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        淺析小秦嶺潼關金礦區(qū)土壤重金屬污染來源及修復建議

        2018-05-14 16:03:49連海波李鵬鋒
        南方農業(yè)·中旬 2018年6期

        連海波 李鵬鋒

        摘 要 通過分析潼關金礦區(qū)歷史采礦和選冶兩大地理格局,定性分析了潼關南部山區(qū)和北部農業(yè)主產區(qū)重金屬主要污染物來源及污染類型,并對區(qū)域土壤修復工作提出了幾點建議。

        關鍵詞 南部采礦區(qū);北部選冶區(qū);污染物來源;土壤修復

        中圖分類號:X53 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.17.100

        潼關縣北臨黃河,與山西省隔河而望;東北接大荔,以渭水為界;南依秦嶺,與洛南相鄰;西接華陰市,東與河南省靈寶市接壤。潼關金礦區(qū)位于潼關縣城南部,地處東經110°08′00″~110°29′00″,北緯34°23′00″~34°38′00″,是我國重要的黃金產區(qū),金礦開采歷史悠久,為國家黃金生產和地方經濟發(fā)展做出了重大貢獻。數(shù)十年來,潼關縣經過大規(guī)模金礦開發(fā),導致資源快速枯竭,生態(tài)環(huán)境問題突出,尤其是礦渣型泥石流隱患和水土環(huán)境污染嚴重,嚴重影響了小秦嶺的生態(tài)環(huán)境。

        研究區(qū)域土壤重金屬污染來源,對實施土壤修復工程具有重大的指導意義,有利于從源頭加以控制,是土壤修復工作的重要前提。控制和消除土壤污染源是防止污染的根本措施[1-2]。近年來,相關研究者在土壤重金屬污染來源研究方面做了大量的工作,林燕萍 等對國內外土壤重金屬污染來源進行了大量研究[3],張開軍采用因子分析法對小秦嶺金礦區(qū)重金屬污染源進行了分析[4]。目前,研究者對污染物來源的認識有兩個層次:一種只定性判斷出主要的污染物來源類型,稱之為源識別;另一種不僅判斷出主要的污染源類型,還要定量計算各類排放源的貢獻大小,稱之為源解析[5]?;诖?,通過對該區(qū)域歷史采礦與選冶背景進行分析的基礎上,對潼關金礦區(qū)土壤重金屬污染來源進行定性分析。

        1 潼關金礦區(qū)土壤重金屬污染來源分析

        潼關金礦區(qū)經歷過大規(guī)模金礦開發(fā),在潼關區(qū)內形成了“南部山區(qū)采礦區(qū)和北部山外選冶區(qū)”兩大格局。基于此,從礦區(qū)生態(tài)環(huán)境治理角度出發(fā),分析總結了小秦嶺潼關金礦區(qū)主要礦山地質環(huán)境問題,主要分為兩大類,也是區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理的重點。

        第一類:南部山區(qū)采礦區(qū),以開采石英脈型金礦為主,主要生態(tài)環(huán)境問題為礦山地質災害隱患(尤其是礦渣型泥石流)、地形地貌景觀破壞和土地資源壓占與損毀。第二類:北部山外區(qū)選冶區(qū),屬于農業(yè)生產主產區(qū),主要生態(tài)環(huán)境問題為廢棄尾礦渣壓占土地,水土環(huán)境遭受嚴重污染(重金屬土壤污染問題尤其突出)。下面從潼關金礦區(qū)采礦和選冶兩大格局,對區(qū)域土壤重金屬污染來源進行分析。

        1.1 南部采礦區(qū)土壤重金屬污染來源

        據(jù)記載,自1975年金礦開采以來,歷史上在南部山區(qū)7條主峪道均有不同程度的金礦開采,多以無序開采為主,選冶甚少,其中以采礦廢渣就地堆放最為普遍,其中礦體類型主要為含金石英脈型金礦,主要礦石礦物包括方鉛礦、黃銅礦,閃鋅礦等[6]。采礦廢渣在長期風吹、揚塵、雨淋等的作用下,對周邊環(huán)境乃至山外農業(yè)主產區(qū)土壤造成一定污染,結合礦物類型可知污染物以Pb、Cu、Zn重金屬污染為主,張開軍 等通過分析土壤重金屬有效態(tài)相關性分析,認為Pb、Cu、Zn同源于金礦石,Hg含量非常低,平均為0.069 2 mg·kg-1;與金礦區(qū)歷史性采礦格局較為吻合[7]。因此南部采礦區(qū)土壤重金屬污染主要來源于采礦排放的廢水、煙塵,固體廢棄物長期在日曬、風吹及雨淋等作用下,對周圍水土環(huán)境會造成一定的影響,導致重金屬超標,以Pb、Cu、Zn為主。

