張 怡
(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局九一二大隊(duì),江西 南昌 330002)
礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)與利用促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)等的發(fā)展和基礎(chǔ)建設(shè)的不斷完善,但對(duì)礦山區(qū)域的生態(tài)環(huán)境也帶來(lái)了負(fù)面影響,如植被、生態(tài)平衡破壞、土質(zhì)、水質(zhì)污染等問(wèn)題隨之而來(lái)。金屬礦山周邊的重金屬元素污染現(xiàn)象日益嚴(yán)重,影響著土壤、水體等的質(zhì)量,進(jìn)而使得植物、飲用水等中的重金屬元素含量超標(biāo)。江西德興銅礦床是我國(guó)早期階段開(kāi)發(fā)的銅礦床之一,促進(jìn)了我國(guó)社會(huì)建設(shè)的發(fā)展[1]。但是,隨著開(kāi)采利用時(shí)間的增長(zhǎng),使得周邊的重金屬污染問(wèn)題更為突出,嚴(yán)重的威脅著人類社會(huì)的正常生活?;诖?,本文以江西德興銅礦地區(qū)的重金屬元素污染為研究對(duì)象,分析及污染現(xiàn)狀以及對(duì)環(huán)境的影響,為治理該區(qū)域的重金屬元素污染提供參考。
本文收集了幾年來(lái)關(guān)于該區(qū)域重金屬污染方面的調(diào)查報(bào)告和研究資料,以Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等6種元素為研究對(duì)象,分析了其污染現(xiàn)狀。根據(jù)分析結(jié)果顯示,德興銅礦地區(qū)土壤中的Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn元素含量高于該區(qū)域的土壤背景值,遠(yuǎn)高于該區(qū)域的地殼克拉克值,說(shuō)明上述元素在該區(qū)域相對(duì)富集,在土壤中更為富集,間接的反映出土壤中Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn污染嚴(yán)重[2]。根據(jù)德興銅礦地區(qū)水樣調(diào)查結(jié)果顯示,該區(qū)域水系中的Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn元素含量整體偏高,尤其是大塢河流域。
導(dǎo)致德興銅礦地區(qū)Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn元素含量整體偏高的主要原因在于德興銅礦床的開(kāi)發(fā)與利用,隨著銅礦資源開(kāi)發(fā)時(shí)間的增長(zhǎng),持續(xù)性的采礦廢水排入至大塢河流域,使得水系中的重金屬元素含量整體偏高。此外,一大部分采礦廢水直接滲入至廠房周?chē)耐寥乐校诘乇硭档倪\(yùn)移過(guò)程中向外延伸,使得Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等重金屬元素污染范圍逐漸擴(kuò)大。在采礦過(guò)程中可形成大量粉塵,這些粉塵由于質(zhì)量相對(duì)偏重,漂浮的距離相對(duì)較近,大多富集在礦區(qū)周?chē)耐寥馈⑺抵?,?dǎo)致土壤、水系中的重金屬元素含量超標(biāo)。根據(jù)該區(qū)域重金屬元素垂向分布規(guī)律研究資料顯示,德興銅礦地區(qū)重金屬污染的規(guī)律性不強(qiáng),即該區(qū)域重金屬污染不完全決定于大氣沉降作用和淋濾作用,表現(xiàn)為部分區(qū)域地表污染嚴(yán)重于深部污染,另一部分區(qū)域深部污染強(qiáng)于地表污染,可能與地下水的運(yùn)移和植物生長(zhǎng)關(guān)系較為密切。
根據(jù)上文顯示,江西德興銅礦地區(qū)重金屬元素污染嚴(yán)重,尤其是Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等元素的污染。重金屬元素污染對(duì)人類社會(huì)的影響是巨大的,如Pb元素在人體內(nèi)可逐漸積累,而不易排出體外,導(dǎo)致重金屬元素中毒。重金屬對(duì)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在三個(gè)方面,即土壤、水系、植被。
