福建邱村金矿区是我国重要的产金区,储藏的金矿资源十分丰富。然而伴随着资源的大规模开发,推动了当地经济发展,但由于多年以来不规范的冶炼、采伐以及选矿后期的废水废渣废气未经过处理直接进入环境中对周围的生态系统造成严重威胁,大面积土壤因此遭到重金属污染而不断退化,不适宜种植粮食作物而废弃,空气中的重金属含量超标而不适宜人居住,大量的地表水受到重金属污染而不能被人类和动植物直接吸收,因此改善当地的环境已经迫在眉睫。本文对邱村金矿及土壤重金属元素Hg的总汞及各种形态进行了全面系统的研究分析。邱村金矿区土壤重金属汞形态含量和变化差异较大:在8个采样组中平均总汞含量值在2.44mg/kg到41.81mg/kg之间,明显高于我国土壤环境背景值一级标准0.15mg/kg,其化学形态主要以有机结合态和残渣态两种物理赋存形态存在,铁锰氧化态和碳酸盐结合态次之,离子态最少。构建缓变型地球化学灾害数学模型研究了土壤中汞元素的缓变型地球化学特征发现:HgE与HgC+O、HgE与HgE+O、HgE与HgF+O、HgE与HgE+C+O、HgE与HgE+F+O、HgE与HgC+F+O、HgE与HgTRCP、HgE+C与HgE+C+O、HgE+C与HgE+F+O、HgE+C与HgC+F+O、HgE+C与HgTRCP、Hg E+F与HgE+C+O、HgE+F与HgE+F+O、HgE+F与HgC+F+O、HgE+F与HgTRCP、HgC+O与HgE+C+F、HgF+O与HgE+C+F、HgE+C+F与HgTRCP之间符合缓变型地球化学灾害数学模型特征,土壤存在汞的缓变型地球化学灾害的可能性。对比从金矿区采回的土壤样品测试分析结果来看,离子态的汞的含量超过0.0606mg/kg的土壤样占到共采回的土壤样品的总数比例超过70%;汞的离子态和碳酸盐结合态形态组合的含量超过0.0915mg/kg的土壤样品数占到共采回的土壤样品的总数的比例接近60%;汞的离子态和铁锰氧化物结合态形态组的含量超过0.2196mg/kg的样品数占中采样数的比例超过40%;汞的离子态、铁锰氧化物以及碳酸盐结合态形态组的含量超过0.2321mg/kg的样品数占中采样数的比例接近60%等。由此可以得出如下结论:邱村金矿区域内大约有43%~71%的样品中污染有害物质汞的含量超过了缓变型地球化学灾害的爆发点,因此大概有超过43%~71%区域具备了爆发缓变型地球化学灾害的可能性。采用了单因子污染指数法、地积累指数法、潜在生态危害指数法对研究区土壤环境质量进行了评价,结果表明研究区的土壤基本上都受到相当严重的污染。通过三种不同的评价方法来评价:汞的单污染指数基本都大于1,说明大部样品都受到了污染,污染较为严重,最高指数达到278,超过95%的样品受到过污染。地累积指数为1.03到2.27都大于1表明污染达到一定程度,数值越大污染越严重。潜在生态指数以国家三级标准为背景值计算的出的Er值在119到1115之间属于高等污染。几种评价方法所得到的结果基本一致。本文还探讨了影响汞释放的因素:PH、离子强度和有机质的影响较为明显,温度和土液比影响不明显。其中低PH、高离子强度和低有机质情况下,土壤中汞的释放风险增大,意味着土壤相对贫瘠,强酸雨冲击容易诱发地球化学灾害的爆发。进一步探讨了对于自制碳石灰对于阻断植物吸收有效汞。结果表明对于研究区域汞污染场地,基于化学固定原理,采用碳石灰固定修复技术可实现汞元素缓变型地球化学灾害的阻断,合适的碳石灰添加量为0.1%~0.3%,添加后充分拌合并稳定1个月以上为佳。