矿区土壤污染与修复

资源与环境 资源开发与市场ResourceDevelopment&Market200723(6)

矿区土壤污染与修复

钟顺清

1,2

(1.衡阳师范学院资源环境与旅游管理系,湖南衡阳4210082;浙江大学环境与资源学院,浙江杭州310029)

摘要:矿产资源开发带来社会的繁荣与进步,同时也给环境带来破坏,特别是矿区土壤受到的影响最大。矿区土壤在矿山废水、粉尘以及矿山尾矿等的侵入下受到了不同程度的污染,给矿区的农业生态系统和人们的健康带来了危害。因此,深入调查矿区土壤的污染现状,适时进行土壤质量评价、污染物的生态风险评价以及土壤利用适宜性评价,再进行土壤利用生态功能分区,为污染土壤的治理与修复奠定基础,最后因地制宜地采取合理措施进行修复,才能使矿区土壤发挥正常的生态功能。

关键词:矿区;土壤质量;土壤修复;GIS

中图分类号:TD88;X53 文献标志码:A 文章编号:1005-8141(2007)06-0532-03

SoilContaminationandRemediationintheDiggingsArea

ZHONGShun-qing1,2

(1.ResourceEnvironmentandTourismManagementDepartment,HengyangNormalUniversity,Hengyang421008,China;

2.CollegeofEnvironment&ResourceScience,ZhejiangUniversity,Hangzhou310029,China)

Abstract:Mineresourceexploringgavetheprosperityandprogress,andmadetheenvironmentdestroyed,especiallymadegreatharmonthesoilinthediggingsarea.Undertheintrudeofthewastewaterandparticlepowerandminegangue,thesoilwassuffereddifferentlevelcontamination,whichdidharmtoagro-ecosystemandmanhealth.Thesoilcontaminationsituationinmineareashouldbeinvestigatedfurtherly,theevaluationofsoilquality,theappraiseofecosystemriskandfitofland-useweretobecarriedout.Onthebase,theeco-functiondistributionofland-useshouldbedone,thesecouldsetthefoundationonthedealandremediationofsoil.Atlast,reasonablemeasuresweretakenstepbystep,thenormalfunctionofsoilecosystemwouldbringintoplay.

Keywords:diggingsarea;soilquality;soilremediation;GIS

1 引言

土壤是世界万物之源,人类生存之本。土壤环境是植物生长的基地,通过植物的吸收、积累作用可降解土壤中的污染物质,但同时也可能将污染物转移到植物体内,然后可能通过食物链的形式进入人体,从而危及人体健康。土壤环境遭到破坏或是受到污染无疑会给土壤的生态功能带来影响,甚至可能使土壤系统崩溃、功能丧失。人类在改造自然、创造财富的同时也给土壤环境产生了巨大的影响,甚至可能破坏土壤环境的功能。

矿产资源的开发创造了财富,促进了社会经济的发展,但是在目前的开发技术水平和管理水平下,矿产资源开发过程和矿藏开采后的废弃物都使矿区环境受到不同程度的破坏,影响最深刻的是矿区土壤环境。我国国土资源部提供的数字显示,中国大陆受污染的耕地面积达2.0 10hm,约占耕地总面积的1 5;每年

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因土壤污染而减少的粮食产量高达1.0 10t,直接经济损失达100多亿元。可见,土壤遭受严重污染以

收稿日期:2007-04-25;修订日期:2007-05-14

基金项目:湖南省教育厅项目(06C193)。

作者简介:钟顺清(1973-),男,湖南省新邵人,讲师,在读博士,主要从事土壤环境与生态安全研究。

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及产生的危害已逐步凸现出来。国家环保局正着手进行全国土壤调查与污染防治项目,土壤污染的治理已经提上日程。矿区土壤处于特殊的环境状态,其污染状况如何?怎样进行科学的治理与恢复?这些都是值得进行深入研究和探讨的问题。

