采礦區土壤環境污染及其修復研究

徐松　唐芬

摘 要：近年來，伴隨著我國社會經濟的快速發展，對礦產資源的需求量也不斷提升，這就使得礦區開發力度越來越大。對于礦產資源，其在開發過程中，會對生態環境帶來極大的破壞，特別是礦區土壤污染問題越來越突出，對農產品安全及人們的身體健康帶來了極大的影響，鑒于此，下面就礦區活動對土壤環境的影響、采礦區土壤環境污染狀況及礦區土壤污染修復方案進行全面分析。

關鍵詞：采礦區；土壤環境污染；修復技術

中圖分類號：X53 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）21-0081-02

Abstract： In recent years， with the rapid development of social economy in China， the demand for mineral resources is also increasing， which makes the mining area development more and more intensive. For mineral resources， in the process of exploitation， it will bring great damage to the ecological environment， especially soil pollution in mining areas is becoming more and more prominent， and has a great impact on the safety of agricultural products and people's health， in view of this， The following is a comprehensive analysis of the effects of mining activities on the soil environment， the status of soil environmental pollution in mining areas and the remediation plan of soil pollution in mining areas.

Keywords： mining area； soil environmental pollution； remediation technology

前言

在社會經濟快速發展的今天，礦產資源的開發利用呈現一種“雙刃劍”的狀體，一方面礦產資源的開發可以保障經濟的穩定發展，另一方面受管理水平、開發技術水平的限制，在礦產資源開發中也引起了一系列生態環境問題，特別是土壤污染，對土地使用、食品安全、人體健康等帶來了極大的影響。面對采礦區土壤環境污染這一嚴峻形勢，加強對其修復技術的研究顯得很有必要。

1 礦區活動對土壤環境的影響

1.1 對土壤理化性質的影響

在進行礦山開采時，土壤層次、土壤結構會受到嚴重的破壞，如板結、變硬等，使得水分、養分、有機質等含量變少。而固體廢棄物會在雨水的沖刷、淋溶作用下，對土壤的酸堿性質造成破壞，引起土壤污染。此外，礦區沉陷，會造成地下水位升高，而地下水也有可能造成土壤鹽漬化的蘇打、氯化物等進入到土壤表層，引起土壤污染。在進行土壤復墾時，由于機械運動，會造成土壤結構破壞，而復墾后的土壤結構性、酸堿性、孔性等理化性質都會發生極大的改變，與普通土壤相比較，復墾后的土壤含水量、容重都顯著提高，而孔隙度則會小于普通土壤，同時土壤的PH值也會發生改變，土壤肥力恢復慢，降低了土壤的適耕性。

1.2 對土壤環境質量的影響

礦山開采、礦區土壤復墾會導致土壤中的生物種群減少，使得土壤生態環境質量發生了一定改變。礦山開采過程中，會產生大量的污水、粉塵、廢氣、固體廢棄物等，這些都會對土壤環境帶來一定的污染；在進行礦區土壤復墾時，由于粉煤灰、煤矸石等填充物中含有很多有機污染物、重金屬污染物，在雨水的作用下，會直接、間接的進入到土壤、地表水、地下水中，造成污染。

1.3 對成土條件的影響

土壤在進行發育時，會受到氣候、地形、生物、人類活動等各種因素的影響，由礦山開采活動會造成地面裂縫、沉陷，使得地形條件發生了極大改變，同時在開采過程中會對地表植被帶來直接破壞，減少了地面動物種類，加上礦區開采活動會引起礦區地表熱容量降低、地表干燥等，容易引起光化學煙霧、酸雨、溫室效應等，破壞了礦區微氣候，使得土壤發育也受到了一定影響，造成了土壤退化。

2 采礦區土壤環境污染狀況

礦區土壤污染源主要是礦區在選礦、開采、運輸等過程中，出現的廢氣、粉塵、廢水及選礦中堆積的尾礦、廢礦渣等，礦區土壤污染最為嚴重的是重金屬污染及有機污染兩種情況。

（1）重金屬污染，在礦區開采過程中，會有很多有害的微量元素進入到土壤中，在土壤的吸附、沉淀等作用下，造成土壤重金屬含量超標，從而產生重金屬污染。礦區的土壤重金屬污染主要有原礦石、采礦固廢、大氣干濕沉降、礦井廢水等幾種途徑，土壤污染本身具有一定的滯后性、隱蔽性，在受到污染后，難以及時被發現，隨著時間的發展，土壤中的重金屬污染會越來越嚴重，導致農田土壤肥力逐漸下降，造成農作物產量、品質下降，不僅影響到農業經濟發展，同時也對食品安全及人們的身體健康帶來了一定影響。

