.土壤中Sb和As的赋存化学形态方面存在明显差异，但它们主要以残留态形式存在（占65.0%—90.0%）.土壤pH值、有机质含量和阳离子交换量是影响土壤中Sb和As迁移性的关键因素.当土壤呈碱性、有机质含量超过30 g·kg^-1以及阳离子交换量大于20 cmol·kg^-1时，Sb和As在不同土层中的积累达到最高水平.然而，这也会导致它们的生物有效性增加，提高迁移风险，尤其是在底层土壤中.建议在当前阶段可以考虑采用植物-稳定化技术联合修复治理这两个研究区：一方面通过投加吸附材料或生物碳基材料来促进土壤老化过程，从而加速Sb和As的不稳定形态向更稳定形态的转变；另一方面采取植被种植等修复方法来降低Sb和As的迁移性和生物有效性，并缓解营养污染风险.

关键词： 土壤 重金属 风险评估 迁移能力