衡阳市是湖南省著名的有色金属之乡,也是省内重要的非金属矿产资源基地,已探明的矿藏主要有铁、锰、铅、锌、钨、铜、锡、金、铀、高岭土、重晶石、钾长石、纳长石、煤等60多种,有大小矿床、矿点440余处。其

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中,铅锌储量214.47 10t,居全省第一;锡储量1.267 10t,占全省的66%;黄金储量约占全省的50%,长石储量占全省的99%。常宁水口山有世界 铅锌王国 之称,铅锌矿虽已开采百余年,但1992年底保有量仍居全国首位。界牌衡山、马迹一带的高岭土矿床面积达40km,是中国 四大瓷泥基地 之一。马迹、东湖一带的钾长石储量1320 10t,为全国稀有富矿,居亚洲之首。截至2003年底,衡阳市矿山占地面积达200km。衡阳矿产资源开采时间长、范围广、强度大,对周围的土壤产生的影响深刻,而衡阳人均占地面积少,加上土壤污染,使土壤资源匮乏显得更加严重。因此,探讨矿区土壤污染与修复问题对衡阳矿区土壤的治理和保护,发挥土壤资源功能有着重要的现实意

2[2]

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资源开发与市场ResourceDevelopment&Market200723(6) 资源与环境

义。

2 矿区土壤污染2.1 矿区土壤污染来源

矿产资源在开发过程中或者废弃后污染物通过以下主要途径进入土壤: 通过大气干湿沉降进入土壤。一个大型尾矿场扬出的粉尘可以漂浮到10 12km之外,降尘量达300t hm。地处河西走廊中断巴丹吉林沙漠边缘的金川公司,老尾矿库占地300hm,位于城市规划区域内,四周规划为居民区,1991年6月该尾矿库废弃后,大面积的湿尾矿砂迅速干化,随风飞扬,造成大气污染。尾矿中富含重金属的颗粒物,沉降后污染土壤。 随矿山废水进入土壤。井下水中溶有各种不同的金属元素或者清洗开矿机器的油污,采矿过程中井下水抽出地面,通过灌溉、溢流或渗漏等不同途径进入土壤,使土壤受到污染。 废石、尾矿的堆放。废石、尾矿中含有不同程度的有毒有害物质,在日晒、雨淋和风吹等自然条件下,造成矿石的风化、淋溶,从而使污染物进入土壤。据统计,我国煤矸石累计堆积已达30亿t,占地5.5 10m。矸石山不但直接占用大量农田,而且在日晒、风吹、降水等自然力的作用下,通过直接渗透、飘尘沉降、雨水冲刷等方式将大量有害有毒物质,如汞、铬、镉、铜、砷等带人土壤,煤矸石中含有的放射性物质将会导致土壤的辐射性污染。2.2 矿区土壤污染特征

由于矿产资源开采时间长、矿区占地面积大、堆放尾矿量大等特殊条件下使土壤遭受污染,因此它与其它土壤的污染既有相似处也有区别。主要表现出以下特征: 污染强度大。矿区堆积大量尾矿以及矸石在长期的自然条件下,一些高浓度的有毒重金属通过渗漏液或暴雨径流进入土壤,由于时间长和重金属的累积效应,使土壤中重金属污染物高出对照几十倍。2005年,广西壮族自治区环保局到环江县受尾矿污染的农田进行调查取证,检测结果表明,未经改良的水田、桑地受污染情况十分严重,土壤中酸碱值、铅含量严重超标,砷部分超标,土壤硫含量超对照值达76倍。 污染范围广。空气污染产生的干湿沉降和废水的排放,以及地表径流导致的污染物蔓延,造成大面积的土壤污染。据陈同斌介绍,一个矿区的污染范围可以波及到20km以外的地区,污染物并顺流而下继续侵袭下游地区。他的科研小组对湖南郴州的宝山铜矿区和柿竹园矿区进行了严密检测,得到的污染半径分别为36km和25km。以此计算,每一个矿区的污染面积可能会达到几百甚至上千平方公里。 污染隐蔽、危害大。土壤受到污染不象大气污染、水污染那样

