Temporal and Spatial Variation and Influencing Factors of Heavy Metals in the Water of the Chenjiagou River in a Certain Place
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摘要:
河水重金属污染一直是环境污染防治领域的热点。秦岭某地石煤矿区陈家沟河水中重金属含量严重超标，但重金属来源不明，为污染治理带来困扰。为了查明陈家沟河水中重金属来源和时空变化情况，采集了2期河水、废弃石煤矿硐排水、废渣堆淋溶水等地表水样品，采用污染指数法、主成分分析法和Pearson相关性分析方法，研究河水中重金属污染程度、空间分布，并对河水中重金属来源进行了解析。研究表明，陈家沟源头河水（对照点）重金属含量可以达到地表水的Ⅰ类标准，中游受废弃石煤矿矿硐排水及废渣堆淋溶水的影响，河水中重金属含量显著升高，汇入干流前河水中重金属含量是对照点的3.5～312倍；河水中Cd、Cu、Zn、Ni、Mn等重金属元素同源，均来源于矿硐排水、废渣淋溶水。河水中重金属含量的空间分布与地质体、污染源分布以及河水pH、盐度等因素有关。研究结果可为陈家沟河水重金属污染防治提供科学依据。
Abstract:River water heavy metal pollution has always been a hot spot problem in the field of environmental pollution prevention and control. The heavy metal content in the water of the Chenjiagou river in a stone coal mining area in Qinling exceeded the standard seriously, but the source of heavy metals was unknown, which caused trouble for pollution control. In order to find out the source and temporal and spatial changes of heavy metals in the Chenjiagou river, surface water samples such as Phase II river water, waste stone coal mine drainage and waste residue pile leaching water were collected, and the pollution index method, principal component analysis and Pearson correlation analysis methods were used to study the degree and spatial distribution of heavy metal pollution in river water, and the sources of heavy metals in river water were analyzed. The results show that the heavy metal content of the river water at the source of Chenjiagou (control point) can reach the Class I standard of surface water, and the heavy metal content in the middle reaches is significantly increased by the drainage of waste stone coal mines and the leaching water of waste residue pile in the middle reach, and the heavy metal content in the river water before entering the main stream is 3.5～312 times that of the control point; the heavy metals such as Cd, Cu, Zn, Ni, and Mn in the river water are homologous, all from the mine drainage and waste residue leaching water in the upper reaches of the river. The spatial distribution of heavy metal content in river water is related to geological bodies, pollution source distribution, river pH, salinity and other factors. The research results provide a scientific basis for the prevention and control of heavy metal pollution in Chenjiagou river.
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环境重金属污染是全球环境污染防治的重要问题之一（韩宝华等，2022；蒋起保等，2022；冯博鑫等，2023），河水重金属污染对人类健康和生态系统构成严重威胁（卢秋等，2016；Xiao，2019；曹佰迪等，2022）。国内外有关河水重金属污染的研究成果丰富。孟春芳等（2019）采用了主成分和对应分析相结合的方法对卫河水系新乡段水质进行分析，表明区域主要污染源为点源污染，典型污染指标为耗氧有机物、有毒有机污染物。王宇等（2022）研究了铜陵某矿区流域河水、底泥、土壤重金属含量的空间分布特征，相关性分析方法和主成分分析法均表明流域重金属来源于矿区。许飞亚等（2022）对浉柳河水中Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Cd、Hg 、 Pb等重金属浓度按照春、夏、秋和冬4个季节的监测，河水中重金属浓度随季节变化顺序为冬季＞春季＞秋季＞夏季。舒旺等（2019）运用了多元统计分析方法对鄱阳湖流域乐安河水影响因素进行分析，乐安河上游水化学离子主要受岩石风化控制，中、下游受人类活动控制。刘瑞平等（2012）研究小秦岭金矿带枣香河河水和底泥中重金属时空变化，研究表明河水污染成因为山区采矿活动、山外傍河选冶作业、河水的稀释及混合作用、底泥的吸附作用、生物化学的降解作用等，影响因素主要为污染物总量及其降解速率、水系沉积物颗粒粒径、地形地貌等。
秦巴山地的汉江是南水北调中线工程的重要水源涵养区，研究区陈家沟地处汉江水源涵养区范围内，汇水地区广泛分布黑色岩系，历史上石煤矿开发遗留废渣堆和矿硐，陈家沟河水酸化及重金属污染严重。但河水中重金属来源与黑色泥页岩、煤系地层的天然风化有关，还是受石煤矿开采影响，或两者兼而有之未有定论，重金属来源不明为后续河水污染的精准治理带来了困扰。石煤是一种高灰分、低热值、含碳少的腐泥无烟煤。研究区石煤形成于寒武纪、奥陶纪及志留纪，由菌藻类等生物遗体在浅海、泻湖、海湾条件下经腐泥化作用和煤化作用转变而成（孙玉宝等，2007；刘志逊等，2016）。石煤矿属于能源矿产，主要用于发电、居民取暖等（汪泽秋，1992；陈西民等，2010）。中国作为世界上少数拥有石煤资源的国家之一，石煤分布广泛，遍布全国二十多个省份。陕西安康市石煤资源总储量达到41383万t（李莹等，2005；王国星，2012）。由于石煤中重金属含量较高，所以石煤矿的不合理开发利用通常会导致矿区水环境重金属污染（杜蕾，2018；王美华，2021）。
前人在研究区主要开展了石煤矿产资源调查研究工作，崔雅红等（2021）研究陕西蒿坪石煤矿区重金属污染及生态风险评，尚缺乏流域河水重金属时空的精细化研究。河水中重金属的研究与评价，对于水质安全控制、流域生态安全及社会的可持续发展都具有非常重要的作用（秦欢欢，2020）。笔者以蒿坪河流域陈家沟石煤矿区河水重金属为研究对象，通过分析河水重金属的时空变化，利用主成分分析和Pearson相关性进行分析重金属相关性、影响因素及重金属来源，旨在为河水重金属污染防治及风险管控提供科学依据。
1. 研究区概况
陈家沟位于秦巴山区安康某地，属北亚热带湿润季风型气候，年平均降水量为1 085.13 mm，降雨多集中在6～9月，占全年降水量的52%～76%，枯水期（12月、1月、2月）降水量占全年降水量的1.1%～4.5%。平均气温为15.0 ℃，1月为最冷月，平均气温为3.4 ℃，极端最低气温为−7.4 ℃。7月最热，平均气温为25.5 ℃，极端最高气温为41.7 ℃。陈家沟河流长度为3.38 km，流域面积为2.43 km2，高差为644.6 m，枯水期流量为240.8 m3/d。陈家沟石煤矿储存于斑鸠关组（图1）（贾志刚，2014），斑鸠关组岩性以黑色碳质板岩、碳硅质岩为主，中–上部夹粗面岩，硬度大，具细粒变晶结构、板状构造，其成份主要为石英、绢云母、白云母及碳质等，地层为一套次深海深水盆地相富炭（硅）泥质碎屑岩沉积地层及多旋回的火山喷出岩（杨学存，2013；贾志刚等，2014）。
