金屬礦山土壤重金屬污染及其修復(fù)路徑淺述

摘要：本文對金屬礦山土壤重金屬污染特征及危害進行了分析，并提出了修復(fù)技術(shù)及路徑，以供參考。

關(guān)鍵詞：金屬礦山;土壤;重金屬污染;修復(fù)路徑

前言

金屬礦山的開發(fā)、選冶，讓礦物的化學(xué)性質(zhì)、物理狀態(tài)發(fā)生了很大的改變，增加了金屬元素向周圍釋放量，污染環(huán)境。特別是很多的有色金屬礦產(chǎn)的開發(fā)會產(chǎn)生很多的尾礦、廢石，這些物質(zhì)暴露于環(huán)境中，其中一些有害元素侵入到土壤中，造成土壤重金屬污染，使周圍的環(huán)境受到破壞，威脅著人體健康。所以，必須要采用有效的手段修復(fù)污染土壤。

1 金屬礦山土壤重金屬污染特征及危害

金屬礦山的重金屬污染物種類是很多的，對周圍環(huán)境的危害形式、污染程度都是不同的，污染范圍也是圍繞廢棄物朝四周擴散。對于礦山土壤來說，其最突出的特征就是無法分解土壤中的生物，無法以焚燒的手段將其從土壤中燒毀，反而能夠在生物體中富集，有時還會轉(zhuǎn)變成毒性很強的甲基化合物。同時，土壤重金屬污染一般都是復(fù)合型污染，具有蓄積性、不可逆性特征[1]。

土壤重金屬污染是以如下方式危害環(huán)境的：第一，在雨水天氣，土壤中含有的重金屬元素經(jīng)過雨水的沖淋向地下滲透，污染地下水源;第二，被污染的土壤暴露在空氣下，以顆粒物形式被人體或其他生物吸收;第三，外界的因素，如，土壤中加入了一些添加劑等，導(dǎo)致重金屬被植物吸收，當(dāng)人體食用后，會影響健康[2]。

土壤被污染后，所帶來的危害要遠超大氣、水源污染。污染土壤中的一些有害物質(zhì)吸附在土壤中，很難消除，尤其是重金屬化合物，能夠殘留很長的一段時間，危害性很大。相關(guān)研究顯示：重金屬污染可以對污染微生物群落帶來影響，讓土壤中的活性細菌量大量減少。從土壤重金屬污染的綜合指數(shù)看，土壤受污染小，土壤中的微生物含量就越高，但隨著污染指數(shù)的上升，微生物多樣性會持續(xù)下降[3]。

2 金屬礦山土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)及路徑分析

2.1 修復(fù)技術(shù)

現(xiàn)在關(guān)于土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)很多，如，植物修復(fù)、化學(xué)修復(fù)等等。在實際修復(fù)時可在污染源處進行原位修復(fù)或者是進行異位修復(fù)。在眾多修復(fù)技術(shù)中，物理修復(fù)也就是利用物理手段解決土壤污染問題的一項技術(shù)，其涉及到電動修復(fù)、土壤淋洗等等技術(shù)[4]。其中，電動修復(fù)主要是讓重金屬經(jīng)過電遷移、電滲流等方式被帶至處在電解池兩邊的處理室內(nèi)，并在一系列的處理之后，達到減污效果。電動修復(fù)屬于一種經(jīng)濟型的修復(fù)技術(shù)，在修復(fù)時不會破壞突出，還能節(jié)省修復(fù)時間，經(jīng)濟效益高、處理方便，近些年發(fā)展速度非常塊，在歐美等發(fā)達國家已步入商業(yè)化。土壤淋洗也就是借助淋洗液將土壤中的重金屬向液相中進行轉(zhuǎn)移，再對重金屬含量高的污水做回收處理。這項技術(shù)有效應(yīng)用的重點是淋洗液的選取，要既可以提取出重金屬，又不影響土壤結(jié)構(gòu)，若是選取不合理，淋洗液或許會讓土壤面臨二次污染;生物修復(fù)是通過土壤中的微生物來分解有害物直至去除，其包含植物、微生生物修復(fù)等;植物修復(fù)也就是通過植物原本吸收到的污染物在氧化還原等過程中，降解土壤中的有機污染物。同時，還可以通過植物根際圈的生態(tài)優(yōu)勢促使土壤微生物的生長，以提升分解污染物的能力;動物修復(fù)也就是借助土壤中的一些動物可以吸收重金屬的這一特征，以達到降污的目的;化學(xué)修復(fù)是向土壤中添加化學(xué)修復(fù)劑，讓其和有害物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，達到降解有害物的作用[5]。

2.2 修復(fù)路徑

2.2.1 指導(dǎo)思想

要嚴格實施“預(yù)防為主，綜合防治”的指導(dǎo)思想。礦區(qū)土壤修復(fù)有關(guān)人員要依據(jù)污染程度持續(xù)加重的特征，在綜合治污過程中采用科學(xué)的土壤污染修復(fù)技術(shù)，控制污染源，以免污染物大面積的遷移，將污染降到最小。

2.2.2 遵循的原則

第一，生產(chǎn)發(fā)展與土壤修復(fù)并重原則。在開發(fā)和建設(shè)礦區(qū)時，要嚴格實施“三同時”制度，采用清潔生產(chǎn)手段，落實好“三廢”的綜合利用，控制污染排放。要把控治理重點，采用有利的手段和各種修復(fù)技術(shù)，讓污染治理工作有效推進。