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容易给人造成视觉影响,因此一般很容易被人们忽视。但是矿区土壤遭受高强度的污染,造成大量的农作物

减产甚至绝收,山地树木死亡,严重危害矿区附近居民的身体健康。 治理难度大、费用高。矿区土壤遭受高强度的重金属污染比较突出,而重金属进入土壤后自身不能降解而只能富集,因此一般的治理措施很难将其成功消除,治理的费用高。2.3 矿区土壤污染危害

矿产资源开发利用过程中对自然生态系统和自然 经济 社会复合生态系统均产生干扰,特别是对土壤产生污染。土壤被有毒化学物污染后对人体的影响大都是间接的,主要是通过农作物、地面水或地下水对人体产生影响。矿区土壤污染的危害主要包括: 农作物减产。土壤遭受污染,一些重金属如砷、铜、铬、镉、铅等干扰植物的新陈代谢,影响植物的生长发育,最终导致作物减产。 降低农产品品质。健康的农产品来源于健康的土壤,土壤一旦受到污染,植物通过吸收、利用和新陈代谢将一些有毒元素合成植物的组成部分,从而降低了农产品质量。 危害人体健康。污染物通过 土壤 植物 人 这样一条食物链进入人体,因此土壤中的有毒有害物质通过食物链的富集作用进入人体,危害人体健康。土壤被放射性物质污染后,通过放射性衰变,能产生a、 、 射线,这些射线能穿透人体组织,使机体的一些组织细胞死亡。这些射线对机体既可造成外照射损伤,又可通过饮食或呼吸进入人体,造成内照射损伤,使受害者头昏、疲乏无力、脱发、白细胞减少或增多,甚至发生癌变等。 降低土壤的生态功能。土壤不仅具有生产功能,同时还具有过滤净化污染物的功能。当土壤遭受污染后,土壤中的微生物群落、土壤动物等就发生改变,使得土壤系统中的生物多样性降低,从而降低土壤的生态功能。3 矿区污染土壤修复思路

3.1 加强矿区污染调查,摸清家底建立数据库

衡阳是一个中等工业城市,矿产资源丰富,又是有色金属之乡,污染源多,污染面宽。重金属污染主要有砷、镉、铅、锌、锰、铜、锡等,有害气体主要是SO2,每年排放工业废水5.238 10t,废气2.1 10m,固体废物1.626 10t。这些 三废 大都未经处理就直接或

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间接进入农田,每年污染稻田面积1.14万hm,其中重度污染面积0.38万hm、中度污染面积0.26万hm,轻度污染面积0.5万hm。此外,还有部分地区

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土壤中重金属含量超标和其它一些污染。但是矿区到底有多少土壤受到污染,污染物的主要类型有哪些,污染程度有多大,仍然不清楚。因此必须借助全国土

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壤现状调查及污染防治项目的机会,加强对衡阳市矿区土壤的调查。可以根据某典型有色金属矿山生产过程的污染状况,将受污染的矿区土壤分为尾矿污染区、坑道废水污染区、污风降尘污染区和精矿运输污染区4种类型。选择该矿区受污染的土壤样本,用原子吸收光谱、等离子体原子发射光谱仪(ICP AES)等方法分析土壤重金属含量和形态特征,分析哪个区是土壤重金属污染的主要区域,确定矿区土壤污染分布情况,同时充分利用GIS等先进技术,结合矿产资源开采分布图、土地利用类型图以及其它自然要素图,建立矿区污染土壤数据库,做出矿区土壤污染分布图,为污染土壤的治理与恢复奠定基础和提供技术支持。3.2 加强矿区污染土壤评价,合理划分生态功能区