历史上陈家沟石煤矿体开采主体是个体及村集体，开采方式主要是平硐开采和露天开采，缺乏环境保护意识，废渣随意堆放。平硐沿着矿体走向和倾向开采，硐口形态不规则、高度不等、深浅不同，部分矿硐上下贯通。露天开采造成山体岩石裸露，废渣露天堆放。开采过程中未作任何生态环保措施，开采结束也未进行生态恢复治理（崔炜等，2019）。2014年，河道磺水造成鱼虾异常死亡，环保部门对水质进行检测，结果显示河水中重金属呈不同程度超标，分析认为与矿硐及废渣酸性水有关。2019年，地方政府进行了部分矿硐封堵及废渣堆封存处理，但是仍旧存在矿硐酸性涌水，河道磺水污染明显。
2. 研究方法
2.1 样品采集
本次研究在陈家沟石煤矿区水环境详细调查的基础上，先后开展了2期地表水样品采集工作，采样点见图2。第一期（2021年12月）采样点由河流上游至下游，其中上游源头河水（S121，用于河水重金属累积污染评价的对照点）、上游河水（S101）、矿硐积水（S102）、矿硐排水（S103、S3、S123）、废渣堆淋溶水（S122），下游河水（S124）、汇入干流前河水（S126）。第二期（2022年8月、9月、10月）主要采样2个监测断面点（J19、J20）河水。2期共采集地表水样品16件，其中河水11件，矿硐涌水4件，废渣淋溶水1件。样品采集严格执行地表水采样规定和运输。
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图 2 陈家沟地表水样品类型及采样点分布图Figure 2. Chenjiagou surface water sample type and sampling point distribution map2.2 分析方法与监测手段
地表水样品分析由中国地质调查局西安地质调查中心实验测试室（自然资源部西北矿产资源监督检测中心）检测分析完成，实验室具有检验检测实验室国家级资质认定（CMA）和中国合格评定委员会实验室认可资质（CNAS）。水样分析方法、检出限及检测仪器见表1。野外断面水质检测采用In–Situ Aqua TROLL500便携式水质分析仪，使用前进行了校正，其性能良好、便于携带、操作简便（张丽红，2015），对水质连续监测（张嘉杰，2013），主要检测参数包括pH、盐度、温度、实际电导率、溶解性总固体等。
表 1 样品分析方法、检出限及检测仪器概况表Table 1. Sample analysis methods, detection limits and monitoring instruments分析对象 分析方法 检出限 检测仪器 pH 玻璃电极法现场 / pH计、PHSJ-4F As、Hg、Se 原子荧光光谱法（AFS） 0.1 μg/L、0.05 μg/L、0.1 μg/L 原子荧光光度计AFS-2202E Cd、Al、Cu、
Zn、Ni、Mn电感耦合等离子体质谱（ICP–MS） 0.06 μg/L、0.6 μg/L、0.09 μg/L、
0.8 μg/L、0.07 μg/L、0.06 μg/L电感耦合等离子质谱ICAP-RQ Cr6+ 二苯碳酰二肼分光光度法（COL） 0.004 mg/L 紫外可见分光光度计UV-1800 TFe 电感耦合等离子体光谱法（ICP–AES） 4.5 μg/L 电感耦合等离子光谱ICAP7400 2.3 评价标准与方法
2.3.1 评价标准
地表水水质评价标准见表2。Cd、Cu、Zn元素依据《地表水环境质量标准》（GB 3838–2002）评价，Ni、Mn、Fe元素依据《地表水环境质量标准》（GB 3838–2002）集中式生活饮用水地表水源地标准评价，Al元素依据《生活饮用水卫生标准》（GB 5749–2006）评价。
表 2 河水环境质量标准表（mg/L）Table 2. Water environmental quality standard Unit (mg/L)pH Cd Cr Cu Zn Ni Mn Fe Al 《地表水环境质量标准》
（GB 3838–2002）Ⅱ类标准 6～9 0.005 0.05 1 1 Ⅲ类标准 6～9 0.005 0.05 1 1 Ⅳ类标准 6～9 0.005 0.05 2 2 Ⅴ类标准 6～9 0.01 0.1 2 2 《地表水环境质量标准》集中式生活饮用水
地表水源地标准（GB 3838–2002）0.02 0.1 0.3 生活饮用水卫生标准（GB 5749–2006） 0.2 2.3.2 污染评价方法
采用指数法对陈家沟地表水中重金属污染程度进行评价。指数法评价方法包括单项污染指数法、单项污染超标倍数法和综合污染指数法等。
单项污染超标倍数计算公式为：
$$ P_{c}=(C_{i}-S_{i})/S_{i} $$ (1) 综合污染指数法计算公式为：
$$ P_{z}= \sqrt{\frac{{\left(\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}{P}_{i}\right)}^{2}+{\left(\stackrel-{{P}_{i}}\right)}^{2}}{2}} $$ (2) $$ P_{i}=C_{i}/S_{i} （3） $$ (3) 式中：Ci为水体中第i种重金属元素实测含量（mg/L）；Si为国家标准中水体第i种重金属元素含量限值（mg/L）；Pi为水体中重金属元素i的单项污染指数；maxPi为多种污染物中某单项污染指数的最大值（mg/L）；
$ \stackrel{-}{{P}_{i}} $ 为多种污染物各单项污染指数的平均值（mg/L）；Pc为水体中第i种重金属元素的超标倍数；Pz为重金属综合污染指数。重金属污染程度分级标准见表3。
表 3 河水重金属超标倍数及污染程度分级表Table 3. The excessive multiple of heavy metals and the degree of pollution in river water等级划分 单项污染超标倍数 污染程度 综合污染指数 污染程度 Ⅰ Pc≤0 无污染 Pz≤0.7 清洁（安全级） Ⅱ 0＜Pc≤1 轻度污染 0.7＜Pz≤1.0 尚清洁（警戒限） Ⅲ 1＜Pc≤2 中度污染 1.0＜Pz≤2.0 轻度污染 Ⅳ 2＜Pc≤4 重度污染 2.0＜Pz≤3.0 中度污染 Ⅴ Pc＞4 极度污染 Pz＞3.0 重度污染 2.3.3 分析方法
使用SPSS 18.0数据统计软件，综合使用多元统计方法相关性分析和主成份分析对河水中的重金属含量及水体水质情况进行统计分析，结合流域污染点源数据，分析河水重金属污染的主要来源（吴海霞，2008；刘总堂，2010），相关性分析可能会提供重金属元素的来源和迁移信息（Alves，2020；Chai，2021）。相关性分析采用pearson相关性系数分析不同变量间的相关性。主成分分析使用最大方差法对因子进行旋转，并采用Kaiser-Meyer-Olkin（KMO）和Bartlett的球形度检验判断主成分分析结果的有效性，若KMO＞0.5且P＜0.001则主成份分析的结果有效（俞茜，2015；朱泊丞等，2018；朱雪凝，2021）。
3. 河水重金属含量的时空变化
3.1 河水重金属含量的空间变化
河水中重金属含量见表4，矿硐排水及废渣堆淋溶水中重金属（Al不是重金属，为了分析简述方便，以下简述归为重金属）含量见表5，河水pH及重金属含量从上游至下游变化见图3。河水pH整体呈弱酸性，自上游呈现下降的趋势，汇入干流河水前pH略有上升。S121为陈家沟上游不受采矿活动影响的河水，可作为评价河水水质污染的对照点。距源头S121点位82 m和369 m的S101和S103两个点位河水pH降低，河水中重金属含量略有上升。源头S121至S103点位，河水中Cd、Cu、Zn、Ni、Mn、Al含量分别由0.0011 mg/L、0.003 mg/L、0.046 mg/L、0.011 mg/L、0.035 mg/L和0.081 mg/L，上升至0.01 mg/L、0.052 mg/L、0.15 mg/L、0.048 mg/L、0.3 mg/L和1.142 mg/L。S102点位河水重金属未超标，水质等级为地表水Ⅰ类水。S103点位河水水质为地表水Ⅴ类水，Cd元素超过了《地表水环境质量标准》Ⅱ类水质标准1倍；Ni、Mn元素超过《地表水环境质量标准》集中式生活饮用水地表水源地标准1.4倍、2倍；Al超过《生活饮用水卫生标准》4.7倍。S124点位重金属含量显著上升，Cd、Cu、Zn、Ni、Mn、Fe、Al含量分别上升至0.38 mg/L、1.41 mg/L、6.12 mg/L、2.2 mg/L、11.4 mg/L、0.41 mg/L、20.56 mg/L。S124河水水质等级为地表水劣Ⅴ类水，河水中Cd、Cu、Zn元素超标75倍、0.41倍、5.12倍；Ni、Mn、Fe元素超标109倍、113倍、0.37倍；Al元素超标101.8倍。S124至河口S126点位，重金属含量略有下降，Cd、Cu、Zn、Ni、Mn、Fe、Al含量分别下降至0.28 mg/L、0.94 mg/L、5.61 mg/L、1.92 mg/L、9.72 mg/L、0.09 mg/L、14.36 mg/L。但该点位河水水质等级仍为地表水劣Ⅴ类水，河水中Cd、Zn元素超标55倍、4.6倍，Ni、Mn元素超标95倍、96.2倍，Al元素超标70.8倍。
