朱 薈

（中國地質(zhì)調(diào)查局呼和浩特自然資源綜合調(diào)查中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

由于中國的重金屬礦藏很豐富，這在一定程度上也為人們開采重金屬礦石提供了便利，促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。但隨著礦業(yè)的大規(guī)模開采生產(chǎn)，礦區(qū)土壤污染問題也越來越嚴(yán)重，人們也開始尋找有效修復(fù)礦區(qū)污染土壤的辦法。但礦區(qū)土壤被污染的原因有很多，為此各領(lǐng)域的研究學(xué)者越來越多地開始參與到研究礦區(qū)污染土壤修復(fù)的工作之中。經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)，重金屬離子和有機(jī)類物質(zhì)是礦區(qū)土壤的主要污染因素，而重金屬離子通過地表生物地球化學(xué)作用釋放和遷移到土壤及河流中，而這些受重金屬污染的水又通過灌溉方式進(jìn)入農(nóng)田，并通過食物鏈進(jìn)入人體，從而對(duì)礦區(qū)附近居民的健康和生存環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。基于此，科學(xué)人員開始嘗試有針對(duì)性地去設(shè)計(jì)礦區(qū)污染土壤修復(fù)的方案，各種礦區(qū)土壤修復(fù)技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。

1 礦區(qū)污染土壤的現(xiàn)狀與問題

自從改革開放以來，我國始終堅(jiān)持以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心，礦業(yè)開采發(fā)展迅速，排放的工業(yè)污水難以得到及時(shí)有效的處理，這就導(dǎo)致自然土地面積急劇縮減。而因人類活動(dòng)而導(dǎo)致的礦區(qū)土壤污染問題變得越來越嚴(yán)重，如果不能及時(shí)處理，可能會(huì)導(dǎo)致更多方面的污染。比如以土壤為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，礦區(qū)土壤污染也將導(dǎo)致農(nóng)作物受到污染，而作為農(nóng)作物的終端，人類的身體健康也將受到威脅。除此之外，礦區(qū)土壤中的污染物一部分會(huì)以液體的形式存在，當(dāng)?shù)V區(qū)污染土壤受到太陽的長時(shí)間照射，這一部分液體污染物也會(huì)受熱變成氣體揮發(fā)在空氣中，對(duì)動(dòng)植物造成嚴(yán)重的不良影響。土壤作為一種難以再生的自然資源，需要被合理運(yùn)用，否則不僅是人類的健康受到威脅，經(jīng)濟(jì)發(fā)展也將因土地的驟減而倒退。在這種情形下，礦區(qū)污染土壤的研究人員需要加快相關(guān)方面的研究，盡快找到合適的礦區(qū)污染土壤修復(fù)方法。這對(duì)我國的環(huán)境發(fā)展，公民身體健康，經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展都至關(guān)重要。

為此，我國在二十世紀(jì)七八十年代便開始了對(duì)礦區(qū)污染土地修復(fù)的課題研究。并率先在一些土壤污染問題嚴(yán)重的礦區(qū)進(jìn)行了大規(guī)模的土壤修復(fù)工作。土壤修復(fù)工作者通過有效的土壤修復(fù)技術(shù)，讓不少因污染而變成荒地的土地，再次煥發(fā)生機(jī)。

2 礦區(qū)污染土壤的修復(fù)

2.1 礦區(qū)污染土壤修復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)

關(guān)于礦區(qū)污染土壤修復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)，我國采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值與基于單個(gè)場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值相結(jié)合的做法，建立以篩選值、啟動(dòng)值和目標(biāo)值為中心的標(biāo)準(zhǔn)制度。簡單說來，礦區(qū)污染土壤在被修復(fù)后應(yīng)與自然土壤進(jìn)行重金屬離子含量比較，如果數(shù)值在一定范圍內(nèi)大致相同，那么就說明礦區(qū)污染土壤的修復(fù)效果良好，如果相關(guān)數(shù)值的差距較大，那么礦區(qū)污染土壤的修復(fù)效果就不那么盡如人意了，就需要礦區(qū)污染土壤修復(fù)工作者改進(jìn)修復(fù)方法，對(duì)礦區(qū)污染土壤進(jìn)行再次的修復(fù)。

2.2 礦區(qū)污染土壤修復(fù)的方法

2.2.1 物理方法

（1）熱處理法。熱處理法在處理土壤時(shí)，會(huì)通過人為手段先將土壤破碎，再加入能夠使重金屬汞化物分解的添加劑，然后再分兩個(gè)階段通入低溫氣體和高溫氣體使土壤干燥，去除其中易揮發(fā)的物質(zhì)，最后使土壤汞汽化，并收集揮發(fā)的汞蒸汽。但汞從土壤中揮發(fā)后仍會(huì)造成污染，蒸發(fā)和收集也比較耗費(fèi)能源，不適宜大范圍運(yùn)用。