土壤污染具有隐蔽性与潜伏性,降低了人们的警惕性。土壤污染所产生的危害往往通过食物链等途径危害人体健康。土壤污染没有象大气污染、水污染那样引起公众的关注,因为只要能种出庄稼、有收成人们就认为该土壤还可以,对种出来的产品质量如何、对人体健康有无危害不过问,只有等到疾病出现或者作物减产甚至绝收时才考虑其是否受到污染的威胁。为了合理利用土壤资源,发挥土壤资源的功能效用,必须在对矿区土壤进行详细调查的基础上,根据污染物的类型以及污染程度和国家土壤环境质量标准(GB15618 1995)进行土壤质量评价和污染土壤污染物的生态风

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险评价;同时结合农产品质量标准进行土壤利用适宜性评价。如果土壤污染程度超出了中国土壤环境质量标准中二级标准,那么这种土壤就不宜进行农业生产,否则生产的农产品可能危害人体健康。如果土壤属于重污染,那么进行生态功能分区时应该属于非农地的景观类。最后结合衡阳市的实际情况合理划分生态功能区如农业生产区、景观生态区等,根据土壤区位与性质结合自然条件,如水、热、光等进一步对农业生产区进行细分,划分宜菜、宜果、宜稻、宜草等区。再借助GIS技术,做出全市矿区土壤利用的生态功能分区详图,为决策者对矿区土壤的治理提供参考。3.3 因地制宜地进行土壤修复,提高土壤功能

污染土壤修复在理论和技术上可行的主要有植物

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修复、微生物修复(原位生物修复、异位生物修复)、化学修复(原位化学修复、异位化学修复)、物理修复(基本物理分离、电磁分离和蒸汽浸提)和综合修复等几大类。这些土壤修复的技术与方法种类繁多,但各有优缺点。从目前比较成熟的技术和衡阳市现有的经济条件综合考虑,采用植物修复和微生物联合修复是比较理想的。不同矿区土壤受污染的程度以及污染物的种类不同,根据前面的矿区土壤利用生态功能分区因地制宜进行土壤修复。当然,在开展修复前必须进行大量的试验,筛选出适合当地环境的修复植物,使其发挥最大的效应。

4 结论

矿区土壤的污染造成土壤功能退化,危害人体健康,因此进行污染土壤的治理与修复迫在眉睫。污染土壤的治理是一项系统工程,也是一项长期艰巨的任务。开展这项工作必须进行深入调查,摸清土壤污染的情况,借助GIS技术建立污染土壤数据库,同时进行土壤质量评价与污染物的风险评价,进行污染土壤功能分区并制图,最后因地制宜地采取合适的措施进行污染土壤的治理与修复。

参考文献:

[1]大陆启动土壤治污工程[J].凤凰周刊,2006,(25) 12.

[2]衡阳市政协 矿山资源开发与保护情况 专题组到耒阳调研[DB

OL].耒政网,http: www.leiyang.gov.cn xwzx detail.asp?2006-05-25.

[3]代宏文,陈荣华,王政一,等.复垦项目中的尾矿矿库粉尘控制研究

[D].第六次全国土地复垦学术会议论文集,1999 415-425.

[4]张伟.煤矿区自然环境污染状况评价指标体系探讨[DB OL].http: www.dss.gov.cn Article_Print.asp?

[5]陈祚武,林金桥.衡阳市无公害优质稻米生产现状与产业化开发对

策探讨[DB OL].http: www.hyagri.gov.cn news newsw.

[6]廖国礼,吴超.矿山不同片区土壤中Zn、Pb、Cd、Cu和As的污染特征

[J].环境科学,2005,26(3) 157-161.

[7]孙叶芳,谢正苗,徐建明,等.TCLP法评价矿区土壤重金属的生态环

境风险[J].环境科学,2005,26(3) 152-156.