第二，可持續(xù)原則。所謂的可持續(xù)也就是經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，既要發(fā)展經(jīng)濟，也要重視環(huán)境的保護，讓子孫后代可以在這片土地上安居樂業(yè)。礦區(qū)污染土壤的修復(fù)也就是對尾礦庫及附近受污的土地的綜合治理，維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡，提高土地資源的利用率。因此，在具體修復(fù)時，要綜合對經(jīng)濟、生態(tài)問題進行考慮，采用更加合理的方式和技術(shù)，構(gòu)建于礦區(qū)經(jīng)濟發(fā)展相協(xié)調(diào)的生態(tài)系統(tǒng)，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境[6]。

第三，統(tǒng)籌規(guī)劃，科學(xué)治理原則。要做好污染治理工作的前提就是要進行統(tǒng)籌規(guī)劃，從污染的具體情況出發(fā)，規(guī)劃重點，分步進行。依據(jù)礦區(qū)的具體狀況，使用取材方便、操作簡單、成本相對較低的修復(fù)技術(shù)，并將各項技術(shù)結(jié)合起來，優(yōu)勢互補。在修復(fù)土壤時，既不能破壞植被，又不能影響附近生物群的生活，在減少重金屬含量的同時，防止礦物中的有害物進入水源等。

2.2.3 重視對污染源頭的管控，構(gòu)建專項治理資金鏈

構(gòu)建重金屬污染預(yù)警機制，重視對重點區(qū)域土壤重金屬的監(jiān)控，從源頭上管控污染物。同時，做好對重金屬礦藏、開采過程的管控，廢物的排放必須要達到國家排放標(biāo)準。此外，要做好污染治理工作，還需要構(gòu)建專門的治理資金鏈。土壤修復(fù)要投入很多的資金，專項資金鏈的構(gòu)建尤為重要。但因為污染主體很多，讓資金鏈中“誰出錢”成為重點問題。實質(zhì)上，修復(fù)受污土壤所要投入的資金是很多的，單單依靠政府是難以取得好的效果的。需要找準有效融資方式，調(diào)動社會各界的力量，才可以使這一問題得到一定程度的解決。而對于土壤的治污現(xiàn)在我國還沒有能夠去遵循的融資體質(zhì)，各區(qū)域的做法也存在差異。但不管怎樣都需要構(gòu)建專項治理資金鏈，解決土壤重金屬污染問題。

2.2.4 根據(jù)礦山的特征及污染程度分階段修復(fù)

對于礦山來說，其在各區(qū)域的特征及污染程度是不同的，在實際修復(fù)時，要分階段實施。依據(jù)礦山自然狀況及污染情況，可以將其分成二類污染修復(fù)區(qū)，并分兩個階段進行修復(fù)。修復(fù)內(nèi)容有：一是礦山開發(fā)與采礦坑、廢棄區(qū)的修復(fù);二是礦山選冶廢棄堆積物的修復(fù)。

礦區(qū)廢棄地理化性很差，植物存活困難。所以，復(fù)墾修復(fù)需要基于改善土地條件再移栽抗病性好、速生的植被或選擇具備自然定居優(yōu)勢的雜草等。有需要的情況下施入有機肥，促進土壤微生物的快速生長，提升其活力。雜草的抗逆性一般都很強，生長速度塊，能夠改善土壤肥力及土層結(jié)構(gòu)，縮短修復(fù)用時。此外，在優(yōu)化土壤生態(tài)條件的條件下，結(jié)合土壤特點及植物生長特點選擇菌根類植物，以使基質(zhì)結(jié)構(gòu)得到一定程度的改善，加快廢石風(fēng)化等，尤其是廢石中的氮等元素的缺乏，需要人為加肥來恢復(fù)。當(dāng)?shù)V區(qū)的土壤生產(chǎn)功能恢復(fù)后，土質(zhì)結(jié)構(gòu)也會隨之變好。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國金屬礦業(yè)的持續(xù)發(fā)展，所帶來的重金屬污染也越來越嚴重。為了保護生態(tài)環(huán)境，維持生態(tài)平衡，就需要治理重金屬污染，有效利用各種修復(fù)技術(shù)和手段來治污，改善人們的生活環(huán)境，提高經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

參考文獻：

[1]王鶴亭.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)應(yīng)用[J].南方農(nóng)機，2021，52（13）：64-66.

[2]顧維，高連東.我國工業(yè)污染場地土壤與地下水重金屬修復(fù)技術(shù)綜述[J].世界有色金屬，2020（23）：200-201.

[3]楊國棟，張夢竹，馮濤，李明，張惠靈，鄧雅茜，閆晶.土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J].現(xiàn)代化工，2020，40（12）：50-54+58.

姓名：陳陽波 ?性別：男 ?民族：漢 ?出生年月：1981.09.29 ?學(xué)歷：本科 ?職稱：環(huán)境保護工程中級職稱 ?單位：湖南愛一環(huán)保科技有限公司 ?郵編：413000 ?研究方向：重金屬污染治理、土壤修復(fù) ?籍貫：湖南省岳陽市湘陰