（2）電動(dòng)修復(fù)法。電動(dòng)修復(fù)法是通過將直流電壓通入礦區(qū)污染土壤中，讓礦區(qū)污染土壤中的重金屬離子受電場(chǎng)力的作用，進(jìn)行電遷移、電滲流、電泳等變化。通過電化學(xué)原理將重金屬離子浸出，并與生物降解相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)污染土壤的修復(fù)。該修復(fù)方法的有點(diǎn)有很多，比如能耗低，使用試劑量少等，但這種方法并不適用于大規(guī)模修復(fù)礦區(qū)污染土壤，因?yàn)樵撔迯?fù)方法的操作比較復(fù)雜。

2.2.2 化學(xué)方法

化學(xué)固定法采用降低土壤pH值、調(diào)節(jié)土壤Eh值、增施有機(jī)肥等措施來降低土壤中污染物的活性，但這并不能從根本上解決污染問題，一旦環(huán)境變化，污染物就可能重新釋放出來。

2.2.3 生物修復(fù)方法

（1）微生物治理法。微生物由于其自身的生物特性，對(duì)重金屬離子有很強(qiáng)的吸附能力，礦區(qū)污染土壤的金屬離子與微生物接觸后，會(huì)被微生物吸收，或被吸附在微生物表面，亦或是被微生物分泌的多聚物粘著。而有的微生物分泌的多聚物會(huì)與污染重金屬離子結(jié)合形成絡(luò)合物，從而進(jìn)入人體內(nèi)，嚴(yán)重危害到人的健康安全。

（2）動(dòng)物治理法。動(dòng)物防護(hù)治理方法主要是通過使用土壤中一些低級(jí)動(dòng)物,比如蚯蚓和老鼠進(jìn)行。該種動(dòng)物通過在土地中吸收大量的重金屬離子以及其他植物。但蚯蚓在被蟲害者吸收后很有可能把污染的物質(zhì)又度地釋放返土壤,而且大老鼠又會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)和莊稼造成嚴(yán)重的危害。

（3）植物修復(fù)法。植物修復(fù)法由于其自身的優(yōu)越性在礦區(qū)污染土壤修復(fù)技術(shù)中非常熱門。該技術(shù)主要利用植物根系吸收污染物來達(dá)到清除污染，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)污染土壤修復(fù)的目的。世界上研究得最多的超積累植物主要是蕓苔屬、庭芥屬及遏藍(lán)菜屬。植物揮發(fā)主要是針對(duì)汞和砷，通過植物吸收并揮發(fā)到大氣中。因此，植物修復(fù)法具有明顯的優(yōu)越性。這種礦區(qū)污染土壤修復(fù)方法不僅綠色無污染，還經(jīng)濟(jì)高效，具有良好的發(fā)展前景。但目前許多超積累植物的自然生長都頗為緩慢，且植株偏小，在陸地上的分布很少，限制了土壤修復(fù)的修復(fù)時(shí)間與地點(diǎn)。目前我國礦區(qū)污染土壤的修復(fù)工作需要大量像印度芥菜這樣植株，在大量積累污染重金屬離子的同時(shí)，還能改善當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境。這就需要相關(guān)科研人員能夠找到其替代植株，生物研究工作者也可以深入研究超積累植物的生物機(jī)理，并通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)實(shí)現(xiàn)新品種植株的培養(yǎng)。目前這一領(lǐng)域也有相當(dāng)多的生物研究人員進(jìn)行努力探索，相信在不遠(yuǎn)的將來，植物修復(fù)法能夠取得很大的突破。

3 礦區(qū)污染土壤修復(fù)效果評(píng)定

3.1 礦區(qū)污染土壤修復(fù)效果評(píng)定的概念

礦區(qū)污染土壤修復(fù)效果評(píng)價(jià)是土壤修復(fù)工程的重要組成部分。評(píng)估礦區(qū)污染土壤的修復(fù)效果是用相關(guān)化學(xué)方法進(jìn)行的，并觀察土壤生態(tài)系統(tǒng)中不同物種的生物成分影響及變化。