[8]周启星,宋玉芳,等.污染土壤修复原理与方法[M].北京:科学出版

社,2004 2.

[8]

资源开发与市场 启事

为了扩大科技期刊的信息交流,充分实现信息资源共享, 资源开发与市场 杂志已先后加入 中国学术期刊综合评价数据库 、 中国期刊全文数据库 、 中国核心期刊(遴选)数据库 、 中文科技期刊数据库 等数据库。因此,凡在本刊发表的论文均编入各大数据库以供交流、查阅及检索,如作者不同意将文章编

入数据库,请来稿时声明。

资源开发与市场杂志社2007年06月20日

资源与环境 资源开发与市场ResourceDevelopment&Market200723(6)

矿区土壤污染与修复

钟顺清

1,2

(1.衡阳师范学院资源环境与旅游管理系,湖南衡阳4210082;浙江大学环境与资源学院,浙江杭州310029)

摘要:矿产资源开发带来社会的繁荣与进步,同时也给环境带来破坏,特别是矿区土壤受到的影响最大。矿区土壤在矿山废水、粉尘以及矿山尾矿等的侵入下受到了不同程度的污染,给矿区的农业生态系统和人们的健康带来了危害。因此,深入调查矿区土壤的污染现状,适时进行土壤质量评价、污染物的生态风险评价以及土壤利用适宜性评价,再进行土壤利用生态功能分区,为污染土壤的治理与修复奠定基础,最后因地制宜地采取合理措施进行修复,才能使矿区土壤发挥正常的生态功能。

关键词:矿区;土壤质量;土壤修复;GIS

中图分类号:TD88;X53 文献标志码:A 文章编号:1005-8141(2007)06-0532-03

SoilContaminationandRemediationintheDiggingsArea

ZHONGShun-qing1,2

(1.ResourceEnvironmentandTourismManagementDepartment,HengyangNormalUniversity,Hengyang421008,China;

2.CollegeofEnvironment&ResourceScience,ZhejiangUniversity,Hangzhou310029,China)

Abstract:Mineresourceexploringgavetheprosperityandprogress,andmadetheenvironmentdestroyed,especiallymadegreatharmonthesoilinthediggingsarea.Undertheintrudeofthewastewaterandparticlepowerandminegangue,thesoilwassuffereddifferentlevelcontamination,whichdidharmtoagro-ecosystemandmanhealth.Thesoilcontaminationsituationinmineareashouldbeinvestigatedfurtherly,theevaluationofsoilquality,theappraiseofecosystemriskandfitofland-useweretobecarriedout.Onthebase,theeco-functiondistributionofland-useshouldbedone,thesecouldsetthefoundationonthedealandremediationofsoil.Atlast,reasonablemeasuresweretakenstepbystep,thenormalfunctionofsoilecosystemwouldbringintoplay.

Keywords:diggingsarea;soilquality;soilremediation;GIS

1 引言

土壤是世界万物之源,人类生存之本。土壤环境是植物生长的基地,通过植物的吸收、积累作用可降解土壤中的污染物质,但同时也可能将污染物转移到植物体内,然后可能通过食物链的形式进入人体,从而危及人体健康。土壤环境遭到破坏或是受到污染无疑会给土壤的生态功能带来影响,甚至可能使土壤系统崩溃、功能丧失。人类在改造自然、创造财富的同时也给土壤环境产生了巨大的影响,甚至可能破坏土壤环境的功能。

矿产资源的开发创造了财富,促进了社会经济的发展,但是在目前的开发技术水平和管理水平下,矿产资源开发过程和矿藏开采后的废弃物都使矿区环境受到不同程度的破坏,影响最深刻的是矿区土壤环境。我国国土资源部提供的数字显示,中国大陆受污染的耕地面积达2.0 10hm,约占耕地总面积的1 5;每年

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因土壤污染而减少的粮食产量高达1.0 10t,直接经济损失达100多亿元。可见,土壤遭受严重污染以