（2）有機物污染，相關調查表明，我國目前有6000×

108m2農田受到有機污染、化學污染，產生的農產品中多環芳烴殘留物高達20%，而多環芳烴是一種持久性的有機污染物，具有半揮發性、遠距離傳輸性、親脂性，會通過大氣傳輸到其他地區，并通過各種路徑進入到土壤環境中。同時多環芳烴具有很強的致癌、致突變性能力，會經過食物鏈進入到人體內，從而極大的威脅到人體健康。礦區土壤中的多環芳烴主要是由于油田開采中石油、精煉產品的泄露、煤炭等化石燃料不完全燃燒、采礦三廢等。

3 礦區土壤污染修復技術

3.1 物理修復

在礦區土壤修復中，常用的物理修復方法有高溫熱解、蒸汽抽提、機械工程措施、電動法、固化、玻璃化等。對于高溫熱解、蒸汽抽提等方法，主要適用于半揮發、易揮發污染物中的土壤，先對污染物進行熱分解、揮發，然后在對其進行回收處理；對于機械工程措施，主要是對受到污染的土壤進行隔離、物理轉移，從而降低污染濃度、污染物和植物根系的接觸，如通過換土、客土、去表土、隔離等措施，機械工程措施主要用于重污染、小面積的土壤污染處理；對于電動法，主要是通過電泳、電滲流等手段，將土壤中的污染物帶入電極兩端，達到清潔土壤的目的，這種方法不適合傳導性差、滲透性高的土壤，比較適用于其他方法無法處理的適水性差的黏土土壤處理；對于固化、玻璃化處理，主要是將固化劑等物質加入到土壤中，使得土壤呈現大塊狀、顆粒狀狀體，使得污染物也處于比較穩定的狀態，這種處理方法適用于污染深度低于6m、含水量比較低的土壤中。

3.2 化學修復

對于采礦區土壤環境污染的化學修復方法，主要包括化學淋洗法、化學改良劑法、化學柵法等幾種情況。對于化學淋洗法主要是通過化學溶液對土壤進行淋洗，這種方法在砂壤土、砂土、輕壤土等輕質土壤中，有良好的應用效果，但是這種處理方法容易引起土壤養分丟失、地下水污染、土壤變性等負面作用。化學柵法主要是利用高分子合成材料、泥炭、活性炭等透水性好、可以吸附污染物的固體材料放在土壤次表層、污染堆積物地層，將有機污染物留在固體材料中，從而達到修復土壤的目的。這種方法適用于3-12m的淺層污染土壤修復中。對于化學改良劑法，主要是通過改良劑與相應的污染物發生化學反應，從而降低污染物的擴散性、水溶性、生物有效性，一般情況下，常用的化學改良劑主要有有機廢棄物與無機改良劑量兩類，其中有機廢棄物有垃圾、污水污泥、熟堆料等；無機改良劑主要有沸石、石膏、氯化鈣、磷酸鹽、碳酸鹽等。化學改良劑法經常應用在污染程度不嚴重的土壤中。

3.3 生物修復

在礦區土壤環境污染修復中，常用的生物修復方法主要有植物修復、微生物修復、植物-微生物-動物協同修復等幾種情況。對于植物修復，主要是利用部分植物的能忍耐、超量積累重金屬的性質，通過植物對土壤中的污染物進行提取、揮發、根際過濾等，隨后再對植物進行灰化處理，這種方法常用于土壤污染不太嚴重的礦區，對于土壤嚴重污染的區域，這不適合。微生物修復方法主要是通過土壤中的部分微生物，對污染物進行吸收、氧化、沉淀、還原，使得土壤中的污染物毒性、生物有效性降低。但是由于微生物的吸收量少、專一性強，無法實現后續處理，所以這種方法無法應用大面積重金屬污染土壤修復中。對于植物-微生物-動物協同修復，主要是通過生物體的生命代謝活動，將土壤中的有害物質進行吸收、減低，從而恢復土壤環境，如豆科植物擁有植物、微生物形成的根瘤共生體，可以通過氨基酸、各種有機酸來提升植物的酸度，對重金屬進行溶解。另外，蚯蚓等土壤動物也可以減少重金屬污染，提升土壤肥力。

4 結束語

綜上所述，礦區開采會對礦區土壤的發育帶來極大的影響，引起了土壤污染、退化、生產力衰退等問題，因此，在實際中，必須結合具體情況，采用合理的手段，對礦區土壤進行修復，從而保證礦區土壤的良好使用。需要注意的是，雖然當前有很多種修復礦區土壤的技術，但是不同的技術有不同的使用要求，加上土壤環境的差異，所以在具體的應用中，需要結合礦區現場情況，選擇最優的土壤修復技術。

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