【摘 要】
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煤矿等能源的开发利用为世界各国的发展提供了的物质基础,但也引发了相关的环境污染问题,其中重金属污染问题更是成为人们普遍关注的重点。地下水中重金属可经由摄入及皮肤接触等多种渠道进入人体,其浓度若超过相应的阈值,会对人体健康造成一定的影响。因此,开展矿业活动影响区地下水中重金属含量与分布研究、溯源解析及健康风险评价,对实现地下水重金属的监测及居民健康风险控制尤为重要。本研究运用电感耦合等离子体质谱法分
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煤矿等能源的开发利用为世界各国的发展提供了的物质基础,但也引发了相关的环境污染问题,其中重金属污染问题更是成为人们普遍关注的重点。地下水中重金属可经由摄入及皮肤接触等多种渠道进入人体,其浓度若超过相应的阈值,会对人体健康造成一定的影响。因此,开展矿业活动影响区地下水中重金属含量与分布研究、溯源解析及健康风险评价,对实现地下水重金属的监测及居民健康风险控制尤为重要。本研究运用电感耦合等离子体质谱法分析测定了皖北某矿区浅层地下水丰、枯两期样品的八种重金属元素（Cd、Cr、As、Fe、Mn、Cu、Zn和Pb）的浓度。综合考虑其浓度、分布特征及其污染的出处,并基于蒙特卡罗模拟评价不同人群在5%和95%概率下的健康风险,得到以下主要结果:（1）利用Arc GIS中的反距离权重法对矿区浅层地下水的重金属元素进行空间插值并对其进行分析,结果表明了丰、枯水期部分区域的Fe、Cr和As元素含量超过地下水质量标准（GB/T 14848-2017）Ⅲ类标准与WHO世界卫生组织安全饮用水标准,其他元素含量均没有超过地下水Ⅲ类标准。利用聚类分析对含量较高的采样点进行分区统计分析,发现了重金属含量较高的区域多集中于工业园区、工业广场与固废堆放区及其附近,居民及农田区重金属含量较低。（2）对重金属进行相关性分析和主成分分析,证实了地下水重金属元素的丰、枯水期相关性基本一致。Cd、Cr、Fe、Pb元素的来源多数为煤炭开采及生产活动,Cu和Zn元素的来源多数为自然活动,As、Mn元素的来源多数为工农业劳作。（3）对重金属元素进行健康风险评价与不确定性分析,阐明了丰、枯水期Cr元素和As元素的总健康风险值均超过USEPA所建议的可接受阈值(1×10-4),对人体健康产生一定的影响。其他五种重金属（Fe、Mn、Cu、Zn和Pb）的HI＜1,其风险值均小于可接受阈值,对人体健康产生的影响较小,可忽略不计。利用蒙特卡洛方法对其健康风险值进行10000次随机模拟,置信水平为95%,致癌重金属元素的含量对健康造成的风险产生影响,非致癌重金属对健康造成的风险可以忽略不计。研究结果加深了对矿业活动影响区浅层地下水重金属元素对人体健康影响的认识,为保护矿业活动影响区的饮用水安全,保障居民健康生活具有极为重大的意义。
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