探析礦區土壤重金屬污染生態修復

劉 微

（遼寧省丹東生態環境監測中心，遼寧 丹東 118000）

生態修復手段旨在運用恢復生態平衡的技術方法來修復受損土壤，依靠種植有益植被品種以及投放有益微生物等方式來重新構建土壤生態平衡，對于存在地質結構破壞與污染風險的礦區土壤予以完整修復。因此從根本上來講，礦區土壤污染的隱患風險因素必須要得到準確判斷監測，充分確保礦區土壤能夠得到及時的生態修復處理。現階段的礦區土壤結構體系比較容易遭到重金屬破壞，環境監管的機構人員應當更多關注于維護土壤體系的生態平衡，依靠生態修復的工藝手段方法來保護礦區土壤。

1 礦區土壤重金屬污染的生態修復技術手段

1.1 化學修復手段

從化學修復的角度來講，礦區土壤的修復技術人員針對遭到重金屬破壞的土壤深部體系結構應當融入化學修復制劑，確保化學制劑融入到礦區土壤深部，進而起到完整改變土壤深部各類元素比例結構的效果。由此可見，化學修復的重要技術手段必須依靠化學制劑作為保障[1]。但是在此過程中，技術人員針對化學制劑如果沒有做到嚴格限定與控制投放比例數目，那么有可能會引發礦區土壤的二次污染風險。

現階段的技術人員正在全面致力于研究探索化學改良手段，通過添加化合物以及各種類型的營養元素物質來保持礦區土壤活性，防止礦區土壤的表層與深層體系結構遭到持續性的破壞。通常情況下，技術人員可以選擇將含鈣比例較高的化合物、含有氮磷元素的營養有機物質融入到礦區土壤內部，旨在實現植被生長速度加快的目標，對于礦區土壤固有的元素成分比例予以優化。

此外在必要的時候，土壤修復的技術人員還可選擇將鈍化材料融入到礦區受損土壤中。具有鈍化重金屬功能的化學材料制劑有益于穩定土壤生態結構，借助于化學物質的固化作用來保持土壤體系的生態平衡性。穩定化與固化的礦區土壤修復化學手段可以明顯降低潛在性的土壤破壞風險，可以達到全面轉變有害有毒重金屬元素的目標。礦區土壤體系中的有害與有毒元素通過實施以上的改良轉化過程，土壤重金屬就可以被轉變成為有益基質，進而促進土壤作物與植被的生長。

1.2 物理改良手段

對于有機物進行添加處理，或者運用全面改良礦區表土的技術手段來修復重金屬破壞土壤，上述技術手段都屬于物理改良土壤的措施方法。近些年以來，物理改良手段已經被完整運用于礦區土壤修復過程，充分展現了物理修復與改良手段的良好實踐效益。技術人員如果能正確運用物理改良手段，那么有益于礦區遭到毀損破壞的土壤區域盡快達到生態平衡效果，不會由于過度施用化學改良制劑而埋下土壤破壞隱患。物理改良手段包含多種不同的改良技術方案，體現了因地制宜選擇修復手段的意義。

表土利用以及表土保護技術屬于非常關鍵的土壤改良模式，土壤修復的全面實施過程不可缺少表土利用以及保護措施支撐。這是由于，重金屬侵入礦區土壤的重要保護屏障就是表土結構。表土結構如果遭到了明顯破壞，那么土壤深部的有益物質元素就會表現為過度流失現象[2]。因此，修復技術人員針對表層部位的礦區土壤體系應當致力于盡快加以修復，確保做到正確實施原位土壤的元素保留處理手段，對于表層土壤中的各種營養物質進行最大限度的轉化利用。

此外，各種類型的土壤有機物也可被用來全面改善礦區土壤，旨在促進土壤體系結構中的營養元素達到均衡分布狀態。技術人員對于農用有機肥可以適量加入到礦區土壤的原有體系結構中，充分借助于有機肥以及農家肥的土壤改良作用來維持土壤平衡，消除礦區土壤的板結現象。礦區土壤的表層與深層結構在全面進行改良的基礎上，應當可以保證礦區土壤恢復優良的肥力程度，進而成功轉化絡合重金屬元素以及重金屬離子。

1.3 生物修復手段

生物修復手段的典型表現形式就是種植綠色植被，其中重點包含種植藤本類以及草本類的植被品種。很多綠色植被具有緊固土壤以及涵養水源的重要實踐作用，土壤修復的技術人員對于栽培種植綠色植被的方法應當重點加以考慮。除此以外，生物修復礦區土壤的常用技術方法還包含投放土壤微生物，充分利用蚯蚓等有益物種來改良土體結構，保證土壤孔隙度達到大小適中的效果。

微生物以及固氮植物都可以達到顯著改良礦區土壤的效果，對于土壤體系內部的物質代謝與循環過程能夠進行有效促進[3]。土壤微生物本身具有污染物質轉化以及土壤代謝能力提升的重要實踐價值，土壤修復的技術人員若能正確選擇與使用土壤微生物，那么將會達到明顯優化與改善土壤體系結構的技術效果。例如針對鐵氧化菌而言，此種類型的土壤微生物可以直接作用于土壤深部，利用微生物本身的滲透作用來篩選土壤重金屬，對于土壤重金屬原有的毒性程度予以明顯降低。此外，技術人員針對礦區土壤改良過程還可以視情況選擇固氮類植物，因為固氮類型的植物品種主要為豆科以及草本科植物，以上植物品種都包含了根瘤菌成分。針對礦區受損土壤的體系結構如果能普遍種植豆科植物，那么有益于氮元素被固定在植被根部，防止出現礦區土壤的生態失衡后果。

