吉林大学学报(地球科学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (3): 980-992.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20220312

• 地质工程与环境工程 • 上一篇    下一篇

石棉尾矿场地土壤污染地球化学特征及其对微生物多样性的影响

李英钧1,宋泽峰2,杨悦锁3,邓亚男1,任弘宇1,蔡奎4,5,胡紫如6   

  1. 1.青海省环境地质勘查局青海九零六工程勘察设计院有限责任公司,西宁810007
    2.河北地质大学资源与环境工程研究所,石家庄050031
    3.吉林大学新能源与环境学院,长春130021
    4.河北地质大学地质调查研究院,石家庄050031
    5.河北地质大学河北省战略性关键矿产资源重点实验室,石家庄050031
    6.河北地质大学水资源与环境学院,石家庄050031
  • 出版日期:2024-05-26 发布日期:2024-06-01
  • 通讯作者: 蔡奎(1985-), 男,副研究员,博士,主要从事土壤环境治理和生态修复方面的研究,Email:kcai@hgu.edu.cn
  • 作者简介:李英钧(1980-), 男, 高级工程师, 主要从事生态修复方面的研究,Email: 158616816@qq.com
  • 基金资助:
    青海省环境地质勘查局科学研究项目(KJ0120190626);国家重点研发计划项目(2019YFC1804800)

Effects of Asbestos Tailings Pond on Geochemistry and Microbial Diversity of Contaminated Soils

Li Yingjun1, Song Zefeng2, Yang Yuesuo3,Deng Yanan1,Ren Hongyu1, Cai Kui4,5,Hu Ziru6   

  1. 1. Qinghai 906 Engineering Survey and Design Institute, Qinghai Bureau of Environmental Geology Exploration, 
    Xining 810007, China
    2. Institute of Resources and Environmental Engineering, Hebei GEO University, Shijiazhuang 050031, China
    3. College of New Energy and Environment, Jilin University, Changchun, 130021, China
    4. Institute of Geological Survey, Hebei GEO University, Shijiazhuang 050031, China
    5. Hebei Key Laboratory of Strategic Critical Mineral Resources, Hebei GEO University, Shijiazhuang 050031, China
    6. School of Water Resources and Environment, Hebei GEO University, Shijiazhuang 050031, China
  • Online:2024-05-26 Published:2024-06-01
  • Supported by:
    Supported by the Scientific Research Project of Qinghai Environmental Geological Exploration Bureau (KJ0120190626) and the National Key Research and Development Program of China (2019YFC1804800)

摘要: 为了厘清石棉对土壤环境的污染风险,为进一步治理及减缓石棉污染危害提供技术支撑,本文针对青海省祁连县小八宝石棉尾矿库矿区场地土壤环境中石棉组分和相关重金属元素的分布、空间迁移转化规律及其对土壤微生物群落结构和多样性的影响开展研究。结果表明:场地土壤中的主要矿物组成包括石英、斜绿泥石、蛇纹石、铁韭闪石、钠长石等,其中蛇纹石被确定为石棉的特征矿物;在典型垂向和横向剖面土壤中,不同来源的重金属元素质量分数呈现不同的空间分布特点,其中CaO分布趋势与蛇纹石矿物相关,土壤中重金属Cr表现出与石棉矿物相似的分布特征;在垂向和横向剖面的样品中Cr质量分数均超过建设用地风险管制值(二类用地78 mg/kg),特别是在石棉尾矿渣堆处Cr质量分数远超出建设用地风险管制值。石棉的环境胁迫降低了土壤微生物多样性,对土壤微生物群落结构造成较大影响。


