【摘 要】
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磷石膏作为湿法生产磷酸的副产物,一般每生产1t磷酸（以P2O5）将产生4.5-5t磷石膏,目前堆存对周边地下水、地表水、土壤、植被以及农业等造成危害。为进一步了解磷石膏中重金属是否对周边环境产生污染及环境风险,本研究选择选择福泉市马场坪瓮福集团磷石膏堆场为研究对象,研究堆场周边地下水、地表水、土壤及植物中重金属污染特征并对其进行环境风险评估,得到以下主要结论:（1）磷石膏渗滤液主要特征污染物为F-
【基金项目】
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国家自然科学基金委员会、贵州喀斯特科学研究中心 2016 年度项目: 喀斯特地区重金属污染过程与防控机制研究（U1612442）,喀斯特地区矿山及大型企业废弃物排放环境效应及治理途径（U1612442-3）,课题名称:大型磷化工企业废弃物（磷石膏）排放环境效应及治理途径（U1612442-3-4）；
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磷石膏作为湿法生产磷酸的副产物,一般每生产1t磷酸（以P2O5）将产生4.5-5t磷石膏,目前堆存对周边地下水、地表水、土壤、植被以及农业等造成危害。为进一步了解磷石膏中重金属是否对周边环境产生污染及环境风险,本研究选择选择福泉市马场坪瓮福集团磷石膏堆场为研究对象,研究堆场周边地下水、地表水、土壤及植物中重金属污染特征并对其进行环境风险评估,得到以下主要结论:（1）磷石膏渗滤液主要特征污染物为F-、SO42-以及TP,含量分别达到2775mg/L、4546 mg/L及5962 mg/L,重金属Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Mn含量分别为6.58 mg/L、1.32 mg/L、12.08 mg/L、17.59 mg/L、0.04 mg/L、0.17 mg/L、43.2 mg/L,以Mn、Zn污染最为严重。（2）磷石膏堆场周边地表水和地下水中出Mn元素出现个别高值外,其他重金属元素,例如Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb含量均低于《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）和《地下水环境质量标准》（GB/T14848-2017）中Ⅲ类限值标准。通过主成分分析确定研究区水体中重金属主要来源为:工业源、自然源贡献率最大,为27.29%;其次是磷石膏堆场,贡献率为21.93%;农业源贡献率为13.17%;人类活动贡献率为10.28%;生活源及其他贡献率为8.59%。（3）磷石膏堆场周边土壤中重金属含量随着距离堆场越远而逐渐降低,并在常年主导风向的下风向（独田）100m范围内Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb含量分别达到107.10 mg/kg、52.76 mg/kg、102.13 mg/kg、26.14 mg/kg、1.18 mg/kg、58.94 mg/kg,普遍高于其余其他区域。其中重金属Cd污染最为严重,摆纪、杨花冲、独田及摆郎方向平均含量1.01mg/kg、1.11mg/kg、0.95mg/kg及1.20mg/kg,这均超过贵州省Cd土壤背景值（0.66 mg/kg）和《土壤环境质量-农用地土壤污染风险管控标准》（GB15168-2018）中Cd风险筛选值。通过主成分分析确定研究区土壤中重金属主要来源为:工业源、人类活动贡献率最大,为40.04%;其次是自然源,贡献率为14.99%;再次是磷石膏堆场,贡献率为11.47%;最后是农业源,贡献率为9.90%。（4）研究区土壤中重金属（Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb等）以残渣态为主,占总量的40.16-87.11%。其中Cd的可交换态含量占总量的8.19%-11.07%,较其他重金属有更高的活性;Pb的可还原态和可氧化态之和占总量的一半以上,在环境发生变化时有较高的释放潜力。对土壤中重金属生物有效性分析发现Cd的易利用率最高,达到9.25%,Pb的潜在利用率和可利用率最高,分别是56.17%和57.42%。（5）对磷石膏堆场周边玉米样品分析发现重金属含量为Cr:0.10 mg/kg、Cu:1.81 mg/kg、Zn:10.42 mg/kg、As:0.007 mg/kg、Cd:0.036 mg/kg、Pb:0.0004 mg/kg,均未超过《食品安全国家标准》（GB2762-2017）中的食品中污染物限量标准。（6）基于WQI水质评价结果显示,磷石膏堆场周边地表水及地下水平均WQI值分别为44.71和58.26,水质情况属于极好和良好;对不同时间磷石膏堆场周边水体TP和氟化物含量分析发现,随着时间的推移的磷石膏堆场周边水质在不断改善,并逐渐符合地表水和地下水Ⅲ类标准,表明磷石膏堆场污染治理逐渐取得效果。地质累积指数法评价结果显示,整个研究区土壤主要是Cd轻污染以及部分区域Cu轻污染,Cr、Zn、As、Pb整体上表现出无污染。内梅罗综合污染指数法评价结果表明整个研究区土壤污染指数范围为1.02-3.99,平均值为1.50,属于轻度污染。潜在生态风险指数法评价结果表明整个研究区土壤潜在生态风险指数RI均小于110,属于轻度生态风险。
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