某礦區表層土壤重金屬污染的模擬分析

韓亞奇，王 鐵

（1. 山西煤炭運銷集團 長治有限公司，山西 長治 046000；2. 山西汾西礦業集團 新峪煤礦，山西 孝義 032300）

1 概述

針對礦區表層土壤重金屬污染現狀，要求知道各種重金屬在礦區的空間分布，對所選樣點進行數據分析統計。由于測定的數據很龐大且零散，故用MATLAB描點繪圖，直觀反應出各種重金屬在圖中的分布。經對數據分析，將各重金屬按照濃度高低分成不同階段，運用繪點表示各個采樣的位置，運用顏色深淺表示濃度高低，得出各重金屬在各區域的空間分布圖，以便有效指導污染治理。

2 圖表概述與區域劃分

根據模擬礦區土壤地質環境的采樣數據繪制了討論問題的有關圖形：圖1為某礦區五種功能區的大致分布圖；圖2為某礦區海拔高度的分布圖；圖3~圖7為第i種金屬在礦區范圍內的空間分布圖（i=1,2,…,5）。

繪制這些圖表，是為直觀看出各重金屬濃度與功能區之間的關系以及重金屬濃度與海拔高度的關系。

為了便于說明問題和分析數據，我們把礦區劃分為 6個區域：A區表示的范圍是 [0，10000]×[0，10000]；B 區表示的范圍是 [0，10000]×[10000，20000]；C 區表示的范圍是[10000，20000]×[0，10000]；D 區表示的范圍是 [10000，20000]×[10000，20000]；E區表示的范圍是 [20000，30000]×[0，10000]；F 區表示的范圍是[20000，30000]×[10000，20000]。

圖1 某礦區五種功能區的大致分布圖

圖2 某礦區海拔分布的大致平面圖

3 各種重金屬在礦區范圍內的空間分布圖表

1）As在礦區范圍內空間分布圖和平均含量，見圖3和表1。

圖3 As的濃度區間分布圖

表1 As平均含量表

2）Cr在礦區范圍內空間分布圖和平均含量，見圖4和表2。

圖4 Cr的濃度區間分布圖

表2 Cr平均含量表

3）Cu在礦區范圍內空間分布圖和平均含量，見圖5和表3。

圖5 Cu的濃度區間分布圖

表3 Cu平均含量表

4）Hg在礦區范圍內空間分布圖和平均含量，見圖6和表4。

圖6 Hg的濃度區間分布圖

表4 Hg平均含量表

5）Zn在礦區范圍內空間分布圖和平均含量，見圖7和表5。

圖7 Zn的濃度區間分布圖

表5 Zn平均含量表

4 數據分析

按照5個濃度分布圖做定出性分析：①As在A、B區含量偏高，說明這些區域污染較重；在C、E、F區含量在正常范圍內，說明該區域沒有污染；在D區重金屬含量雖然超過背景值，但差值較小，說明該區只是輕度污染。②Cr僅在A區含量較高，說明在此區受到了污染；在B、C、D、E、F區都沒有明顯的污染，說明Cr在該區污染程度較輕。③Cu在A、B、C、D、E五個區內呈現明顯的超標現象，（其中A、B兩區尤為嚴重），故其污染嚴重；圖中F區沒有污染。④Hg在A、B、C、D區含量明顯偏高（尤其是A、B區濃度特別高），說明這些區域為重度污染區；而在E、F區含量正常，沒有污染。⑤Zn在A、B、C、D區含量較高（尤其是A區最多），受到了污染；E、F區含量處于正常范圍內，未被污染。如表6所示。

表6 功能區重金屬的平均含量 （μg·g-1）

5 結論

根據功能區分布圖、五個重金屬濃度分布圖及其表格可得：生活區、工業區的多種重金屬含量超標，說明這兩個區域污染較嚴重；礦區主干道路區及綠化區的有些金屬含量較高，在一定程度上也受到不同重金屬的污染；山區的各種重金屬含量較正常。

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