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矿山开采引起的重金属排放是一个全球性的环境问题。随着国民经济的发展,人们对矿产资源需求越来越多,这一问题也越来越突出,而相关的环境研究却非常滞后。矿山水在污染物的产生、迁移、滞留过程扮演了重要的角色。因此,矿山中砷的地球化学特征是很重要的课题之一。本文运用环境地球化学学科理论,在野外调查和实验室分析相结合的基础上,对兴仁煤矿区土壤/沉积物的砷的分布规律进行研究,揭示了高砷与土壤/沉积物的物化特性之间的关系,探讨典型高砷土壤/沉积物的赋存状态及矿山砷元素的地球化学迁移转化特征,获得以下认识:(1)通常,与高砷煤矿点距离近的土壤/沉积物中As含量分别高于远离矿山周边的土壤/沉积物中As含量,在接纳AMD的水系沉积物中砷含量比周边的土壤中砷含量高。(2)煤矿区内土壤/沉积物中的砷含量变化范围较广,土壤/沉积物中As的含量分别为20.68~219.14mg/kg(均值为57.99mg/kg)、5.28~234.14mg/kg(均值为37.73mg/kg)。煤矿区内土壤和沉积物中As的高含量分布特点与该区高砷地质地球化学背景有关外,还与煤炭资源开发有很大的关系。其中土壤受污染的原因还与煤矿水灌溉有关。(3) As含量较高的土壤样品pH多集中在4-6之间,含量较高的样点则具有砷含量随着pH增加而减少的趋势。土壤中有机质与总砷含量有一定的正相关关系。总P含量随着总As含量的增加呈现出先增加后减少的趋势。(4)研究区沉积物中各形态砷的含量按多到少的顺序为:O-As>Fe-As>Ca-As>AL-As>A-As。其中残渣态含量最多,在50%以上。大部分土壤中砷的形态分布具有上述相似的性质,但仍有些表现为Ca-As>Fe-As,可能与当地的碳酸盐岩分布状况有关。(5)土壤中离子态砷含量有随着pH增大而增加的趋势;离子态砷与有机质呈正相关关系;随总P增加有下降的趋势。Al—As、Fe—As的含量都有随pH增加而增加的趋势。(6)交乐沉积物样点沿河流由上而下pH、有机质是呈上升趋势,而Fe、总P、总As含量则呈现先升高后降低的趋势。相对应的水样pH、总As也是呈现先升高后降低的趋势。(7)研究区沉积物中砷的迁移转化规律呈现出在砷释放源处短距离内出现先升高后降低的趋势。由矿渣释放出来的砷随着酸性矿山水迁移,进入沉积物中。