表 4 陈家沟河水中不同点位重金属元素含量表（mg/L）Table 4. Heavy metal content in Chenjiagou river water (mg/L)编号 位置 pH Cd Cu Zn Ni Mn Fe Al S121 源头（对照点） 7.48 0.0011 0.003 0.046 0.011 0.035 0.02 0.081 S101 沿河道距源头82m 6.46 0.0006 0.001 0.023 0.004 0.001 0.02 0.045 S103 沿河道距源头369m 5.05 0.01 0.052 0.15 0.048 0.3 0.02 1.142 S124 与S103相距1376m 3.75 0.38 1.41 6.12 2.2 11.4 0.41 20.56 S126 与S124相距1143m 4.62 0.28 0.94 5.61 1.92 9.72 0.09 14.36 表 5 陈家沟矿山污染源中重金属元素含量表（mg/L）Table 5. Heavy metal content in Chenjiagou pollution source (mg/L)编号 位置 类型 pH Cd Cu Zn Ni Mn Fe Al S102 距河道51m 矿硐积水 4.04 0.16 1.42 1.06 0.4 0.94 0.08 9.76 S104 与S103相距470m 矿硐排水 5.8 0.096 0.022 6.03 1.8 14.8 0.02 0.39 S122 汇入河道处与S104相距104m 废渣淋溶水 3 0.9 11.2 22.4 12.4 50.6 15.37 185.6 S3 汇入河道处与S122相距243m 矿硐排水 3.47 2.5 4.68 27.8 7.86 54.1 19.57 - S123 距离主河道直线距离65m 矿硐排水 6 0.0037 0.004 2 1.0 2.6 0.04 0.443 ![]()
图 3 陈家沟河水从上游到下游PH值及重金属含量的空间变化及超标情况Figure 3. Spatial variation and excesses of PH、heavy metal content in Chenjiagou River from upstream to downstream与对照点S121对比，S103下游的S104、S3、S123矿硐排水和S122废渣堆淋溶水为河水提供重金属，从而导致河水中重金属急剧升高。河流的沉淀自净化作用使得河水中重金属含量在空间上的释放和迁移特点（宿文姬，2014）为沿水流方向呈下降趋势，但由于河水水环境纳污能力远不及排入的酸性废水中重金属污染物浓度含量，使得河水自净化能力大大减弱（邱小琮，2015；周闻达，2020）。因此，陈家沟矿硐酸性废水和废渣堆淋溶水是导致河水中重金属超标污染的主要原因。陈家沟河水从上游至下游，河水中Cd、Cu、Zn、Ni、Mn、Fe、Al元素均有不同程度的超标，而源头S121重金属元素含量全部未超标，说明矿业活动对陈家沟河水中重金属元素含量影响显著，是河水水质污染的主要原因。
3.2 河水重金属含量的时间变化
分析陈家沟2个监测断面中pH及重金属元素的时间变化（图4）发现，J19断面8月份Zn、Ni、Mn、Al含量是8月、9月、10月这3个月份中最高的。9月份除Fe外，其他元素含量均下降，是3个月份当中最低的1个月，Cd、Zn、Fe元素随降雨量增大其含量变化不大，Cu、Ni、Mn含量变化明显。初步分析，J19断面上游附近有矿硐D2、D3、D4和废渣堆Z1等污染源，降雨量大时，矿硐废水、废渣堆淋溶水进入河流，导致河水中重金属增高。J20断面8月份Zn、Ni、Mn含量为8月、9月、10月这3个月份中最高的，10月份除Cu外，其他所有元素含量均为3个监测月份中最低。河水中Cd、Cu、Zn、Fe元素在降雨中含量变化略微显著，Ni、Mn含量随降雨量增大而减小，受降雨量影响较大。综上所述，陈家沟降雨量大小对河水中重金属含量的影响不稳定，使得河水中重金属的迁移、释放和积累的时间规律很难把握，即陈家沟河水中重金属在时间上规律性较差，后期将会持续监测分析重金属含量在时间上的变化规律。
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图 4 河水中重金属含量的时间变化8月. 累计降雨量＜50 mm；9月. 降雨量＞100 mm；10月. 降雨量＞180 mm（降雨量计算了采样前15天总降雨量） ；数据来源：2022年8～10月紫阳县天气（中国气象网https://www.cma.gov.cn）Figure 4. Time variation of heavy metal content in river water4. 河水重金属污染来源解析
河水中重金属来源包括自然源和人为源，自然源为自然条件下岩石风化释放进入水体的重金属元素，人为源即人为活动排放的富含重金属废水和废渣淋溶进入水体的重金属（周巧巧，2020）。由于研究区广泛分布黑色泥页岩、石煤地层，同时还有多处石煤开采遗留的矿硐和废渣堆，河水重金属来源识别，对于污染水体的重金属治理意义重大。
4.1 相关性分析
利用SPSS软件对陈家沟河水pH和Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Mn、Fe、Al共8种重金属元素进行相关性分析（表6）。分析发现，河水pH与河水Cd、Cr、Cu等重金属元素呈现出显著负相关，pH与Cd、Cr、Cu、Ni、Fe元素在P＜0.01水平下为显著负相关；pH与Zn、Mn、Al元素在P＜0.05水平下为显著负相关，说明水体酸化是引起金属元素溶解度增加的主要原因。此外，水体中Mn元素与Cu、Zn、Ni、Cd元素，Fe元素与Cu元素，Al元素与Cd、Zn、Ni、Mn元素均具有显著正相关，反映了Mn、Fe、Al的氢氧化物对这些微量重金属元素的控制作用。
表 6 河水中pH、重金属相关性分析 统计表（n=11）Table 6. Correlation analysis of pH and heavy metals in river water (n=11)pH Cd Cr Cu Zn Ni Mn Fe Al pH 1 Cd −0.603* 1 Cr −0.685* 0.550 1 Cu −0.768** 0.824** 0.744** 1 Zn −0.586 0.988** 0.447 0.797** 1 Ni −0.636* 0.980** 0.486 0.842** 0.991** 1 Mn −0.531 0.947** 0.326 0.724* 0.977** 0.969** 1 Fe −0.694* 0.510 0.552 0.632* 0.523 0.556 0.560 1 Al −0.492 0.741** 0.426 0.462 0.759** 0.733* 0.734* 0.568 1 注：* 表示p＜0.05 水平显著；**表示 p＜0.01水平显著。 4.2 基于主成分分析的重金属来源解析
为了分析水体中重金属来源的同源性，采用主成分分析法对陈家沟河水中8种重金属进行分析。主成分分析中，当KMO检验值为0.537＞0.5，Bartlett检验显著性概率P=0.000＜0.05，主成分分析结果有效（Yang，2016；纪冬丽，2019）。满足主成分分析的前提要求，意味着本次分析的结果对各变量较为有效。归一化数据集的因子分析提取了特征值＞1的最大方差旋转（何宇，2021），通过因子分析提取的负载因子如表7所示。因子负载分为高、中等和低载荷，对应于绝对载荷值分别＞0.75、0.75～0.50和0.50～0.30（Liu CW，2003；Kumar，2018）。由于样品数据较多且选取的因子与理论设想相同，因此选择特征值＞1及累计方差贡献率≥75%的原则进行因子分析（王磊，2020；陈雪，2022）。特征值＞1的有4个主成分，故PCA分析结果显示，陈家沟河水中8种重金属元素的特征变量可归纳为4个主成分（PC1～PC4），累计贡献率达到99.16%，故分析4个主成分便可了解陈家沟河水中重金属的主要来源。
表 7 河水中重金属主成分分析结果表Table 7. Analysis results of heavy metal principal components in river water元素 主成分 PC1 PC2 PC3 PC4 Cd 0.885 0.326 0.127 0.292 Cr 0.181 0.941 0.214 0.173 Cu 0.701 0.611 0.324 −0.081 Zn 0.915 0.204 0.173 0.298 Ni 0.910 0.250 0.211 0.245 Mn 0.916 0.050 0.268 0.278 Fe 0.268 0.290 0.893 0.213 Al 0.480 0.161 0.247 0.821 PC1的贡献率51.40%，Cd、Cu、Zn、Ni、Mn的浓度在高载荷下，其溶解度会增加，因为它们在水中的离子活动度会增强，从而增加了其溶解度。而在Al的浓度上为低等载荷，其溶解度和溶度积都较低，因为Al的离子活动度比较低。根据统计Cd、Cu、Zn、Ni、Mn的高值分布在陈家沟中游，位于污染源石煤矿硐D2、D3、D4和废渣堆Z1下游。该区域的pH处于弱酸-强酸，金属更容易被溶解，水中氢氧根离子与金属离子结合形成更稳定的氢氧化物沉淀。陈家沟河水中Cd、Cu、Zn、Ni、Mn主要来源可能是石煤矿硐D2、D3、D4和废渣堆Z1，故PC1可能由矿硐排水、废渣淋溶水共同作用的结果。
PC2的贡献率19.76%，主要反映了Cr和Cu的变化特征，在Cr的浓度上具有高载荷，在Cu的浓度上具有中载荷。结合水体重金属空间分布特征与重金属间相关性分析可知，Cr和Cu的高值分布在陈家沟监测断面J20附近，经实地调查，J20监测断面西侧一涌水矿硐富含Cr、Cu等重金属，因此，PC2可能由矿硐酸性废水地表径流所致。
PC3的贡献率14.65%，主要反映了Fe的变化特征，Fe的浓度上具有高载荷。相关性分析表明Fe和Cu有相同来源，结合陈家沟石煤矿体特征，认为PC3元素可能受地质环境影响。
PC4的贡献率13.35%，主要反映了Al的变化特征，在Al的浓度上具有高载荷。Al的高值分布在中上游Z1废渣堆附近，该处pH值低于4.5，Al的溶解度显著增加，故PC4元素的主要来源可能与废渣堆底部淋溶水有关。
4.3 河水重金属变化影响因素分析
4.3.1 地质背景对河水重金属变化的影响
