江西德興銅礦地區重金屬元素污染現狀及對環境影響分析

張 怡

（江西省地質礦產勘查開發局九一二大隊，江西 南昌 330002）

礦產資源的開發與利用促進了社會經濟、科學技術等的發展和基礎建設的不斷完善，但對礦山區域的生態環境也帶來了負面影響，如植被、生態平衡破壞、土質、水質污染等問題隨之而來。金屬礦山周邊的重金屬元素污染現象日益嚴重，影響著土壤、水體等的質量，進而使得植物、飲用水等中的重金屬元素含量超標。江西德興銅礦床是我國早期階段開發的銅礦床之一，促進了我國社會建設的發展[1]。但是，隨著開采利用時間的增長，使得周邊的重金屬污染問題更為突出，嚴重的威脅著人類社會的正常生活。基于此，本文以江西德興銅礦地區的重金屬元素污染為研究對象，分析及污染現狀以及對環境的影響，為治理該區域的重金屬元素污染提供參考。

1 江西德興銅礦地區重金屬元素污染現狀

本文收集了幾年來關于該區域重金屬污染方面的調查報告和研究資料，以Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等6種元素為研究對象，分析了其污染現狀。根據分析結果顯示，德興銅礦地區土壤中的Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn元素含量高于該區域的土壤背景值，遠高于該區域的地殼克拉克值，說明上述元素在該區域相對富集，在土壤中更為富集，間接的反映出土壤中Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn污染嚴重[2]。根據德興銅礦地區水樣調查結果顯示，該區域水系中的Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn元素含量整體偏高，尤其是大塢河流域。

導致德興銅礦地區Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn元素含量整體偏高的主要原因在于德興銅礦床的開發與利用，隨著銅礦資源開發時間的增長，持續性的采礦廢水排入至大塢河流域，使得水系中的重金屬元素含量整體偏高。此外，一大部分采礦廢水直接滲入至廠房周圍的土壤中，在地表水系的運移過程中向外延伸，使得Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等重金屬元素污染范圍逐漸擴大。在采礦過程中可形成大量粉塵，這些粉塵由于質量相對偏重，漂浮的距離相對較近，大多富集在礦區周圍的土壤、水系中，導致土壤、水系中的重金屬元素含量超標。根據該區域重金屬元素垂向分布規律研究資料顯示，德興銅礦地區重金屬污染的規律性不強，即該區域重金屬污染不完全決定于大氣沉降作用和淋濾作用，表現為部分區域地表污染嚴重于深部污染，另一部分區域深部污染強于地表污染，可能與地下水的運移和植物生長關系較為密切。

2 江西德興銅礦地區重金屬元素污染對環境影響分析

根據上文顯示，江西德興銅礦地區重金屬元素污染嚴重，尤其是Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等元素的污染。重金屬元素污染對人類社會的影響是巨大的，如Pb元素在人體內可逐漸積累，而不易排出體外，導致重金屬元素中毒。重金屬對環境的影響主要表現在三個方面，即土壤、水系、植被。

2.1 重金屬元素污染對土壤的影響

重金屬元素污染對土壤的影響較大，主要表現在土壤中重金屬元素含量超標不僅影響了土質結構，更是對農作物、牛羊等牲畜、水系產生連鎖污染，使得污染范圍顯著擴大，進而影響人類社會的穩定與生存環境的安全。當土壤中Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等重金屬元素富集至一定濃度時，可以通過農作物、植被的根莖吸收至植被和農作物中，使得的農作物或者植被中的重金屬元素超標，間接的攝入至人體內，進而影響人類生存[3]。Cu和Mn元素是生物生長所需的必需元素之一，其含量與生物體以及有機物的合成有著密切的關系，因此，土壤的重金屬污染可以通過植被的吸附作用的逐漸消除，也可以通過植物的吸附作用加劇土壤的重金屬元素污染程度，當重金屬元素濃度超過植物所承受的臨界值時，就會在植物體內富集，形成新的重金屬污染源，進而擴大重金屬元素污染范圍。

2.2 重金屬元素污染對水體的影響

重金屬元素對水體的污染是危害最大的，也是最難消除和擴散最快的。因此，加強水體中重金屬元素的監測是至關重要。人類生存、生活離不開水資源，而可飲用的水資源僅占據總水資源的很小一部分。

重金屬元素對水體的污染主要通過以下幾個途徑進行：一是開采場地廢水的排泄，通過地表水系直接排入至地表水體中，使得地表水體污染；二是通過滲透作用在采礦通道內下滲至潛水層、承壓水層，使得深部地下水重金屬元素污染，該類污染在當前技術條件下是難以治理的，也是影響范圍最大的；三是通過土壤污染間接的導致水體中Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等金屬元素含量超標，主要通過淋濾作用進行。

水體是處于持續的運動狀態中的，因此，水體中的重金屬污染是最容易發生和最難治理的。根據分析數據顯示，江西德興銅礦地區大塢河流域中的Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等元素含量普遍偏高，應加強該區域水體和土壤中的重金屬污染問題，防治進一步影響深部地下水資源的污染。

2.3 重金屬元素污染對植物的影響

重金屬元素污染的表現形式是多方面的，其中植物的重金屬污染問題成為當前食品安全問題的主要影響因素之一。植被的重金屬污染主要來源于水體和土壤，尤其是后者，對植物的影響更加明顯。

本文所致的植物主要指與人類生存關系的密切的各類農作物和牛羊等牲畜生存所需的植物。植物可以通過根莖的吸附作用吸收土壤、水體中的各類元素，包括各類重金屬元素，當土壤和水體中重金屬元素超標時，植物體內部的重金屬元素隨著吸附作用導致重金屬元素含量超標，牲畜通過植物將重金屬元素攝入牲畜體內，逐漸富集；人類通過牲畜、農作物攝入體內，導致重金屬元素中毒。植物廢棄的根莖等埋入至土壤中，通過分解作用將重金屬元素重新“流入”至土壤，加劇了土壤的重金屬元素污染問題。

3 結語

綜上所述，江西德興銅礦地區重金屬元素污染較為嚴重，尤其是Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等元素，土壤中的含量遠高于當地正常土壤背景值，水體中的含量普遍偏高。本文以江西德興銅礦地區的重金屬污染問題為研究對象，在總結重金屬污染現狀的基礎上從3個方面分析了重金屬元素污染對當地環境的影響，本文的研究成果有助于進一步治理該區域重金屬污染問題。