关键词: 土壤, 石棉, 矿物, 重金属, 迁移转化, 分布特征

Abstract:  The asbestos composition and distribution, spatial migration and transformation of involved heavy metals, and their effects on microbial community structure and biodiversity in the soil surroundings in the Xiaobabao asbestos tailings ponds in Qilian County, Qinghai Province were investigated in this study, aiming at understanding the risk of asbestos pollution to soil environment and providing technical support for further treatment and mitigation of asbestos pollution. The results of investigations showed that the major mineral components in the field soil include quartz, clinochlore, serpentine, ferropargasite and albite and so on. Serpentine was identified as the representative mineral of asbestos. The results indicated that different spatial distribution of variouslysourced heavy metals along both vertical and longitudinal profiles across the site; The distribution trend of CaO was closely related to the serpentine minerals along these typical profiles. The spatial distribution of Cr showed a similar pattern with asbestos; The mass fraction of Cr exceeded the risk control value for soil contamination of construction land (78 mg/kg), especially in the asbestos tailings slag where the mass fraction of Cr greatly exceeded the risk control level. The asbestos stress reduced biodiversity of the local soil, leading to a great impact on soil microbial community structure. 


Key words: soil, asbestos, mineral, heavy metals, migration and transformation, distribution

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[1] 雷万杉, 林鑫, 段星星, 刘拓, 杨生飞, 张海东, 刘云华. 土壤中硒元素来源和迁移作用研究现状[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(1): 264-278.
[2] 赵勇胜, 戴贞洧.

海泡石改性土-膨润土泥浆阻截墙阻截地下水重金属阳离子污染 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(5): 1549-1559.

[3] 冯爱平, 康鹏宇, 刘传朋, 邓俊, 梁成, 刘同. 山东沂南土壤-植物系统中硒生物有效性评价[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(4): 1216-1227.
[4] 杨丽萍, 苏志强, 侯成磊, 白宇兴, 王彤, 孔金玲. 基于随机森林的干旱区全极化SAR土壤含水量反演[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(4): 1255-.
[5] 邹友琴, 李群, 李卓悦, 刘耀驰, 李勇丽, 章萍, . Fe-Mn二元氧化物强化活性铝硅酸盐矿物对Tl(Ⅰ)的去除及其机制[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(3): 992-1003.
[6] 李晓艳, 张青伟, 洪松涛, 袁雨婷, 余金燕, 潘俐傧, 刘莹红. 不同氧化还原条件下铅锌矿尾砂中重金属元素活化迁移规律[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(2): 434-441.
[7] 李键, 何新建, 黄鋆. 重力密度反演的自适应异常权函数法及其对东海钓北凹陷地层结构划分[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(1): 229-.
[8] 郭颖, 杨波, 韩自军, 李果营, 吴庆勋, 叶涛. 深层碎屑岩自生矿物成因机理及其对储层物性的影响——以渤海歧南断阶带侏罗系为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(4): 973-990.
[9] 王凤艳, 王梓铭, 王明常, 姜琦刚, 杨天亮, 张馨月, 赵明宇. 中蒙俄经济走廊沿海与内陆NDVI分布特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(3): 864-876.
[10] 康鹏宇, 刘传朋, 梁成, 冯爱平, 刘同, 宗传攀. 沂蒙山区土壤质量地球化学评价方法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(3): 877-886.
[11] 赵文晋, 高淼, 鹿豪杰, 任黎明, 马冠群, 董军. 改性Mg(OH)2对多种重金属污染土壤的修复效果[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(1): 240-246.
[12] 林成贵, 姚晓峰, 程志中, 颜廷杰, 李生辉, 王伟. 辽宁省桃源铅锌矿床成矿物质来源——硫、铅同位素组成特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(1): 81-94.
[13] 李玉超, 王诚煜, 于成广. 辽宁丹东地区土壤Se元素地球化学特征及其影响因素[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2020, 50(6): 1766-1775.
[14] 黄式庭, 于晓飞, 吕志成, 刘家军, 李永胜, 杜泽忠, 吕鑫, 孙海瑞, 杜轶伦. 甘肃北山老金厂金矿床载金矿物特征、原位硫同位素组成及其对成矿的指示意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2020, 50(5): 1387-1403.
[15] 杨悦锁, 朱一丹, 张文卿, 武宇辉, Yu Tong, 张大志. 地下水系统中镍污染和天然胶体共迁移特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2020, 50(1): 226-233.
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