陕北煤矸石路基重金属释放与迁移特性

摘要

为研究陕北地区煤矸石路基在降雨条件下的重金属释放与迁移特性，揭示路基结构对重金属的阻滞与缓释作用，以榆林地区煤矸石路基为对象，测试煤矸石重金属元素的静态浸出与动态淋滤行为，采用单因子污染指数与地累积指数评估环境风险，分析Pb、Cr、Ba、Fe、Al的淋出规律及累积特征，利用Hydrus-1D一维模型模拟典型路基中重金属垂向迁移，确定主要重金属浓度与深度和时间的关联关系。结果表明：煤矸石整体污染程度较低，但Fe、Al元素的污染指数较高，存在一定环境风险，淋滤初期Pb、Fe释放迅速，随后5种元素浓度趋于稳定；煤矸石重金属迁移行为具有明显时空衰减特征，连续降雨300 d后重金属最大迁移深度未超过4.63 m,重金属元素对周边土壤环境影响较小，迁移风险较低；达到一级公路路堤压实度>90%的情况下煤矸石路基中重金属释放与迁移可控，环境适应性良好。研究证明了路基结构可阻滞和缓释重金属元素的迁移，为煤矸石路基环境风险防控与实践提供了科学依据。

关键词

环境地质 / 煤矸石路基 / 重金属淋滤试验 / Hydrus-1D迁移模拟 / 非饱和渗流