有色金属矿区土壤重金属污染及其修复.doc

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1、有色金属矿区土壤重金属污染及其修复 摘 要：矿业活动是环境中污染土壤的重金属的主要来源，简要概述了中国有色金属矿区土壤重金属的污染现状，并介绍矿区土壤重金属污染进行物理和化学修复的技术，提出植物修复技术的新研究进展及优点。 关键词：矿区；重金属污染；修复；土壤 中图分类号：F124.5 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2013）18-0286-02 引言 中国是世界上重要的重金属矿区之一，分布着大量的优质重金属矿，丰富的重金属资源为中国国民经济的健康稳定发展提供了资源保障。然而，长期以来在重金属矿区开采的过程中，由于开采技术、资金缺乏及管理方面等原因，对矿区周围的土壤与环境造成了

2、严重影响，从而引发了大量的生态环境问题。 矿业废弃地一般都含有大量的重金属，这些废弃地以尾矿和废弃的低品位矿石的重金属含量最高。重金属通过地表生物地球化学作用释放和迁移到土壤及河流中，而这些受重金属污染的水又通过灌溉方式进入农田，并通过食物链进入人体，从而对矿区附近居民的健康和生存环境构成严重威胁 1。通常情况下，有色金属矿区附近的土壤中，铅、铜、锌含量分别为正常土壤中含量的 1040倍、5200倍、510 倍 2。 一、矿区土壤重金属污染现状 铅锌矿区重金属污染现状越来越严重，已经损害了人民的群众健康。如在20世纪60年代，日本曾发生的第二公害病骨痛病，便是由于食用被镉废水污染了土壤生产的“

3、镉米”所致。王新等对辽宁省铁岭柴河PbZn矿区的土壤一岩石界面的重金属行为特性进行了研究，结果表明该矿区土壤Cd、Pb、Zn元素含量分别是当地背景含量的11倍、4.5倍、3倍，大大超过了当地背景含量水平；Cd作为制约当地农业用地的限制性元素，超过国家土壤环境质量标准5.8倍；矿区附近玉米中Pb、Cd含量分别是国家食品卫生标准1621倍、5.79.7倍3。湖南省由于有色金属矿山开采引起的Pb、Cd、Hg、As等重金属污染，受污染面积达2.8万km2，占全省总面积的13%。部分地区土壤中Pb、Cd、Hg、As高出正常值数倍至数百倍，从而出现了地方病。王莹以上虞某废弃铅锌尾矿山为研究对象，研究了土壤

4、中重金属含量及污染状况，结果表明：尾矿山周边各采样点土壤 As、Zn、Pb 和 Cu 平均含量为 328 mg.kg-1、1 760 mg.kg-1、2 708 mg.kg-1和 287 mg.kg-1，均超过土壤环境背景值，各元素含量变异强度为：AsPbCuZn4。 二、矿区土壤重金属修复技术 重金属是农业环境和农产品的一个重要污染物质。对土壤重金属污染的修复技术常用的有物理修复和化学修复。物理修复主要包括客土、换土和深耕翻土等措施。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合，可以降低土壤中重金属的含量，减少重金属对土壤植物系统产生的毒害。化学修复就是向土壤投入改良剂，通过对重金属的吸附、氧化还原、

5、沉淀作用，以降低重金属的生物有效性。但由于重金属元素在环境中具有相对稳定性和难降解性，至今仍未找到可供大面积应用的重金属污染治理方法。 近年来出现的植物修复，具有投资和维护成本低、操作简便、不造成二次污染、具有潜在或显在经济效益等优点，并且其更适应环境保护的要求，因此越来越受到高度重视。植物修复是一种经济、有效且非破坏性的修复技术，主要利用自然生长或遗传培育植物对土壤中的污染物进行固定和吸收。通常包括：植物提取，即植物对重金属的吸收。目前已发现有400 多种植物能够超积累各种重金属，一些超积累植物能同时积累多种重金属，如羊蕨属植物和具有富重金属性的苋科植物对土壤中重金属的吸收率达到 100%。

6、蒋先军等的研究发现，印度芥菜对Cu、Zn、Pb 等中等污染土壤具有良好的修复效果5。有证据表明，柳树和白杨能从土壤中去除一定量的重金属，净化低污染的土壤；植物挥发，即通过植物使土壤中的某些重金属（如Hg2+）转化成气态（HgO）而挥发出来；根际过滤，即利用植物根系过滤积淀水体中的重金属；植物稳定，即利用植物根际的一些特殊物质使土壤中的污染物转化为相对无害的物质。有研究发现，树木可以存活并生长于含有较高浓度的多种重金属污染的土壤上。经监测，桦树和柳树的一些树种可以耐受铅和锌6。 结论与展望 矿区土壤的重金属污染是矿区所面临的重大生态环境问题，具有自己独有的特征，在治理的过程中应因地制宜地选择恰当

7、的治理方式。 物理、化学等方法对于矿山土壤的修复存在耗能、耗钱、对土壤结构损害较大等缺点，从保护生态环境出发，这些方法均对矿山生态环境的恢复作用不明显，而植物修复成本较低，可以稳定土壤、控制污染、改善景观、减轻污染对人类的健康威胁，所以在修复矿山土壤重金属污染的过程中，越来越多的国家选择使用植物修复技术。近年来，中国金属矿业迅速发展，所造成的重金属污染日益加剧，植物修复技术的研究更具有广阔的市场，并逐步走向商业化，同时中国有广袤的国土、丰富的资源、复杂多样的地理条件，蕴藏着大量超富集植物，为中国开展有关植物修复技术的研究提供了良好的基础。 参考文献： 1 郑奎，李林.中国铅锌矿区的重金属污染现

8、状及治理J.安徽农业科学，2009，（30）. 2 薛强，梁冰，刘晓丽.有机污染物在土壤中迁移转化的研究进展J.土壤与环境，2002，（1）：90-93. 3 王新，周启星，任丽萍.矿区农产品质量及土壤岩石界面重金属行为特性的研究J.农业环境科学学报，2004，（3）：459-463. 4 王莹，赵全利，胡莹，等.上虞某铅锌矿区周边土壤植物重金属含量及其污染评价J.环境化学，2011，（7）. 5 蒋先军，等.重金属污染土壤的植物修复研究J.土壤，2000，（2）：71-74. 6 滕冲，程峰，王杰光，等.矿产与地质J.植物修复在治理矿区重金属污染土壤中的应用，2008，（2）：179-181. 责任编辑 魏 杰