研究区陈家沟地层主要是晚奥陶世-早志留世斑鸠关组，岩性为黑色炭质板岩、炭硅质岩及石煤矿层。研究区石煤中重金属含量与大陆上地壳平均值相比（表8），Cd、Cr、Cu、Zn、Ni元素较富集，Mn含量低于大陆上地壳平均值。南秦岭斑鸠关组平均值中Cd、Cr、Zn、Mn含量高于石煤矿体和大陆上地壳元素含量，因而陈家沟河水中较高浓度Cd、Cr、Cu、Zn、Ni元素，与区域地质背景有关。
表 8 矿体及岩层中重金属元素平均含量统计表（mg/L）Table 8. Average content of heavy metal elements in ore bodies and rock formations (mg/L)指标 Cd Cr Cu Zn Ni Mn 陈家沟石煤矿体 0.9 169 34 86.3 64.6 230 南秦岭斑鸠关组平均值* 1.58 183 21.9 133 60 516 大陆上地壳* 0.098 35 25 71 20 600 注：*表示数据来自中国地质调查局西安地质调查中心（2021）。 4.3.2 污染源对河水重金属变化的影响
在自然条件下，河水中重金属主要来自于大气降水、岩石风化和火山作用（廖红为，2023），但是同一地质环境背景条件下，同一地区重金属元素含量的水平波动相对较小，区域上重金属含量分异相对变化不大（徐友宁，2007）。但是，由于矿业开发活动会带来重金属污染，导致河水中重金属含量升高而造成水环境污染，对农业和生活带来影响（徐友宁，2005）。陈家沟地表水中重金属含量平均值见表9，废渣淋溶水是S122数据，矿硐排水是S102、S104、S3、S123共4个点位数据的平均值，河水是S121、S102、S103、S124、S126共5个点位数据平均值，对照值为源头S121河水点位。结果表明，河水重金属含量平均值显著高于上游河水对照值，表明陈家沟河水受到矿业活动污染明显。中、上游河水受到矿硐排水及废渣堆淋溶水的影响后，造成河流中下游一段河床呈黄色（图5），河水重金属含量急剧升高。废渣堆淋溶水中所有重金属含量明显高于河水，是河水中重金属含量的5.92倍～138.73倍；矿硐排水中除Al外，其他重金属含量高于河水，是河水中重金属含量的2.19倍～43.82倍。说明废渣堆淋溶水和矿硐排水是导致河水中重金属含量增高的污染源。
表 9 陈家沟不同地表水中重金属平均含量统计表（mg/L）Table 9. Average content of heavy metals in different surface waters of Chenjiagou (mg/L)Cd Cu Zn Ni Mn Fe Al 废渣堆淋溶水（S122） 0.9 11.2 22.4 12.4 50.6 15.37 185.6 矿硐排水（n=4） 0.69 1.53 9.22 2.76 18.11 4.93 3.53 河水（n=5） 0.13 0.48 2.39 0.84 4.29 0.11 7.24 对照值（S121） 0.0011 0.003 0.046 0.011 0.035 0.02 0.081 4.3.3 pH对河水重金属变化的影响
河水中pH值的变化影响着河水中的重金属行为，对重金属在溶解态和颗粒态之间的相互转化有一定作用，也会影响吸附剂表面的官能团、悬浮颗粒物的表面吸附特性及各种吸附反应，从而促进或抑制对H+和OH-的吸附（Shil，2019；叶宇航，2023）。水体pH值的变化直接影响吸附速率的变化，影响悬浮颗粒物及沉积物对重金属的吸附和解吸，导致水体重金属在颗粒态与溶解态之间的迁移转化（郝向英，2000）。由重金属含量和河水pH值相关性及含量变化（图6）可以看出，河水中重金属含量与河水pH有较好的负相关性。河水pH值偏酸性，水中的氢离子浓度较高，导致重金属更容易溶解在水中，重金属离子含量则高；河水pH值愈高，中性甚至偏碱性时，河水中的重金属离子和氢氧根离子结合形成不溶性的氢氧化物沉淀增多，导致河水中的重金属离子浓度降低（表10）。研究区河水pH=5，河水中的重金属离子显著减低，为重金属离子形成氢氧化物增多所致。
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图 6 河水中重金属离子浓度含量随pH值的变化Figure 6. The concentration of heavy metal ions in river water varies with pH表 10 金属氢氧化物沉淀的pH值及其溶度积统计表（25 ℃）Table 10. pH value and solubility product of metal hydroxide precipitation (25°C)氢氧化物 pH 溶度积 氢氧化物 pH 溶度积 Fe（OH）3 2.48 4×10−38 Cu（OH）2 5.4 1.6×10−19 Fe（OH）2 5.5 4.8×10−17 Mn（OH）2 9.0 4.1×10−14 Al（OH）3 4.1 1.9×10−33 Zn（OH）2 5.2 4.5×10−17 Cr（OH）3 5.3 7×10−31 Cd（OH）2 6.7 2.3×10−14 4.3.4 河水盐度对重金属变化的影响
部分重金属与Cl亲和力较强，而盐度与Cl浓度呈正相关关系，盐度增大时，可提高难溶金属化合物的溶解度，也可使被吸附的重金属在高浓度Cl的水中被释放，使得颗粒态重金属向溶解态转化（汤爱坤，2011；王宇彤，2021）。分析发现，陈家沟河水中重金属含量与河水盐度的相关性（表11），河水盐度与Cd、Zn、Ni、Mn呈现较好的正相关性，表明河水中Cd、Zn、Ni、Mn含量随河水盐度的升高而升高（图7）。
表 11 河水盐度与重金属元素含量的相关性统计表（n=8）Table 11. Correlation between salinity of river water and heavy metal content (n=8)Cd Cu Zn Ni Mn Fe 盐度 0.694 0.176 0.820* 0.843** 0.764* −0.287 注：* 表示p＜0.05 水平显著；**表示 p＜0.01水平显著。 ![]()
图 7 河水中重金属离子浓度含量随盐度的变化Figure 7. The concentration of heavy metal ions in river water varies with salinity5. 结论
（1）陈家沟源头水（对照值）未受矿业活动影响，水质为Ⅰ类水；4个矿硐排水中重金属平均值是对照值的42.6～626.3倍，废渣淋溶水是对照值的484～3732倍，中下游河水平均值是对照值的4.5～117.2倍。矿硐排水和废渣淋溶水是河水重金属污染的主要污染源。陈家沟河水汇入干流前沟口河水水质为地表水劣Ⅴ类水，河水中Cd、Zn含量超过了Ⅴ类水质标准27倍、1.8倍；Ni、Mn超过集中式生活饮用水地表水源地标准95倍、96.2倍；Al含量超过《生活饮用水卫生标准》的70.8倍。
（2）降雨量对陈家沟河水中重金属含量影响规律还不明显，有待后续进一步观测。陈家沟地表水的Cd、Cu、Zn、Ni、Mn、Al元素具有同源性，主要来自于矿硐排水和废渣淋溶水；Cr、Cu元素同源性强，主要来自于矿硐排水；Fe、Cu元素具有同源性，主要是受岩性影响明显；Al元素与废渣淋溶水关系密切。
（3）影响陈家沟河水中重金属含量时空分布的主要因素：①地质背景。②随着河水pH升高，其重金属离子浓度明显降低。③随河水盐度的升高，Cd、Zn、Ni、Mn含量升高。
致谢：感谢中国地质调查局西安地质调查中心赵振宏正高级工程师、王晓勇正高级工程师、卜涛高级工程师、陈述工程师、梁博工程师在野外调查和资料收集工作的支持和帮助。
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图 2 陈家沟地表水样品类型及采样点分布图
Figure 2. Chenjiagou surface water sample type and sampling point distribution map
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图 3 陈家沟河水从上游到下游PH值及重金属含量的空间变化及超标情况
Figure 3. Spatial variation and excesses of PH、heavy metal content in Chenjiagou River from upstream to downstream
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图 4 河水中重金属含量的时间变化
8月. 累计降雨量＜50 mm；9月. 降雨量＞100 mm；10月. 降雨量＞180 mm（降雨量计算了采样前15天总降雨量） ；数据来源：2022年8～10月紫阳县天气（中国气象网https://www.cma.gov.cn）
Figure 4. Time variation of heavy metal content in river water
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图 6 河水中重金属离子浓度含量随pH值的变化
Figure 6. The concentration of heavy metal ions in river water varies with pH
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图 7 河水中重金属离子浓度含量随盐度的变化
Figure 7. The concentration of heavy metal ions in river water varies with salinity
