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矿山开采和矿石选冶过程中，大量的重金属元素排入环境中。土壤作为重金属的重要容纳介质，其污染问题越来越严重，如不加以控制会对生态环境和人体健康造成重大危害。想要解决土壤重金属污染问题，首要任务就是弄清其污染状况与特征、确定其污染源，从而有针对性的从源头上加以控制。本文以铜陵新桥矿区周边表层土壤和典型污染剖面土壤为研究对象，分析表层及剖面土壤的理化性质、重金属Cu、Cd、Pb、Zn、As含量及其形态特征，评价土壤中重金属污染；采用XRD和SEM-EDS表征技术以及Pb、Cd、S同位素示踪技术对矿区周边土壤中重金属进行来源解析。取得主要研究成果如下：新桥矿区土壤除个别土壤样品呈碱性外，绝大部分土壤样品均呈酸性，有机质均在四级以上，矿区周边土壤具有中等的保水保肥能力。土壤pH和阳离子交换量（CEC）与重金属Cu、Cd、Pb、Zn、As含量相关性显著，重金属元素含量极显著相关，矿区农田土壤中重金属具有共同的来源。矿区表层土壤受到了严重的Cu、Cd、Pb、Zn、As元素污染。内梅罗综合污染指数评价结果表明，矿区周边农田土壤污染严重，Cd元素污染贡献最大。地累积指数评价结果表明，矿业活动已导致矿区周边土壤中重金属元素的明显积累，重金属的污染程度依次为Cd>Cu>Pb>As>Zn。潜在生态危害指数结果表明，产生潜在生态危害的主要重金属元素为Cd， Cu、Pb、As次之，Zn对污染的贡献很小。污染剖面土壤中各元素超标程度依次Cd>Cu>As>Zn>Pb。污染剖面0～20cm的表层土壤中重金属元素活性明显高于深层土壤，且元素随着剖面深度增加元素含量及元素活性减低。其中，Cd元素的活性最强，易于在环境中迁移，生态危害最大。土壤中各重金属形态存在差异，其中活性态Cd含量较高，生态危害性强，As主要以残渣态存在，危害性较小，Cu、Pb、Zn铁锰氧化态、碳酸盐态和有机态比例较高，其生态危害性受酸碱度和氧化还原等环境条件影响较大。XRD、SEM-EDS表征结果表明，严重污染土壤中存在黄铁矿、方铅矿等矿物。Pb同位素示踪研究表明，受污染的表层土壤中61.93%～93.26%的Pb来自于矿石源。随着土壤深度的增加，剖面土壤中206Pb/207Pb增加，表层土壤（0～20cm）的铅同位素接近矿石的同位素特征。Cd同位素示踪研究结果表明，受选矿废水污灌影响的土壤Cd重同位素富集（δ114/110Cd在0.05‰～0.24‰变化），Cd可能主要来自于闪锌矿、菱铁矿和褐铁矿等；未受选矿废水污灌影响的土壤Cd轻同位素富集（δ114/110Cd介于-0.02‰～-0.28‰），Cd可能主要来自于黄铜矿、黄铁矿及方铅矿等。S同位素示踪研究表明，矿山开采活动及生物的氧化还原作用对土壤中S及其同位素特征影响深度不超过50cm。