收稿日期:2007-04-25;修订日期:2007-05-14

基金项目:湖南省教育厅项目(06C193)。

作者简介:钟顺清(1973-),男,湖南省新邵人,讲师,在读博士,主要从事土壤环境与生态安全研究。

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及产生的危害已逐步凸现出来。国家环保局正着手进行全国土壤调查与污染防治项目,土壤污染的治理已经提上日程。矿区土壤处于特殊的环境状态,其污染状况如何?怎样进行科学的治理与恢复?这些都是值得进行深入研究和探讨的问题。

衡阳市是湖南省著名的有色金属之乡,也是省内重要的非金属矿产资源基地,已探明的矿藏主要有铁、锰、铅、锌、钨、铜、锡、金、铀、高岭土、重晶石、钾长石、纳长石、煤等60多种,有大小矿床、矿点440余处。其

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中,铅锌储量214.47 10t,居全省第一;锡储量1.267 10t,占全省的66%;黄金储量约占全省的50%,长石储量占全省的99%。常宁水口山有世界 铅锌王国 之称,铅锌矿虽已开采百余年,但1992年底保有量仍居全国首位。界牌衡山、马迹一带的高岭土矿床面积达40km,是中国 四大瓷泥基地 之一。马迹、东湖一带的钾长石储量1320 10t,为全国稀有富矿,居亚洲之首。截至2003年底,衡阳市矿山占地面积达200km。衡阳矿产资源开采时间长、范围广、强度大,对周围的土壤产生的影响深刻,而衡阳人均占地面积少,加上土壤污染,使土壤资源匮乏显得更加严重。因此,探讨矿区土壤污染与修复问题对衡阳矿区土壤的治理和保护,发挥土壤资源功能有着重要的现实意

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资源开发与市场ResourceDevelopment&Market200723(6) 资源与环境

义。

2 矿区土壤污染2.1 矿区土壤污染来源

矿产资源在开发过程中或者废弃后污染物通过以下主要途径进入土壤: 通过大气干湿沉降进入土壤。一个大型尾矿场扬出的粉尘可以漂浮到10 12km之外,降尘量达300t hm。地处河西走廊中断巴丹吉林沙漠边缘的金川公司,老尾矿库占地300hm,位于城市规划区域内,四周规划为居民区,1991年6月该尾矿库废弃后,大面积的湿尾矿砂迅速干化,随风飞扬,造成大气污染。尾矿中富含重金属的颗粒物,沉降后污染土壤。 随矿山废水进入土壤。井下水中溶有各种不同的金属元素或者清洗开矿机器的油污,采矿过程中井下水抽出地面,通过灌溉、溢流或渗漏等不同途径进入土壤,使土壤受到污染。 废石、尾矿的堆放。废石、尾矿中含有不同程度的有毒有害物质,在日晒、雨淋和风吹等自然条件下,造成矿石的风化、淋溶,从而使污染物进入土壤。据统计,我国煤矸石累计堆积已达30亿t,占地5.5 10m。矸石山不但直接占用大量农田,而且在日晒、风吹、降水等自然力的作用下,通过直接渗透、飘尘沉降、雨水冲刷等方式将大量有害有毒物质,如汞、铬、镉、铜、砷等带人土壤,煤矸石中含有的放射性物质将会导致土壤的辐射性污染。2.2 矿区土壤污染特征