表 1 样品分析方法、检出限及检测仪器概况表
Table 1 Sample analysis methods, detection limits and monitoring instruments
分析对象 分析方法 检出限 检测仪器 pH 玻璃电极法现场 / pH计、PHSJ-4F As、Hg、Se 原子荧光光谱法（AFS） 0.1 μg/L、0.05 μg/L、0.1 μg/L 原子荧光光度计AFS-2202E Cd、Al、Cu、
Zn、Ni、Mn电感耦合等离子体质谱（ICP–MS） 0.06 μg/L、0.6 μg/L、0.09 μg/L、
0.8 μg/L、0.07 μg/L、0.06 μg/L电感耦合等离子质谱ICAP-RQ Cr6+ 二苯碳酰二肼分光光度法（COL） 0.004 mg/L 紫外可见分光光度计UV-1800 TFe 电感耦合等离子体光谱法（ICP–AES） 4.5 μg/L 电感耦合等离子光谱ICAP7400 
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表 2 河水环境质量标准表（mg/L）
Table 2 Water environmental quality standard Unit (mg/L)
pH Cd Cr Cu Zn Ni Mn Fe Al 《地表水环境质量标准》
（GB 3838–2002）Ⅱ类标准 6～9 0.005 0.05 1 1 Ⅲ类标准 6～9 0.005 0.05 1 1 Ⅳ类标准 6～9 0.005 0.05 2 2 Ⅴ类标准 6～9 0.01 0.1 2 2 《地表水环境质量标准》集中式生活饮用水
地表水源地标准（GB 3838–2002）0.02 0.1 0.3 生活饮用水卫生标准（GB 5749–2006） 0.2
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表 3 河水重金属超标倍数及污染程度分级表
Table 3 The excessive multiple of heavy metals and the degree of pollution in river water
等级划分 单项污染超标倍数 污染程度 综合污染指数 污染程度 Ⅰ Pc≤0 无污染 Pz≤0.7 清洁（安全级） Ⅱ 0＜Pc≤1 轻度污染 0.7＜Pz≤1.0 尚清洁（警戒限） Ⅲ 1＜Pc≤2 中度污染 1.0＜Pz≤2.0 轻度污染 Ⅳ 2＜Pc≤4 重度污染 2.0＜Pz≤3.0 中度污染 Ⅴ Pc＞4 极度污染 Pz＞3.0 重度污染
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表 4 陈家沟河水中不同点位重金属元素含量表（mg/L）
Table 4 Heavy metal content in Chenjiagou river water (mg/L)
编号 位置 pH Cd Cu Zn Ni Mn Fe Al S121 源头（对照点） 7.48 0.0011 0.003 0.046 0.011 0.035 0.02 0.081 S101 沿河道距源头82m 6.46 0.0006 0.001 0.023 0.004 0.001 0.02 0.045 S103 沿河道距源头369m 5.05 0.01 0.052 0.15 0.048 0.3 0.02 1.142 S124 与S103相距1376m 3.75 0.38 1.41 6.12 2.2 11.4 0.41 20.56 S126 与S124相距1143m 4.62 0.28 0.94 5.61 1.92 9.72 0.09 14.36
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表 5 陈家沟矿山污染源中重金属元素含量表（mg/L）
Table 5 Heavy metal content in Chenjiagou pollution source (mg/L)
编号 位置 类型 pH Cd Cu Zn Ni Mn Fe Al S102 距河道51m 矿硐积水 4.04 0.16 1.42 1.06 0.4 0.94 0.08 9.76 S104 与S103相距470m 矿硐排水 5.8 0.096 0.022 6.03 1.8 14.8 0.02 0.39 S122 汇入河道处与S104相距104m 废渣淋溶水 3 0.9 11.2 22.4 12.4 50.6 15.37 185.6 S3 汇入河道处与S122相距243m 矿硐排水 3.47 2.5 4.68 27.8 7.86 54.1 19.57 - S123 距离主河道直线距离65m 矿硐排水 6 0.0037 0.004 2 1.0 2.6 0.04 0.443
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表 6 河水中pH、重金属相关性分析 统计表（n=11）
Table 6 Correlation analysis of pH and heavy metals in river water (n=11)
pH Cd Cr Cu Zn Ni Mn Fe Al pH 1 Cd −0.603* 1 Cr −0.685* 0.550 1 Cu −0.768** 0.824** 0.744** 1 Zn −0.586 0.988** 0.447 0.797** 1 Ni −0.636* 0.980** 0.486 0.842** 0.991** 1 Mn −0.531 0.947** 0.326 0.724* 0.977** 0.969** 1 Fe −0.694* 0.510 0.552 0.632* 0.523 0.556 0.560 1 Al −0.492 0.741** 0.426 0.462 0.759** 0.733* 0.734* 0.568 1 注：* 表示p＜0.05 水平显著；**表示 p＜0.01水平显著。
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表 7 河水中重金属主成分分析结果表
Table 7 Analysis results of heavy metal principal components in river water
元素 主成分 PC1 PC2 PC3 PC4 Cd 0.885 0.326 0.127 0.292 Cr 0.181 0.941 0.214 0.173 Cu 0.701 0.611 0.324 −0.081 Zn 0.915 0.204 0.173 0.298 Ni 0.910 0.250 0.211 0.245 Mn 0.916 0.050 0.268 0.278 Fe 0.268 0.290 0.893 0.213 Al 0.480 0.161 0.247 0.821
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表 8 矿体及岩层中重金属元素平均含量统计表（mg/L）
Table 8 Average content of heavy metal elements in ore bodies and rock formations (mg/L)
指标 Cd Cr Cu Zn Ni Mn 陈家沟石煤矿体 0.9 169 34 86.3 64.6 230 南秦岭斑鸠关组平均值* 1.58 183 21.9 133 60 516 大陆上地壳* 0.098 35 25 71 20 600 注：*表示数据来自中国地质调查局西安地质调查中心（2021）。
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表 9 陈家沟不同地表水中重金属平均含量统计表（mg/L）
Table 9 Average content of heavy metals in different surface waters of Chenjiagou (mg/L)
Cd Cu Zn Ni Mn Fe Al 废渣堆淋溶水（S122） 0.9 11.2 22.4 12.4 50.6 15.37 185.6 矿硐排水（n=4） 0.69 1.53 9.22 2.76 18.11 4.93 3.53 河水（n=5） 0.13 0.48 2.39 0.84 4.29 0.11 7.24 对照值（S121） 0.0011 0.003 0.046 0.011 0.035 0.02 0.081
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表 10 金属氢氧化物沉淀的pH值及其溶度积统计表（25 ℃）
Table 10 pH value and solubility product of metal hydroxide precipitation (25°C)
氢氧化物 pH 溶度积 氢氧化物 pH 溶度积 Fe（OH）3 2.48 4×10−38 Cu（OH）2 5.4 1.6×10−19 Fe（OH）2 5.5 4.8×10−17 Mn（OH）2 9.0 4.1×10−14 Al（OH）3 4.1 1.9×10−33 Zn（OH）2 5.2 4.5×10−17 Cr（OH）3 5.3 7×10−31 Cd（OH）2 6.7 2.3×10−14
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表 11 河水盐度与重金属元素含量的相关性统计表（n=8）