        1.2 北部山外農業(yè)主生產區(qū)土壤重金屬污染來源

        歷史上,北部山外區(qū)域以選冶為主,選金冶煉企業(yè)數(shù)十家,以“混汞-浮選法”提金,還有散落于各村莊家庭作坊式小汞碾、小氰化池、小浮選等三小提金點。冶煉過程中將產生大量含汞的尾礦渣及廢水,隨著污水灌溉農田、大氣降塵及尾礦渣揚塵淋溶等方式,對周圍水土環(huán)境造成一定的污染,尤其是Hg污染最為嚴重,研究者通過各種實驗及研究工作,也認為Hg污染是區(qū)內主要的環(huán)境問題之一[8]。當然南部山區(qū)采礦廢渣在長期風吹、揚塵、雨淋等的作用下,也會遷移到山外農業(yè)主產區(qū),導致重金屬超標,以Pb、Cu、Zn等為主,相關學者也證實了該觀點,認為山外尾礦中主要污染物是Hg、Pb、Cu、Zn,且混汞法提金工藝中添加的金屬汞是研究區(qū)土壤重金屬汞污染的主要物源,Pb、Cu、Zn主要來源于礦石[9]。

        只是定性地對區(qū)域重金屬污染物來源進行總結分析,還需進一步開展相關研究,從定量的角度分析各類污染物的貢獻率,更加詳細地了解污染物的類型及遷移特性,有利于選擇合適的土壤修復方法。

        2 潼關金礦區(qū)的土壤污染修復建議

        2.1 加強區(qū)域土壤污染成因機制研究

        針對該區(qū)域重金屬土壤污染來源分析,主要從區(qū)域采礦和選冶兩大地理格局背景出發(fā),只做了一些定性分析,還急需加大污染源來源的定量及遷移特征分析,掌握其污染根源及遷移規(guī)律,開展機制研究,有利于選擇合適的修復技術。針對不同區(qū)域的污染源及類型,可以采取針對性的修復措施。

        2.2 加大區(qū)域土壤修復技術研發(fā)與推廣

        目前,該區(qū)域土壤修復技術研究大多數(shù)還處于試驗室小試階段,修復技術還處于探索階段,急需研發(fā)出一種或多種操作簡單、成本低、環(huán)境友好和適合規(guī)?;迯椭亟饘傥廴就寥赖募夹g,切實改善小秦嶺金礦影響區(qū)內的土地生態(tài)環(huán)境。

        2.3 盡快恢復小秦嶺金礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境,進一步改善區(qū)域土壤生態(tài)環(huán)境

        當?shù)卣e極響應國家關于推進山水林田湖生態(tài)保護修復工作的相關政策,策劃實施一批小秦嶺生態(tài)環(huán)境修復工作,有利于解決歷史遺留礦山地質環(huán)境問題,統(tǒng)籌生產礦山企業(yè),對流域生態(tài)環(huán)境進行全面恢復。同時,當?shù)匾七M土壤污染修復,綜合運用源頭控制、隔離緩沖、土壤改良等措施,防控土壤污染風險,以保障農產品安全。

        參考文獻:

        [1] 趙其國,駱永明.開展我國東南沿海經濟快速發(fā)展地區(qū)資源與環(huán)境質量問題研究建議[J].土壤,2000,32(4):169-172,187.

        [2] 趙其國.解決我國東南沿海經濟快速發(fā)展地區(qū)資源與環(huán)境質量問題刻不容緩——關于該區(qū)資源與環(huán)境質量問題研究的建議[J].土壤,2001,33(3):113-118.

        [3] 林燕萍,趙陽,胡恭任,等.多元統(tǒng)計在土壤重金屬污染源解析中的應用[J].地球與環(huán)境,2011,39(4):536-542.

        [4] 張開軍,魏迎春,徐友寧.小秦嶺金礦區(qū)土壤重金屬生物有效性與影響因素[J].地質通報,2014(8):1182-1187.

        [5] 于瑞蓮,胡恭任.土壤重金屬污染來源解析研究進展[J].有色金屬,2008,60(4):158-165.

        [6] 邵學新,吳明,蔣科毅.土壤重金屬污染來源及其解析研究進展[J].廣東微量元素科學,2007,14(4):1-6.

        [7] 張開軍,魏迎春,徐友寧.模糊數(shù)學在小秦嶺某金礦區(qū)土壤重金屬污染評價中的應用[J].水文地質工程地質,2013,40(5):124-128.

        [8] Simeonov V,Einax J,Tsakovski S,etal.Multivariate Statistical Assessment of Polluted Soils[J].Central European Science Journals,2005,3(1):1-9.

        [9] 徐友寧,柯海玲,劉瑞平,等.陜西潼關金礦區(qū)農田土壤汞污染的環(huán)境效應[J].地質通報,2006(11):1349-1353.

        (責任編輯:趙中正)

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