高砷煤矿区苔藓中砷的富集特征与迁移转化机理研究

With high sensitivity and tolerance to heavy metals, moss are often used as a bio indicator of heavy metal(arsenic) pollution. Water-soil environment at high-arsenic coal mine in Xingren County, Guzihou province, is seriously polluted by heavy metals (arsenic), and resulted in deteriorated ecological environment, but with extensive growing bryophytes. Methods and related principles of Geochemistry, ecology and environmental science, etc., are comprehensively used in this project, rich-arsenic advantage moss populations as a link and water - soil - gas - biological system as an entirety, Arsenic and its pattern content in rich-arsenic moss are analyzed in order to reveal enrichment characteristic in rich-arsenic moss populations at high arsenic coal mine environment area, and to discriminate source path and transformation mechanism of arsenic in moss. Furthermore, biological indicator significance of heavy metals (arsenic) pollution will be investigated in mine environment. Thus, biogeochemical cycling characteristics of arsenic will be further improved, and an important scientific basis for environment evaluation of arsenic at high-As coal mining area will be provided.

苔藓对重金属（砷）具有高度的敏感性和耐受性，常作为重金属（砷）污染的指示生物而备受关注。贵州兴仁县交乐高砷煤矿区已造成严重的水-土环境中砷的污染和生态环境的退化，但区内广泛分布苔藓植物。本项目运用地球化学、生态学和环境科学等相关原理，以矿区中富砷的优势苔藓种群为纽带，围绕环境中水-土-气-生物等开展系统的研究工作，揭示高砷煤矿山环境区域内优势苔藓种群中砷的富集特征，解析苔藓体内砷来源的途径及其迁移转化机理，探究苔藓作为矿山环境中砷污染的生物指示意义,从而为完善砷的生物地球化学循环特征和高砷煤矿区环境中砷的污染评价提供科学依据。

苔藓对重金属（砷） 具有高度的敏感性和耐受性，常作为重金属（砷） 污染的指示生物而备受关注。贵州兴仁县交乐高砷煤矿区已造成严重的水-土环境中砷的污染和生态环境的退化。而在此类典型矿山环境区域内广泛分布苔藓植物。本项目运用地球化学、生态学和环境科学等相关原理，以矿区中富砷的优势苔藓种群为纽带，围绕环境中水-土-生物等开展系统的研究工作。研究结果显示，高砷煤矿区域的优势苔藓种群为从藓科和金发藓科，分别在溪流区和废渣区占有绝对优势;矿山地区的苔藓植物与基质的砷含量普遍较高，苔藓体内的砷含量能够反映该地区的砷污染状况。苔藓及其环境介质（溪流水、土壤）中砷含量总体为降低趋势，三者其内砷含量存在高度的相关性，间接表明苔藓中的砷可能来源于其生存土壤或者吸附溪流水中的砷。对于高砷煤矿区另一优势苔藓植物大金发藓的生化指标（可溶性蛋白质含量即代谢程度）的研究也证实了苔藓存在从环境因素中吸收砷并进入代谢的证据，并非仅仅通过叶片或假根附着等物理作用起到聚集砷的效果。研究区优势苔藓种群之一的花状湿地藓生长在高浓度As(V)的环境介质中，而As(Ⅲ)也作为苔藓植物中砷存在的主要形式，说明苔藓吸收As(V)能将其有效地还原为As(Ⅲ)。这些研究成果为完善砷的生物地球化学循环特征和贵州典型的矿山环境中砷的污染评价提供科学依据。