重金屬元素污染對(duì)土壤的影響較大,主要表現(xiàn)在土壤中重金屬元素含量超標(biāo)不僅影響了土質(zhì)結(jié)構(gòu),更是對(duì)農(nóng)作物、牛羊等牲畜、水系產(chǎn)生連鎖污染,使得污染范圍顯著擴(kuò)大,進(jìn)而影響人類社會(huì)的穩(wěn)定與生存環(huán)境的安全。當(dāng)土壤中Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等重金屬元素富集至一定濃度時(shí),可以通過(guò)農(nóng)作物、植被的根莖吸收至植被和農(nóng)作物中,使得的農(nóng)作物或者植被中的重金屬元素超標(biāo),間接的攝入至人體內(nèi),進(jìn)而影響人類生存[3]。Cu和Mn元素是生物生長(zhǎng)所需的必需元素之一,其含量與生物體以及有機(jī)物的合成有著密切的關(guān)系,因此,土壤的重金屬污染可以通過(guò)植被的吸附作用的逐漸消除,也可以通過(guò)植物的吸附作用加劇土壤的重金屬元素污染程度,當(dāng)重金屬元素濃度超過(guò)植物所承受的臨界值時(shí),就會(huì)在植物體內(nèi)富集,形成新的重金屬污染源,進(jìn)而擴(kuò)大重金屬元素污染范圍。
重金屬元素對(duì)水體的污染是危害最大的,也是最難消除和擴(kuò)散最快的。因此,加強(qiáng)水體中重金屬元素的監(jiān)測(cè)是至關(guān)重要。人類生存、生活離不開(kāi)水資源,而可飲用的水資源僅占據(jù)總水資源的很小一部分。
重金屬元素對(duì)水體的污染主要通過(guò)以下幾個(gè)途徑進(jìn)行:一是開(kāi)采場(chǎng)地廢水的排泄,通過(guò)地表水系直接排入至地表水體中,使得地表水體污染;二是通過(guò)滲透作用在采礦通道內(nèi)下滲至潛水層、承壓水層,使得深部地下水重金屬元素污染,該類污染在當(dāng)前技術(shù)條件下是難以治理的,也是影響范圍最大的;三是通過(guò)土壤污染間接的導(dǎo)致水體中Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等金屬元素含量超標(biāo),主要通過(guò)淋濾作用進(jìn)行。
水體是處于持續(xù)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中的,因此,水體中的重金屬污染是最容易發(fā)生和最難治理的。根據(jù)分析數(shù)據(jù)顯示,江西德興銅礦地區(qū)大塢河流域中的Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等元素含量普遍偏高,應(yīng)加強(qiáng)該區(qū)域水體和土壤中的重金屬污染問(wèn)題,防治進(jìn)一步影響深部地下水資源的污染。
重金屬元素污染的表現(xiàn)形式是多方面的,其中植物的重金屬污染問(wèn)題成為當(dāng)前食品安全問(wèn)題的主要影響因素之一。植被的重金屬污染主要來(lái)源于水體和土壤,尤其是后者,對(duì)植物的影響更加明顯。
本文所致的植物主要指與人類生存關(guān)系的密切的各類農(nóng)作物和牛羊等牲畜生存所需的植物。植物可以通過(guò)根莖的吸附作用吸收土壤、水體中的各類元素,包括各類重金屬元素,當(dāng)土壤和水體中重金屬元素超標(biāo)時(shí),植物體內(nèi)部的重金屬元素隨著吸附作用導(dǎo)致重金屬元素含量超標(biāo),牲畜通過(guò)植物將重金屬元素?cái)z入牲畜體內(nèi),逐漸富集;人類通過(guò)牲畜、農(nóng)作物攝入體內(nèi),導(dǎo)致重金屬元素中毒。植物廢棄的根莖等埋入至土壤中,通過(guò)分解作用將重金屬元素重新“流入”至土壤,加劇了土壤的重金屬元素污染問(wèn)題。
綜上所述,江西德興銅礦地區(qū)重金屬元素污染較為嚴(yán)重,尤其是Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等元素,土壤中的含量遠(yuǎn)高于當(dāng)?shù)卣M寥辣尘爸?,水體中的含量普遍偏高。本文以江西德興銅礦地區(qū)的重金屬污染問(wèn)題為研究對(duì)象,在總結(jié)重金屬污染現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上從3個(gè)方面分析了重金屬元素污染對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響,本文的研究成果有助于進(jìn)一步治理該區(qū)域重金屬污染問(wèn)題。