由于矿产资源开采时间长、矿区占地面积大、堆放尾矿量大等特殊条件下使土壤遭受污染,因此它与其它土壤的污染既有相似处也有区别。主要表现出以下特征: 污染强度大。矿区堆积大量尾矿以及矸石在长期的自然条件下,一些高浓度的有毒重金属通过渗漏液或暴雨径流进入土壤,由于时间长和重金属的累积效应,使土壤中重金属污染物高出对照几十倍。2005年,广西壮族自治区环保局到环江县受尾矿污染的农田进行调查取证,检测结果表明,未经改良的水田、桑地受污染情况十分严重,土壤中酸碱值、铅含量严重超标,砷部分超标,土壤硫含量超对照值达76倍。 污染范围广。空气污染产生的干湿沉降和废水的排放,以及地表径流导致的污染物蔓延,造成大面积的土壤污染。据陈同斌介绍,一个矿区的污染范围可以波及到20km以外的地区,污染物并顺流而下继续侵袭下游地区。他的科研小组对湖南郴州的宝山铜矿区和柿竹园矿区进行了严密检测,得到的污染半径分别为36km和25km。以此计算,每一个矿区的污染面积可能会达到几百甚至上千平方公里。 污染隐蔽、危害大。土壤受到污染不象大气污染、水污染那样

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容易给人造成视觉影响,因此一般很容易被人们忽视。但是矿区土壤遭受高强度的污染,造成大量的农作物

减产甚至绝收,山地树木死亡,严重危害矿区附近居民的身体健康。 治理难度大、费用高。矿区土壤遭受高强度的重金属污染比较突出,而重金属进入土壤后自身不能降解而只能富集,因此一般的治理措施很难将其成功消除,治理的费用高。2.3 矿区土壤污染危害

矿产资源开发利用过程中对自然生态系统和自然 经济 社会复合生态系统均产生干扰,特别是对土壤产生污染。土壤被有毒化学物污染后对人体的影响大都是间接的,主要是通过农作物、地面水或地下水对人体产生影响。矿区土壤污染的危害主要包括: 农作物减产。土壤遭受污染,一些重金属如砷、铜、铬、镉、铅等干扰植物的新陈代谢,影响植物的生长发育,最终导致作物减产。 降低农产品品质。健康的农产品来源于健康的土壤,土壤一旦受到污染,植物通过吸收、利用和新陈代谢将一些有毒元素合成植物的组成部分,从而降低了农产品质量。 危害人体健康。污染物通过 土壤 植物 人 这样一条食物链进入人体,因此土壤中的有毒有害物质通过食物链的富集作用进入人体,危害人体健康。土壤被放射性物质污染后,通过放射性衰变,能产生a、 、 射线,这些射线能穿透人体组织,使机体的一些组织细胞死亡。这些射线对机体既可造成外照射损伤,又可通过饮食或呼吸进入人体,造成内照射损伤,使受害者头昏、疲乏无力、脱发、白细胞减少或增多,甚至发生癌变等。 降低土壤的生态功能。土壤不仅具有生产功能,同时还具有过滤净化污染物的功能。当土壤遭受污染后,土壤中的微生物群落、土壤动物等就发生改变,使得土壤系统中的生物多样性降低,从而降低土壤的生态功能。3 矿区污染土壤修复思路

3.1 加强矿区污染调查,摸清家底建立数据库

衡阳是一个中等工业城市,矿产资源丰富,又是有色金属之乡,污染源多,污染面宽。重金属污染主要有砷、镉、铅、锌、锰、铜、锡等,有害气体主要是SO2,每年排放工业废水5.238 10t,废气2.1 10m,固体废物1.626 10t。这些 三废 大都未经处理就直接或

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间接进入农田,每年污染稻田面积1.14万hm,其中重度污染面积0.38万hm、中度污染面积0.26万hm,轻度污染面积0.5万hm。此外,还有部分地区

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土壤中重金属含量超标和其它一些污染。但是矿区到底有多少土壤受到污染,污染物的主要类型有哪些,污染程度有多大,仍然不清楚。因此必须借助全国土

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资源与环境 资源开发与市场ResourceDevelopment&Market200723(6)