Table 11 Correlation between salinity of river water and heavy metal content (n=8)
Cd Cu Zn Ni Mn Fe 盐度 0.694 0.176 0.820* 0.843** 0.764* −0.287 注：* 表示p＜0.05 水平显著；**表示 p＜0.01水平显著。
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陈雪, 汪小祥, 刘敬青. 小流域矿集区土壤重金属污染评价与来源综合解析[J]. 有色金属(矿山部分), 2022, 74(06): 74-81 CHEN Xue, WANG Xiaoxiang, LIU Jingqing. Assessment and sources comprehensive identification of soil heavy metal pollution in small-scale drainage catchment of mining areas[J]. Nonferrous Metals(Mining Section), 2022, 74(06): 74-81.
陈西民, 马合川, 魏东等. 安康石煤资源特征及勘查开发建议[J]. 陕西地质, 2010, 28(01): 1-5+81 doi: 10.3969/j.issn.1001-6996.2010.01.001 CHEN Ximing, MA Hechuan, WEI Dong, et al. An kang stone coal resource characteristics and exploration and development suggestions[J]. Geology of Shananxi, 2010, 28(01): 1-5+81. doi: 10.3969/j.issn.1001-6996.2010.01.001
曹佰迪, 李文明, 周一凡, 等. 鄱阳湖流域沉积物中重金属元素分布特征及生态风险浅析[J]. 西北地质, 2022, 55(4): 343−353. CAO Baidi, LI Wenming, ZHOU Yifan, et al. Geochemical Characteristic and Fluxes of Trace Metal in Water System of the Poyang Lake[J]. Northwestern Geology, 2022, 55(4): 343−353.
崔炜, 张佳伟, 苏文让, 等. 石煤采矿区水流域重金属污染治理实践[A].《环境工程》编委会, 工业建筑杂志社有限公司. 《环境工程》2019年全国学术年会论文集[C]. 《工业建筑》杂志社有限公司, 2019: 6 CUI Wei, ZHANG Jiawei, SU Wenrang, et al. Prractice of Heavy Metal Pollution Control in Water Basin of Stone Coal Mining Area[A]. Editorial Board of Environmental Engineering, Industrial Architecture Magazine. Proceedings of the 2019 National Annual Conference of Environmental Engineering[C]. Industrial Construction Magazine Limited, 2019: 6.
崔雅红, 崔炜, 孟庆俊等. 陕西蒿坪石煤矿区重金属污染及生态风险评价[J]. 矿产保护与利用, 2021, 41(02): 157-162 doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2021.02.022 CUI Yahong, CUI Wei, MENG Qinjun, et al. Heavy Metal Pollution and Ecological Risk Assessment in Haoping Stone Coal Mine Area of Shaanxi Province[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2021, 41(02): 157-162. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2021.02.022
杜蕾, 朱晓丽, 安毅夫等. 石煤尾矿区土壤重金属污染风险评价[J]. 化学工程, 2018, 46(03): 6-9+15 doi: 10.3969/j.issn.1005-9954.2018.03.002 DU Lei, ZHU Xiao-li, AN Yi-fu, et al. Potential ecological risk assessment of soil heavy metalsin a stone-like coal tailing using TCLP and Hakanson method[J]. Chemical Engineering(China), 2018, 46(03): 6-9+15. doi: 10.3969/j.issn.1005-9954.2018.03.002
冯博鑫, 徐多勋, 张宏宇, 等. 基于最小数据集的周至地区土壤重金属地球化学特征及成因分析[J]. 西北地质, 2023, 56(1): 284−292. FENG Boxin, XU Duoxun, ZHANG Hongyu, et al. Geochemical Characteristic of Heavy Metal in Zhouzhi Area and Analysis of Their Causes Based on Minimum Data Set[J]. Northwestern Geology, 2023, 56(1): 284−292.
韩宝华, 胡永浩, 段星星, 等. 西北地区重金属元素累积现状及典型地区成因分析[J]. 西北地质, 2022, 55(3): 318−325. HAN Baohua, HU Yonghao, DUAN Xingxing, et al. Accumulation Status of Heavy Metals in Northwest China and Analysis of Causes in Typical Areas[J]. Northwestern Geology, 2022, 55(3): 318−325.
郝向英, 赵慧, 刘卫. 黄河中游主要重金属污染物的迁移转化[J]. 内蒙古环境保护, 2000, 12(3): 27-28 HAO Xiang Ying, ZhAO Hui, LIU wei. Migration of the Main Heavy Metal in the Middle Reaches of the Yellow River[J]. Environment and Development, 2000, 12(3): 27-28.
何宇, 洪欣, 闭潇予, 等. 九洲江流域水环境重金属污染特征及来源解析[J]. 环境化学, 2021, 40(01): 240-253 doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2020062812 HE Yu, HONG Xin, BI Xiaoyu, et al. Characteristics and sources of heavy metal pollution in water environment of Jiuzhou River basin[J]. Environmental Chemistry, 2021, 40(01): 240-253. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2020062812
纪冬丽, 曾琬晴, 张新波, 等. 天津近郊农田土壤重金属风险评价及空间主成分分析[J]. 环境化学, 2019, 38( 9): 1955-1965 doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2018111201 JI Dongli, ZENG Wanqing, ZHANG Xinbo, et al. Ecological risk assessment and principal component analysis of heavy metals in suburban farmlandsoils of Tianjin[J]. Environmental Chemistry, 2019, 38( 9): 1955-1965( in Chinese). doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2018111201
蒋起保, 欧阳永棚, 章敬若, 等. 江西省贵溪市水系沉积物重金属污染及其潜在生态风险评价[J]. 西北地质, 2022, 55(3): 326−334. JIANG Qibao, OUYANG Yongpeng, ZHANG Jingruo, et al. Evaluation of Heavy Metal Pollution and Its Potential Ecological Risk in Stream Sediments in Guixi City, Jiangxi Province[J]. Northwestern Geology, 2022, 55(3): 326−334.
