1 矿区环境重金属元素地球化学研究现状 1
1.1 矿区重金属元素环境地球化学 1
1.1.1 废石堆、尾矿库重金属元素环境地球化学研究 1
1.1.2 酸性矿山废水形成及重金属元素迁移研究 2
1.1.3 水系沉积物重金属元素污染及环境行为研究 3
1.1.4 土壤中的重金属元素污染及修复技术研究 5
1.2 主要重金属元素的地球化学性质 8
1.2.1 Cu的地球化学性质 9
1.2.2 Cd的地球化学性质 9
1.2.3 Pb的地球化学性质 10
1.2.4 Hg的地球化学性质 11
1.2.5 Zn的地球化学性质 11
1.2.6 As的地球化学性质 12
1.2.7 Ni的地球化学性质 13
1.2.8 Cr的地球化学性质 13
2 铜陵矿区的自然与地质背景 15
2.1 铜陵市自然地理 15
2.1.1 自然地理位置 15
2.1.2 矿区气候特征 15
2.2 地质背景 16
2.2.1 地层 18
2.2.2 构造 19
2.2.3 岩浆岩 20
2.2.4 矿床 21
2.3 铜陵的古代矿业活动历史 26
3 土壤重金属元素地球化学 28
3.1 土壤重金属元素的空间分布规律及污染分析 28
3.1.1 土壤重金属元素含量统计分析 28
3.1.2 土壤重金属元素污染多维分形分析 29
3.2 农田根际土壤重金属元素的空间分布规律及污染分析 30
3.2.1 农田根际土壤重金属元素含量统计分析 33
3.2.2 农田根际土壤重金属元素污染模糊评价 34
3.2.3 垂向剖面土壤重金属元素含量特征 38
3.2.4 垂向剖面土壤重金属元素形态特征 39
3.3 不同功能区土壤重金属元素含量及形态特征 43
3.3.1 不同功能区土壤重金属元素含量特征 43
3.3.2 不同功能区土壤重金属元素形态特征 44
3.4 本章小结 46
4 水体重金属元素地球化学 48
4.1 地表水重金属元素环境地球化学 48
4.1.1 地表水的空间分布及采样布置 48
4.1.2 矿山废水及河水pH值 48
4.1.3 矿山废水重金属含量特征 50
4.1.4 河水中重金属元素含量特征 50
4.1.5 河水重金属污染评价 54
4.2 河流沉积物重金属元素环境地球化学 56
4.2.1 河流沉积物中元素含量分布特征 56
4.2.2 河流沉积物中元素相关性分析 58
4.2.3 河流沉积物重金属元素污染评价 58
4.2.4 河流沉积物中重金属元素形态特征 61
4.3 本章小结 65
5 废石及尾矿重金属元素地球化学 66
5.1 废石及尾矿产酸能力 66
5.1.1 ANC,NAPP和NAG的测定 66
5.1.2 废石、尾矿酸化能力 67
5.2 废石中重金属元素的释放规律 68
5.2.1 淋滤实验设计 68
5.2.2 淋出液基本理化性质 69
5.2.3 废石中重金属元素的释放规律 71
5.2.4 自然状态下废石中重金属元素的释放规律 72
5.2.5 废石中重金属元素分布特征 75
5.3 尾矿中重金属元素的释放规律 76
5.3.1 淋滤实验设计 77
5.3.2 淋出液基本理化性质 77
5.3.3 尾矿淋出液中重金属元素含量的变化趋势 79
5.4 尾矿库中重金属元素特征 80
5.4.1 尾矿库简介 81
5.4.2 采样点布置及样品采集 82
5.4.3 样品预处理及测试分析 82
5.4.4 尾矿库重金属元素分布和变化规律 84
5.4.5 尾矿库重金属元素的形态特征 86
5.5 废石堆和尾矿库对土壤环境的影响 88
5.5.1 相思河上游附近土壤重金属元素含量 88
5.5.2 废石及露天开采对环境的影响 88
5.6 本章小结 90
6 大气降尘重金属元素地球化学 92
6.1 大气降尘中重金属元素污染评价 92
6.1.1 采样点布置及样品采集 92
6.1.2 样品测试 93
6.1.3 大气降尘污染评价 93
6.2 大气降尘重金属元素来源分析 97
6.2.1 层次聚类分析 97
6.2.2 主成分分析及源解析 98
6.3 大气降尘对土壤重金属元素累积的影响分析 99
6.4 本章小结 101
7 植物重金属元素地球化学 102
7.1 样品的采集、预处理和分析 102
7.2 野生植物修复潜力研究 103
7.2.1 野生植物重金属元素吸收及转运特点 103
7.2.2 野生植物修复潜力评价 105
7.3 可食（药）用作物对重金属吸收及转运特点 107
7.3.1 可食（药）用作物中重金属元素污染评价 107
7.3.2 可食（药）用作物中重金属元素吸收及转运特点 110
7.4 水稻中重金属元素污染状况及其生态效应 111
7.5 本章小结 115
8 重金属元素对矿区土壤微生物的影响及耐性微生物研究 116
8.1 矿区土壤中重金属元素对微生物分布特征的影响 117
8.1.1 实验方法 117
8.1.2 土壤中重金属元素含量与微生物的关系 118
8.2 土壤中耐Cu微生物的分离、筛选及其特性研究 121
8.2.1 实验方法 121
8.2.2 耐Cu微生物驯化、分离及鉴定结果 123
8.2.3 Cohnella sp．菌株基本生长特性研究 124
8.2.4 Cohnella sp．菌株对Cu的吸附特性研究 125
8.3 土壤中耐Cd微生物的分离、筛选及其特性研究 130
8.3.1 实验方法 130
8.3.2 耐Cd微生物驯化、分离及鉴定结果 131
8.3.3 Fungal sp．菌株生长特性 132
8.3.4 Fungal sp．菌株吸附镉特性研究 134
8.4 本章小结 136
9 矿区重金属污染土壤修复技术研究 138
9.1 有机酸对土壤中重金属Cu元素形态影响 138
9.1.1 实验方案设计 139
9.1.2 有机酸对土壤酸碱性的影响 140
9.1.3 有机酸对不添加外源Cu土壤中Cu元素形态的影响 140
9.1.4 有机酸对外源Cu污染土壤中Cu元素形态的影响 144
9.2 铁氧化物对土壤中Cu元素形态的影响 147
9.2.1 实验方案 148
9.2.2 针铁矿对土壤中Cu元素形态的影响 149
9.2.3 针铁矿及柠檬酸共同作用对土壤中Cu元素形态的影响 151
9.3 耐Cu类芽孢杆菌Cohnella sp．对土壤中Cu元素形态影响 151
9.3.1 实验方法 151
9.3.2 类芽孢杆菌对土壤pH值的影响 152
9.3.3 类芽孢杆菌对土壤中Cu元素形态的影响 153
9.4 本章小结 155
10 重金属矿山环境负效应模型及污染土壤修复措施 157
10.1 重金属矿山环境负效应模型 157
10.2 矿区重金属元素污染土壤修复措施 159
10.2.1 土壤修复中植物物种的选择 159
10.2.2 土壤植物修复过程中的强化措施 160
10.3 本章小结 160
11 结论 161
参考文献 163