金屬礦重金屬污染土壤治理措施分析

柳海軍

摘 要：金屬礦的開采對土地資源的破環嚴重，礦石礦物、固體廢棄物中含有的重金屬元素導致周邊土壤、和水體污染嚴重，重金屬超標，影響周邊生態環境。該文以銅陵市郊區黎明鐵礦為例，通過實施滑坡治理、重金屬污染源隔離和生態恢復，建立新的林草土地利用體系，以其盡可能地消除地質災害隱患，減少礦山開采對生態環境造成的影響，實現礦區周邊生態環境的可持續發展。

關鍵詞：金屬礦;重金屬污染;治理措施;效果

中圖分類號 X53文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）15-0124-02

1 概述

我國金屬礦產資源豐富，金屬礦山為國家提供重要的基礎材料的同時也用占了大量土地，金屬礦山開采引起的周邊土壤重金屬污染已成為嚴重的環境問題之一。重金屬污染造成土壤質量下降，生態系統退化，且污染農作物，威脅到人類的健康。礦業開發所造成的土壤污染量大面廣，是我國土壤污染治理不可忽視的問題之一。

礦山開采產生的廢石、選礦產生的尾礦以及冶煉廢渣（含Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Ag、Cd、As等有害元素）經風化淋濾，使有害元素轉移到土壤中，造成土壤質量下降的同時污染農作物，最終通過食物鏈進入人體，影響人類健康。其危害性主要表現在以下幾個方面：（1）進入土壤的重金屬被吸附在土壤膠體表面或包含于礦物顆粒內，可移動性差，遷移距離短;（2）土壤重金屬污染往往要通過對土壤樣品的分析化驗和對農作物以及人或動物的健康檢查才能揭示出來，其危害被發現通常會滯后較長的時間;（3）不能被土壤中微生物分解，不能通過焚燒的方法從土壤中去除，相反地會在生物體內富集，部分會轉化為毒性更大的甲基化合物，表現出不可逆性和蓄積性。

2 礦山概況

黎明鐵礦始建于20世紀50年代，曾進行露天開采，后由于鐵礦品位較低，剝采比大，故停止生產。2000年重新開采，開采方式為露天和地下開采，后于2008年政策性關閉，但遺留下來的環境問題未進行及時治理。目前，礦山開采區滿目瘡痍，巖質邊坡裸露，視覺污染嚴重。

根據現場調查，礦山原先設計地下開采，在開挖豎井的過程中，見大水后停產至今，豎井進行了封堵，并通過了驗收。目前，項目區內遺留有1個開采宕口，作為銅陵市新建堆浸有限公司工業場地使用。區內原堆浸點（疑似尾礦庫區域）治理復墾完成，并且已經完成了整治工作的驗收。

前期新建公司在治理過程中，因復墾需要，對區內原有邊坡進行了局部開挖，導致現狀邊坡不穩定，產生了局部滑坡。據調查，該滑坡為表層松散層滑落的小型滑坡，滑體寬54m，長33m，主滑方向105°，后緣拉裂縫清晰，高度約12m，滑體投影面積1033m2，平均厚度4.5m，滑體體積4648m3，滑坡體坡腳標高+54m，坡頂標高+64m，滑坡體高差14m，前緣滑坡的堆積物部分已經被清理。滑體為第四系殘坡積，巖性主要為含碎石亞黏土以及砂巖、頁巖強風化層，碎石塊徑5～30mm不等，碎石含量30%左右，滑體組成物松散～中等密實。滑床為五通組的砂、頁巖，滑動面推測為第四系殘坡積物與下伏砂、頁巖接觸面，滑帶土性質為含碎石亞黏土。

滑體發育地段為邊坡巖性為五通組砂、頁巖，邊坡上方殘坡積物厚度為1m，強風層3m左右，節理裂隙發育，在滑坡段邊坡北側16m左右，有2根高壓線桿，邊坡工程地質條件較差，邊坡穩定性較差。

礦區東側有一蘆葦蕩，位于原堆浸點附近。據現場采取的水、土樣分析結果顯示：對比水環境質量標準Ⅲ類標準值（GBT14848-2017），區內水質超標的主要為：Cu2+、Pb2+、Zn2+、Fe3+、NH4+、Mn2+、Ni2+、Cd2+、Co2+、Cl-、SO42-等離子，其中嚴重超標的指標為：Cu2+、Pb2+、Zn2+、Fe3+、NH4+、Mn2+、SO42-等離子;對比土壤環境質量標準（GB15618-2007）中的居住用地指標值，區內尾砂樣超標的指標主要為：Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg等元素。同時，根據釬探工作，確定該區污染源層平均厚度為3m。