3.2 礦區(qū)污染土壤修復(fù)效果評(píng)定的方法

3.2.1 陸地?zé)o脊椎動(dòng)物評(píng)價(jià)方法

采用陸地?zé)o脊椎動(dòng)物評(píng)價(jià)法對(duì)礦區(qū)土壤污染的土壤進(jìn)行了修復(fù)情況評(píng)價(jià),主要以對(duì)具有敏感土壤污染指數(shù)的物種為主,使該物種能夠在污染源中正常生長和活躍,并在相關(guān)的檢測(cè)體系中對(duì)該物種進(jìn)行了準(zhǔn)確度的檢測(cè)。相關(guān)人員通過對(duì)礦區(qū)野生動(dòng)植物的健康和生存情況進(jìn)行了評(píng)定,以此為基礎(chǔ)來檢查礦區(qū)環(huán)境污染后的土壤修復(fù)效果如何。

3.2.2 土壤微生物評(píng)價(jià)方法

土壤不均一性強(qiáng)，土壤功能類別多，它直接或間接地在土壤微生物過程中起重要作用，包括植物和動(dòng)物殘留物的分解和轉(zhuǎn)化、營養(yǎng)儲(chǔ)存、滲水等。這也就讓土壤微生物的評(píng)價(jià)方法更加靈活。

4 對(duì)礦區(qū)污染土壤修復(fù)的展望

礦區(qū)污染土壤修復(fù)是環(huán)境工程的重要內(nèi)容。由于各地受污染的土壤土質(zhì)類型不同，加之周圍的環(huán)境也會(huì)給礦區(qū)污染土壤修復(fù)工作帶來一定的干擾，所以礦區(qū)污染土壤修復(fù)工作一直進(jìn)展緩慢，效果難以短期內(nèi)顯現(xiàn)出來。因此，雖然我國在礦區(qū)污染土壤修復(fù)方面研究較早，但仍有很多問題尚未解決。

除此此外，由于缺乏明確統(tǒng)一的礦區(qū)污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)，所以不同的礦區(qū)污染土壤修復(fù)團(tuán)隊(duì)都有獨(dú)自的礦區(qū)污染土壤修復(fù)及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，這就導(dǎo)致出現(xiàn)一些問題。比如，有的礦區(qū)污染土壤修復(fù)團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行土壤修復(fù)后，對(duì)修復(fù)效果進(jìn)行評(píng)定，認(rèn)為合格，而有的團(tuán)隊(duì)以自己的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)同一塊土地進(jìn)行評(píng)定，就會(huì)將其評(píng)定為不合格。為此，在不久的將來，能夠落實(shí)礦區(qū)污染土壤修復(fù)技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)就顯得極其重要。此外，礦區(qū)污染土壤問題也會(huì)在一定的程度上刺激人們對(duì)于當(dāng)下生活的反思。其實(shí)不僅僅是土壤污染的問題，當(dāng)下環(huán)境面臨極大的挑戰(zhàn)，這也會(huì)讓盲目發(fā)展的人們冷靜下來，仔細(xì)思考今后到底該如何發(fā)展。

從礦區(qū)污染土壤修復(fù)的方法方面出發(fā)，物理、化學(xué)等修復(fù)方法對(duì)于礦山土壤的修復(fù)效果一般，而且還存在能耗大、破壞土壤結(jié)構(gòu)等缺點(diǎn)。反觀生物土壤修復(fù)的辦法，不僅修復(fù)土壤的成本比較低，還可以讓土壤的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、土壤的表面更加美觀等。但這種綠色的土壤修復(fù)辦法最主要的好處還是能夠降低礦區(qū)污染土壤中的重金屬離子損害人類健康的風(fēng)險(xiǎn)。正因如此，在修復(fù)礦區(qū)污染土壤的過程中，各國紛紛開始選擇使用生物土壤修復(fù)技術(shù)。自改革開放以來，中國礦業(yè)的發(fā)展十分迅速，礦區(qū)土壤污染問題變得十分嚴(yán)重,這引起了人們的密切關(guān)注，但與之相伴而生的植物土壤修復(fù)技術(shù)也慢慢被人們注意到，這就讓其具備了發(fā)展的空間與市場(chǎng)位置。

5 結(jié)語

最后，從環(huán)境的保護(hù)、日后的可持續(xù)發(fā)展、子孫后代的生存考慮，我們應(yīng)毫不動(dòng)搖地將礦區(qū)污染土壤修復(fù)的工作進(jìn)行到底，不能應(yīng)修復(fù)工作困難、所需資金龐大就放棄，這種短淺的目光不僅不利于礦區(qū)污染土壤的修復(fù)工作，還不利于日后的社會(huì)發(fā)展。甘愿舍棄當(dāng)下一時(shí)的利益，投入大量的精力于礦區(qū)污染土壤修復(fù)技術(shù)的創(chuàng)新是非常重要的。只有礦區(qū)污染土壤得到修復(fù)，環(huán)境才會(huì)得到改善，人們的身體健康才能得到保證，為了才會(huì)有更具潛力的發(fā)展。