壤现状调查及污染防治项目的机会,加强对衡阳市矿区土壤的调查。可以根据某典型有色金属矿山生产过程的污染状况,将受污染的矿区土壤分为尾矿污染区、坑道废水污染区、污风降尘污染区和精矿运输污染区4种类型。选择该矿区受污染的土壤样本,用原子吸收光谱、等离子体原子发射光谱仪(ICP AES)等方法分析土壤重金属含量和形态特征,分析哪个区是土壤重金属污染的主要区域,确定矿区土壤污染分布情况,同时充分利用GIS等先进技术,结合矿产资源开采分布图、土地利用类型图以及其它自然要素图,建立矿区污染土壤数据库,做出矿区土壤污染分布图,为污染土壤的治理与恢复奠定基础和提供技术支持。3.2 加强矿区污染土壤评价,合理划分生态功能区

土壤污染具有隐蔽性与潜伏性,降低了人们的警惕性。土壤污染所产生的危害往往通过食物链等途径危害人体健康。土壤污染没有象大气污染、水污染那样引起公众的关注,因为只要能种出庄稼、有收成人们就认为该土壤还可以,对种出来的产品质量如何、对人体健康有无危害不过问,只有等到疾病出现或者作物减产甚至绝收时才考虑其是否受到污染的威胁。为了合理利用土壤资源,发挥土壤资源的功能效用,必须在对矿区土壤进行详细调查的基础上,根据污染物的类型以及污染程度和国家土壤环境质量标准(GB15618 1995)进行土壤质量评价和污染土壤污染物的生态风

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险评价;同时结合农产品质量标准进行土壤利用适宜性评价。如果土壤污染程度超出了中国土壤环境质量标准中二级标准,那么这种土壤就不宜进行农业生产,否则生产的农产品可能危害人体健康。如果土壤属于重污染,那么进行生态功能分区时应该属于非农地的景观类。最后结合衡阳市的实际情况合理划分生态功能区如农业生产区、景观生态区等,根据土壤区位与性质结合自然条件,如水、热、光等进一步对农业生产区进行细分,划分宜菜、宜果、宜稻、宜草等区。再借助GIS技术,做出全市矿区土壤利用的生态功能分区详图,为决策者对矿区土壤的治理提供参考。3.3 因地制宜地进行土壤修复,提高土壤功能

污染土壤修复在理论和技术上可行的主要有植物

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修复、微生物修复(原位生物修复、异位生物修复)、化学修复(原位化学修复、异位化学修复)、物理修复(基本物理分离、电磁分离和蒸汽浸提)和综合修复等几大类。这些土壤修复的技术与方法种类繁多,但各有优缺点。从目前比较成熟的技术和衡阳市现有的经济条件综合考虑,采用植物修复和微生物联合修复是比较理想的。不同矿区土壤受污染的程度以及污染物的种类不同,根据前面的矿区土壤利用生态功能分区因地制宜进行土壤修复。当然,在开展修复前必须进行大量的试验,筛选出适合当地环境的修复植物,使其发挥最大的效应。

4 结论

矿区土壤的污染造成土壤功能退化,危害人体健康,因此进行污染土壤的治理与修复迫在眉睫。污染土壤的治理是一项系统工程,也是一项长期艰巨的任务。开展这项工作必须进行深入调查,摸清土壤污染的情况,借助GIS技术建立污染土壤数据库,同时进行土壤质量评价与污染物的风险评价,进行污染土壤功能分区并制图,最后因地制宜地采取合适的措施进行污染土壤的治理与修复。

参考文献:

[1]大陆启动土壤治污工程[J].凤凰周刊,2006,(25) 12.

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资源开发与市场 启事

为了扩大科技期刊的信息交流,充分实现信息资源共享, 资源开发与市场 杂志已先后加入 中国学术期刊综合评价数据库 、 中国期刊全文数据库 、 中国核心期刊(遴选)数据库 、 中文科技期刊数据库 等数据库。因此,凡在本刊发表的论文均编入各大数据库以供交流、查阅及检索,如作者不同意将文章编

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资源开发与市场杂志社2007年06月20日