2 礦區土壤重金屬污染的生態修復實例

2020 年，丹東市深入開展飲用水源地周邊土壤環境質量監測工作。選取鴨綠江水源地為調查對象，根據集中式飲用水源地保護區風險點位布設要要素，每間隔100m 處設置一個監測點。環境監測人員分別在當地的一、二級保護區陸域內各隨機布設一個監測點，共布設3 個監測點位，監測頻次為一次性監測。

從監測結果看，丹東市飲用水源地周邊土壤鉻1 個監測點位高于農用地土壤污染篩選值，低于風險管制值，點位超標率33.3%。單項污染指數評價等級為Ⅲ級，超標點位為1 級保護區監測點位，其余各點位各監測項目均低于農用地土壤污染風險篩選值，農用地土壤污染風險低。為了應對礦區土壤遭到重金屬導致的生態污染狀況，當地環保的部門負責人員重點選擇了生態修復手段，通過栽培與種植綠色植被來修復受損礦區土壤，有效恢復了區域土壤的生態平衡性。

例如在受損礦區土壤的表面部位，環保部門人員重點運用了種植藤本植物的生態修復處理手段，確保將多種類型的藤本植物廣泛種植于受損土壤區域。藤本植物在受損的礦區土壤范圍內如果能達到較高存活率，那么將會實現最佳的固坡與保持水土效果，充分展現了藤本類植被在修復重金屬損害土壤過程中的價值作用。環保部門人員目前可以重點考慮選擇種植忍冬、常春藤以及五葉地錦等典型藤本植被作物，旨在全面恢復礦區的受損表土結構，促進藤本植物在礦區土壤范圍內的蔓延擴散。

圖1 礦區土壤重金屬污染的監測結果圖

3 礦區土壤重金屬污染的生態修復技術發展趨勢

3.1 構建長效性的礦區土壤生態修復系統

具有復雜性的重金屬污染因素并非靜止與固定的，而是處在緩慢演變與轉化的狀態中[4]。現階段的環保部門人員針對礦區土壤修復如果停滯于短期修復處理角度，那么很難保證礦區土壤能真正恢復原有生態平衡，并且還可能會誘發潛在性的土壤二次污染后果。由此可見，全面建成長效性的礦區土壤平衡恢復系統具有緊迫實踐意義。環境監管的機構部門人員必須要善于運用動態化角度來識別判斷礦區污染的嚴重等級程度，對于長效性的生態修復手段應當積極加以創新采用。土壤修復的技術人員對于土壤環境本身的內在生態演化規律應當給予更多重視，結合礦區土壤的自然更替與演化規律來選擇最佳的修復手段方法。

3.2 完整評估土壤污染的風險等級程度

在不同的礦區地域范圍內，遭到破壞與損害的礦區土壤安全隱患等級將會表現為差異性[5]。環境監測管理人員如果僅限于統一評估判斷礦區土壤的生態破壞等級，則無法充分確保礦區土壤能夠滿足生態安全的基本標準要求。因此在目前的現狀下，生態監管部門人員對于多層次的礦區土壤污染元素評估指標體系應當盡快加以建立，運用多元化的土壤破壞風險評估指標來客觀判斷土壤污染隱患，從而給出客觀性與完整性更強的礦區土壤生態破壞評估結論。環境監管的部門決策人員應當將現有監測數據結論予以全面的匯總統計處理，最終得到體系化的礦區土壤修復指標。

3.3 采納推廣自動化的土壤監測儀器手段

重金屬污染礦區土壤的嚴重等級指標如果要得到準確判斷，那么不可缺少自動化的土壤生態監測儀器作為保障支撐因素。與人工監測土壤污染等級以及收集土壤污染指標數據的傳統做法相比，建立在自動化土壤監測儀器基礎之上的土壤監測方式更加可以節約土壤監測資源，有力支撐了土壤修復的技術人員給出最佳修復方案決策。目前在實踐中，自動化的土壤重金屬監測儀器值得普遍運用于土壤污染監測管控實施過程。

例如，具有自動檢測判斷功能的氫化物監測方法重點針對于硒元素、硫元素以及鉍元素等特殊污染性金屬物質。氫化物的土壤污染監測方法具有全面覆蓋各類污染物質的效果，但是監測儀器的敏銳程度仍然有待實現提高。目前環境監測人員正在積極嘗試拓展氫化物法的監測適用范圍，對于現有的監測儀器裝置實施合理優化改造，嚴格控制監測處理成本。土壤環境狀況包含了多個層面的復雜組成因素，土壤環境狀況處于實時變化的狀態中。環境監測人員必須要運用動態化的科學監測方法，準確判斷不同時間段的土壤污染狀況。原子吸收光譜的環境監測儀器具有動態獲取土壤污染狀況信息的功能，可以幫助環境監測人員準確獲知土壤污染的動態變化情況。現階段很多地區的土壤環境生態都已遭到顯著污染破壞，客觀上體現了準確監測以及嚴格控制土壤生態污染的必要性。環境監測人員針對原子吸收光譜的監測儀器手段應當正確加以利用，旨在測定準確的土壤污染等級程度數據，合理選擇土壤環境的修復技術手段以及修復方案。

4 結語

經過分析可見，全面修復遭到重金屬污染與破壞的礦區土壤需要經歷較長時間，并且涉及到復雜程度較高的土壤生態修復流程與步驟。作為關鍵性的土壤修復處理手段來講，生態修復手段并不會給礦區土壤增加二次污染隱患，有益于礦區土壤的完整生態平衡鏈條得到鞏固確立。具體在實踐中，修復礦區重金屬污染土壤的技術措施方法仍有待獲得創新，環保部門也很有必要積極推廣生態修復的技術模式思路。