贾志刚. 安康市蒿坪石煤矿带地质特征[J]. 价值工程, 2014, 33(30): 310-311 doi: 10.14018/j.cnki.cn13-1085/n.2014.30.171 JIA Zhigang. Geological Characteristics of the Stone Coal Belt in Haoping, Ankang City[J]. Value Engineering, 2014, 33(30): 310-311. doi: 10.14018/j.cnki.cn13-1085/n.2014.30.171
贾志刚, 吕婷婷. 安康市双龙一带斑鸠关组地质特征及其含石煤性分析[J]. 煤, 2014, 23(02): 52-53+76. 李莹, 叶际达, 张亮等. 石煤开发利用重金属污染现状调查研究[J]. 能源环境保护, 2005(02): 58-61 doi: 10.3969/j.issn.1006-8759.2005.02.018 LI Ying, YE Jida, ZHANG Liang, et al. The survey of status quo on heavy-metal contamination in the bone-coal mining and utilization[J]. Energy Environmental Protection, 2005(02): 58-61. doi: 10.3969/j.issn.1006-8759.2005.02.018
廖红为, 蒋忠诚, 周宏, 等.铅锌矿周边岩溶流域重金属污染及健康风险评价[J/OL].环境科学, 2023:1−15. LIAO Hongwei,JIANG Zhongcheng,ZHOU Hong,et al.Heavy Metal Pollution and Health Risk Assessment in Karst Basin Around a Lead-Zinc Mine[J/OL]. Environmental Science, 2023:1−15.
刘瑞平, 徐友宁, 张江华等. 小秦岭金矿带枣香河重金属及氰化物分布特征及污染成因[J]. 黄金, 2012, 33(11): 59-64 LIU Ruiping, XU Youning, ZHANG Jianghua, et al. Distribution characteristics of heavy metals and cyanide in Zaoxiang River in Xiaoqinling gold mine belt and pollution causes, Gold, 2012, 33(11): 59-64.
刘志逊, 代鸿章, 刘佳等. 我国石煤资源勘查开发利用现状及建议[J]. 中国矿业, 2016, 25(S1): 18-21 doi: 10.3969/j.issn.1004-4051.2016.z1.005 LIU Zhixun, DAI Hongzhang, LIU Jia, et al. Status quo and suggestions for exploration, development and utilization of stone coal resources in China[J]. China Mining Magazine, 2016, 25(S1): 18-21. doi: 10.3969/j.issn.1004-4051.2016.z1.005
刘总堂, 李春海, 章钢娅. 运用主成分分析法研究云南湖库水体中重金属分布[J]. 环境科学研究, 2010, 23(04): 459-466 doi: 10.13198/j.res.2010.04.85.liuzt.012 LIU Zongtang, LI Chunhai, ZHANG Gangya. App lication of P rinc ipal Component Ana lysis to the D istributions o f Heavy Meta ls in the W ater of Lakes and Reservo irs in Yunnan P rov ince[J]. R Research of Environmental Sciences, 2010, 23(04): 459-466. doi: 10.13198/j.res.2010.04.85.liuzt.012
卢秋, 邓渠成, 卢苇等. 龙江河水体重金属污染状况及健康风险评价[J]. 广西科学, 2016, 23(05): 478-484 LU Qiu, DENG Qucheng, LU Wei, et al. Assessment on the Status and Health Risks of Heavy Metal Pollutions of Longjiang River[J]. Guangxi Sciences, 2016, 23(5): 478-484.
孟春芳, 何长海, 田珂宁等. 卫河水系新乡段水质时空分异及污染因子识别[J]. 安全与环境学报, 2019, 19(04): 1461-1467 doi: 10.13637/j.issn.1009-6094.2019.04.049 MENG Chunfang, HE Changhai, TIAN Kening, et al. Identification of water pollutants in Xinxiang section of Wei River Basin in terms of spatio-temporal features and pollution contributors[J]. Journal of Safety and Environment, 2019, 19(04): 1461-1467. doi: 10.13637/j.issn.1009-6094.2019.04.049
秦欢欢, 高柏, 黄碧贤等. 拉萨河流域河水重金属分布特征及污染风险评价[J]. 有色金属(冶炼部分), 2020(10): 79-86 QIN Huanhuan, GAO Bai, HUANG Bixian, et al. Distribution Characteristics and Pollution Risk Assessment of Heavy Metals in Lhasa River Basin[J]. Nonferrous Metals (Extractive Metallurgy), 2020(10): 79-86.
邱小琮, 赵红雪, 尹娟等. 爱伊河水环境容量与水体自净能力研究[J]. 人民黄河, 2015, 37(01): 87-90 doi: 10.3969/j.issn.1000-1379.2015.01.022 QIU Xiaozong, ZHAO Hongxue, YIN Juan, et al. Study on the Water Environmental Capacity and the Water Self- Purification Ability of Aiyi River[J]. Yellow River, 2015, 37(01): 87-90. doi: 10.3969/j.issn.1000-1379.2015.01.022
舒旺, 王鹏, 肖汉玉等. 鄱阳湖流域乐安河水化学特征及影响因素[J]. 长江流域资源与环境, 2019, 28(03): 681-690 SHU Wang, WANG Peng, XIAO Han-yu, et al. Hydrochemical Characteristics and Influencing Factors in the Le’an River, Poyang Lake Basin[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2019, 28(03): 681-690.
宿文姬, 徐友宁, 凡生等. 广东大宝山矿区横石河沿岸水土重金属分布规律及其累积风险[J]. 地质通报, 2014, 33(08): 1231-1238 doi: 10.3969/j.issn.1671-2552.2014.08.019 SU Wenji, XU Youning, FAN Sheng, et al. The distribution regularity and accumulation risk of heavy metals in water and soil along the Hengshi River in the Dabaoshan mining area, Guangdong Province[J]. Geological bulletin of China, 2014, 33(08): 1231-1238. doi: 10.3969/j.issn.1671-2552.2014.08.019
孙玉宝, 张金水. 霍邱县石煤矿床地质特征及其开发利用前景初探[J]. 矿产保护与利用, 2007(02): 24-27 doi: 10.3969/j.issn.1001-0076.2007.02.007 SUN Yubao, ZHANG Jinshui. Geological Characteristics of the Stone Coal Deposits and its Prospects of the Development and Utilization in Huoqiu County [J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2007(02): 24-27. doi: 10.3969/j.issn.1001-0076.2007.02.007
汤爱坤. 调水调沙前后黄河口重金属的变化及其影响因素[D]. 青岛: 中国海洋大学, 2011 TANG Aikun. The influence Factors and Behavior Characteristics of Heavy Metals from River to Sea in Yellow River [D]. Qingdao: Ocean University of China, 2011.
汪泽秋. 湖南石煤资源的开发利用与保护[J]资源开发与保护, 1992(01): 63-64+81 WANG Zeqiu. Development, utilization and protection of Hunan stone coal resources[J]. Resources Development and Conservation, 1992(01): 63-64+81.
王国星. 陕南利用资源循环发展[J]. 西部大开发, 2012, No. 140(09): 90-91 WANG Guoxing. Southern Shaanxi uses resources for circular development[J]. Great Development of the Western Region, 2012, No. 140(09): 90-91.
王磊. 西秦岭火鸡山地区地球化学异常分形解析及成矿预测研[D]. 兰州: 西北师范大学, 2020 WANG Lei. Fractal Analysis and Metallogenic Prediction of Geochemical Anomalies in Huojishan Area, Western Qinling[D]. Lanzhou: Northwest Normal University, 2020.
王美华. 浙江常山江源石煤矿山周边耕地土壤重金属分布特征与生态风险评价[J]. 浙江国土资源, 2021(S1): 13-21 doi: 10.16724/j.cnki.cn33-1290/p.2021.s1.004 WANG Meihua. Distribution Characteristics and Ecological Risk Assessment of Heavy Metals in Cultivated Soil Around Jiangyuan Stone Coal Mine in Changshan, Zhejiang[J]. Zhejinag Land & Resources, 2021(S1): 13-21. doi: 10.16724/j.cnki.cn33-1290/p.2021.s1.004
王宇. 铜陵某矿区小流域重金属污染及风险评价[D]. 合肥: 安徽农业大学, 2022 WANG Yu. Heavy Metal Pollution and Ecological Risk Assessment of a Small Watershed draining a mining area in Tongling[D]. Anhui Agricultural University, 2022.