3 礦山治理工程措施

3.1 滑坡治理 對區內滑體上方邊坡進行削坡，削坡區域為坡頂至坡頂下方5m區域，最終形成坡度控制在30°左右，削坡產生的廢石回填至坡腳壓坡。清運區內廢石、廢渣，用于場地內的回填，不外運。將區內廢棄高壓線塔、高位水池以及其他原有建筑物進行拆除，拆除的建筑垃圾就地回填。

3.2 配筋擋墻 在滑體坡腳處修建配筋擋墻，擋石墻采用漿砌塊石砌筑，并用M10砂漿勾縫。伸縮縫每隔10m設置道，縫寬25mm，縫中填瀝青麻筋、瀝青木板或其他有彈性的防水材料，塞入深度不小于0.15m。擋墻修建前首先進行石方的開挖，開挖后對地基夯實平整，然后采用素混凝土找平。擋墻總高度為3.7m，其中1.5m位于地基下方，出露地表高度2.2m，墻體內的配筋采用縱橫布設的方式，橫向布設間隔為1m，第1根布設高度1m處，縱向布設的鋼筋布設間隔為2m，配筋采用Φ16的鋼筋。

3.3 排水 在區內西側、北側頂部以及邊坡坡底擋墻外側修建排水溝，用以排泄坡面的積水，防止積水進入下方的復墾區，排水溝與外界水塘相連或直接外排。排水溝斷面采用矩形設計，漿砌塊石砌筑，塊石厚度20cm，采用M10砂漿勾縫，截、排水溝規格：寬×深=0.5m×0.5m。

3.4 重金屬污染治理 對區內東側的污染區進行黏土隔離處理。設計沿污染區域四周貼邊開挖環形溝槽，開挖寬1.2m，深度3m（直達污染源底部）的矩形溝渠。溝槽開挖后，將四周采用黏土進行回填，黏土選擇滲透性小的，回填過程中需要分層壓實，隨后將整個污染源的表層同樣采取黏土回填，回填深度0.5m，分層壓實，隨后在其上覆蓋土工膜，隨后回填0.5m的耕植土，撒播草籽復綠。

3.5 植被復綠 對滑坡區域進行地形整理后，在其上直接撒播草籽，在該區段擋墻前方進行種植喬木復綠，種植方式宕穴開挖，種植間距為3m×3m，開挖宕穴規格為1m×1m×1m。東側污染場地為確保隔離層的有效性，恢復為草地;所有土方來源均為外購耕植土。

3.6 監測養護 通過對項目區地質環境的監測，及時掌握地質災害及地質環境問題的發展、演化趨勢，為該區人居安全、地質環境保護、地質災害防治和地質環境綜合治理設計提供基礎資料，為政府主管部門實施地質環境監督管理提供科學依據。本次監測的主要任務為滑坡治理工程的有效性，植被的生長情況及重金屬污染區域治理效果。監測采用巡視檢查與儀器監測相結合的方法，重金屬污染區域的監測采用定期采樣送檢的措施。項目管護工程為工程管護和植被管護，工程管護對象為擋土墻、排水溝等構筑物;植被管護為復墾后的林草地，根據安徽省氣候條件和林木生長規律，管護期定位3年。

4 綜合效益分析

4.1 經濟效益 項目實施后，將改善銅陵市郊區的生態環境，提高投資品味，可間接促進銅陵市郊區的經濟發展。待楊樹成林后，將會產生經濟效益。

4.2 社會效益 通過治理，消除項目區開采遺留的危巖體、浮石等，保障人民生命財產安全，維護社會穩定;顯著提高項目區的安全性和實用性，改善銅陵市郊區投資環境，促進當地經濟發展;提高廣大群眾自覺保護環境、合理利用資源的意識，教育礦山企業樹立依法、合理、科學、安全開采礦產資源的意識;增強了當地百姓、礦山企業的地質環境保護意識，普及地質環境保護知識，改變地質環境治理觀念，對社會和諧和穩定起到積極作用;體現黨和政府的科學發展觀和堅持走可持續發展道路的決心，是建設資源節約型、環境友好型社會的有力體現。

4.3 環境效益 通過治理，提高了植被覆蓋率，有效地減輕了水土流失，恢復地貌景觀，原先的裸露巖壁的“視覺污染”變成“賞心悅目”。同時，凈化空氣，提高礦區環境質量，為當地人民群眾創造了良好的生活環境。此外，還能起到示范作用，有利銅陵市郊區社會經濟的可持續發展。

5 結論

通過削坡、修建擋墻等工程措施，消除項目區地質災害隱患;通過栽植薔薇、楊樹等，恢復項目區地表植被，消除主要交通干線的視覺污染;通過土地平整、黏土隔離等措施，隔離重金屬污染源，將場地恢復成林地;通過建立礦山地質環境恢復治理監測體系，檢驗治理工程的效果，為周邊礦山治理提供經驗。

（責編：張宏民）