王宇彤. 沉积物中重金属迁移释放规律研究[D]. 北京: 中国矿业大学, 2021 WANG Yutong. Study on the Migration and Release Rules of Heavy Metals in Sediments[D]. Beijing: China University of Mining and Technology, 2021.
吴海霞. SPSS在试卷相关性分析和再测信度计算中的应用[J]. 电脑知识与技术, 2008, 4(S2): 148-149 doi: 10.3969/j.issn.1009-3044.2008.z2.091 WU Haixia. SPSS Application in Examination Paper Correlation Analysis and Retest Reliability[J]. Computer Knowledge and Technology, 2008, 4(S2): 148-149. doi: 10.3969/j.issn.1009-3044.2008.z2.091
徐友宁.矿山环境地质与地质环境[J].西北地质,2005, 38(04): 108−112 XU Youning. Mine environmental geology and mine geological environment[J]. Northwestern Geology, 2005, 38(4): 108−112.
徐友宁, 陈社斌, 陈华清等. 大柳塔煤矿开发土壤重金属污染响应研究[J]. 中国矿业, 2007, No. 119(07): 47-50+54 doi: 10.3969/j.issn.1004-4051.2007.07.015 XU Youning, CHEN Shebin, CHEN Huaqing, et al. Study on soil heavy metals pollution in daliuta coal mine area[J]. China Mining Magazine, 2007, No. 119(07): 47-50+54. doi: 10.3969/j.issn.1004-4051.2007.07.015
许飞亚, 姬亚军, 王玲玲等. 信阳市浉河水体重金属污染监测与评价[J]. 山东化工, 2022, 51(12): 222-225+228 doi: 10.3969/j.issn.1008-021X.2022.12.068 XU Feiya, JI Yajun, WANG Lingling, et al. Monitoring and Evaluation of Heavy Metal Pollution of Shihe River in Xinyang City[J]. Shan Dong Chemical Industry, 2022, 51(12): 222-225+228. doi: 10.3969/j.issn.1008-021X.2022.12.068
杨学存, 马合川. 安康石煤特征及其综合利用[J]. 陕西煤炭, 2013, 32(01): 11-13 doi: 10.3969/j.issn.1671-749X.2013.01.004 YANG Xuecun, MA Hechuan. Characteristics of Ankang stone coal and its comprehensive utilization[J]. Shaanxi Coal, 2013, 32(01): 11-13. doi: 10.3969/j.issn.1671-749X.2013.01.004
叶宇航, 周润东, 于雪等. 水环境中微塑料对重金属的吸附及其影响因素[J]. 环境化学: 1-10 2023-02-24]. YE Yuhang, ZHOU Rundong, YU Xue, et al. Review on the adsorption of heavy metals with micro plastics in water environment and its influencing factors[J]. Environmental Chemistry, 2023, 42(3): 1-10.
俞茜. 普渡河污染源解析及浮游藻类变化特征[D]. 北京: 清华大学, 2015 YU Xi. Source Apportionment of Pollutants and Variation Analysis in Phytoplankton Compositions in the Pudu River[D].Beijing: Tsinghua University, 2015.
张嘉杰. 分析便携式水质分析仪器的应用前景[J]. 科技创新与应用, 2013, No. 51(11): 28 ZHANG Jiajie. Analyze the application prospect of portable water quality analysis instruments[J]. Technological Innovation and Application, 2013, No. 51(11): 28.
张丽红. 便携式水质分析仪器的应用前景[J]. 资源节约与环保, 2015, No. 162(05): 48 doi: 10.3969/j.issn.1673-2251.2015.05.048 ZHANG Lihong. Application prospect of portable water quality analysis instruments[J]. Resources Economization &Environmental Prolection, 2015, No. 162(05): 48. doi: 10.3969/j.issn.1673-2251.2015.05.048
中国地质调查局西安地质调查中心. 紫阳县蒿坪镇陈家沟废弃矿硐酸性水污染综合治理工程可行性研究报告[R]. 中国地质调查局西安地质调查中心, 2021. 周巧巧, 任勃, 李有志等. 中国河湖水体重金属污染趋势及来源解析[J]. 环境化学, 2020, 39(08): 2044-2054 doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2019060403 ZhOU Qiaoqiao, REN Bo, LI Youzhi, et al. Trends and sources of dissolved heavy metal pollution in water of rivers and lakes in China[J]. Environmental Chemistry, 2020, 39( 8): 2044-2054. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2019060403
周闻达, 向武, 金丽, 等. 石煤矿山酸性废水自净化机理及防治对策[J]. 环境科学与技术, 2020, 43(08): 20-27 doi: 10.19672/j.cnki.1003-6504.2020.08.004 ZHOU Wenda, XIANG Wu, JIN Li, et al. The Self-purification Mechanism and Control Counter measures of Cadmium-rich Acid Mine Drainage of Stone Coal Mines[J]. Environmental Science & Technology, 2020, 43(08): 20-27. doi: 10.19672/j.cnki.1003-6504.2020.08.004
周小康. 紫阳县幅I49E021003 1/5万地质图说明书[R]. 陕西省地调院, 2000 朱泊丞, 施泽明, 王新宇等. 安宁河水体中重金属空间分布特征及来源识别[J]. 四川冶金, 2018, 40(04): 24-31 doi: 10.3969/j.issn.1001-5108.2018.04.006 ZHU Bocheng, SHI Zeming, WANG Xinyu, et al. Spatial distribution characteristics and source identification of heavy metals in Anning River[J]. Sichuan Metallurgy, 2018, 40(04): 24-31. doi: 10.3969/j.issn.1001-5108.2018.04.006
朱雪凝. 滏阳河邯郸段重金属风险评估及来源解析[D]. 邯郸: 河北工程大学, 2021 ZHU Xuening. Risk Assessment and Source Apportionment of Heavy Metals of the Fuyang River in Handan[D]. Handan: Hebei University of Engineering, 2021.
Alves D D, Riegel R P, Klauck C R, et al. Source apportionment of metallic elements in urban atmospheric particulate matter and assessment of its water-soluble fraction toxicity[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2020, 27(11): 12202-12214. doi: 10.1007/s11356-020-07791-8
Chai N, Yi X, Xiao J, et al. Spatiotemporal variations, sources, water quality and health risk assessment of trace elements in the Fen River[J]. Science of the Total Environment, 2021, 757: 143882-143892. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.143882
Kumar B, Singh U K. Source apportionment of heavy metals and their ecological risk in a tropical river basin system[J]. Environmental Science and Pollution Research International, 2018, 25(25): 25443−25457.
Liu CW, Lin KH, Kuo YM. Application of factor analysis in the assessment of ground water quality in a black foot disease area in Taiwan[J]. Science Total Environmental, 2003, 313, 77-89. doi: 10.1016/S0048-9697(02)00683-6
Shil S, Singh K. Health risk assessment and spatial variations of dissolved heavy metals and metalloids in a tropical river basin system[J]. Ecological Indicators, 2019.
Xiao J, Wang L, Deng L, et al. Characteristics, sources, water quality and health risk assessment of trace elements in river water and well water in the Chinese Loess Plateau [J]. Science of the Total Environment, 2019, 650: 2004-2012. doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.09.322
Yang X H, WU P B, YIN A J, et al. Distribution and source analysis of heavy metals in soils and sediments of Yueqing Bay Basin, East China Sea[J]. Marine Pollution Bulletin, 2016, 115( 12): 489-497.
-
期刊类型引用(3)
1. 陈雪，汪小祥，景山，张杰，张响荣. 宁镇矿集区岩石风化成土过程中重金属迁移富集特征. 西北地质. 2025(01): 231-244 . 
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2. 于婉婷，王卓，布多，崔小梅. 西藏纳木错近岸带水体中重金属赋存特征、风险评价及来源探究. 环境生态学. 2025(01): 21-26 . 百度学术
3. 黄加忠，张龙，叶雷，李金旺，杨明龙. 模糊综合评价法在南华土壤肥力评价中的应用. 环境生态学. 2024(10): 25-32 . 百度学术
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