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摘 要:本文主要从矿山土壤重金属污染治理的必要性出发,分析了矿山土壤重金属污染的来源及特点,最后对金属矿山土壤重金属污染的治理优化策略进行了探究分析。
关键词:矿山生产;重金属污染;优化策略
一、矿山土壤重金属污染治理的必要性
众所周知,我国地貌广阔,矿产资源贮藏量大,矿产资源作为社会发展的重要支柱,有利于提高国民经济的发展以及提升人们生活质量,近年来,越来越多金属矿山被开采,其周围土壤出现不同程度的重金属污染现象引发环境问题。土壤重金属污染的主要危害包括:1)影响植物生长。重金属进入土壤后,通过渗透、淋溶等进入到矿山周围的植物中,容易抑制植物根部生长发育,影响植物对营养元素的吸收和运输。2)危害人体健康。重金属可通过食物链(土壤—植物—人体)进入人体。由于食物链的富集作用,使得重金属含量成倍增加,严重危害人体健康。3)降低土壤的生态功能。重金属进入土壤后,对土壤的生物特性、理化性质和微生物群落结构产生不良影响,降低土壤中生物多样性,从而影响土壤生态功能的稳定。而且随着矿山开采时间的增加,矿山周边土壤环境中重金属不断积累,污染现象日趋严重。因此,金属矿山土壤的重金属污染问题必须引起高度关注。
二、矿山土壤重金属污染的来源及特点
1、土壤重金属污染的来源
金属矿山周边土壤中的重金属,一方面由于地球化学作用而可能造成背景值偏高外,另一方面主要来源于金属矿产开采、洗选、运输等过程中废气、废水的排放及固体废物的堆放,同时在露采或坑采的钻孔、爆破和矿石装载运输等过程产生粉尘和扬尘中含有大量重金属,经过雨水淋溶进入周边土壤;有色金属工业固体废弃物主要是指在开采中产生的剥离物和废石,以及在选矿中所排弃的尾矿,这些固体废物若在露天堆放,容易迅速风化,并通过降雨、酸化等作用向矿区周边扩散,从而导致土壤重金属污染。
2、矿山土壤重金属污染的特点
礦山重金属进入土壤后,通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附等各种反应,形成不同的化学形态,并表现出不同的活性。一般而言,与其它污染形态有所不同的是,土壤重金属污染有其自身特点,主要表现为:
1)累积性,土壤生态系统与大气和水体生态系统间的特性具有差异性,导致矿产开采中一些重金属在土壤中扩散和稀释的速度比较慢,且迁移难,因此很多重金属元素在土壤中会不断沉积,经过长时间累积导致土壤中的重金属元素含量超标,最终影响土壤特性。
2)潜伏性,当土壤遭受重金属污染后,外表上不能直观地表现出来,一般要经过土壤样品分析化验、对土壤上的农作物进行检验或通过人畜健康状况的检查后才能确定是否遭受了重金属污染。因此矿山土壤的重金属污染具有一定的潜伏性。
3)不可逆转性,土壤的重金属污染基本是一个不可逆转的过程,重金属污染过程中一般有多种有机化学物质的同时作用。有的化学物质被降解的时间较,因此在一定时间内呈现出污染的不可逆转性,对农作物生长以及居民的生活都会带来严重影响。
4)治理难度大,在土壤重金属污染中,很多重金属元素不能通过稀释以及土壤的自净作用,将污染源土壤外,也无法通过切断污染源的方法来控制污染,因此对土壤的重金属污染进行控制时存在的难度比较大。
三、金属矿山土壤重金属污染的治理优化策略
加强矿山环境的研究,是我国矿山开发过程中的一个重要内容,当前矿山地区的土壤重金属污染是当前矿山生产过程中一个重要问题,近年来,人们健康意识逐渐提升,对土壤重金属污染的防治愈发的重视。
1、树立正确的土壤重金属防治指导思想
以“保护优先、预防为主、综合治理、公众参与、损害担责”为矿山土壤重金属污染的防治的指导思想,采取一切积极手段降低使重金属有害物质对土壤的影响。
1)坚持矿山开采和土壤修复并重,边进行矿区的生产建设,边加强废气废渣的清理,要投入更多人力物力推行研制清洁型生产工艺和技术,积极进行“三废”的综合利用,以矿山周边为重点治理对象,按照由重到轻的顺序将修复工作扎实稳步的落实。
2)重金属矿山的开采和治理要坚持可持续发展原则,务必使经济、环境和社会利益平衡化,既满足当前的经济发展需要,又要维护土壤环境的可持续发展。
3)矿山土壤的重金属防治要坚持统筹兼顾、因地制宜的方针。不同地区土壤的再生能力和环境承载能力有所不同,治理要从实际出发,突出重点,分步进行。
2、加强土壤污染防治工作的宣传和监督
在矿山资源聚集的地区,开发矿产资源是促进经济发展的重要举措,但同时也要加强环境保护。因此,在实际开采中,要加强对土壤重金属污染的监督以及管理,加强相应的宣传工作,提高公众的环保意识和健康意识,能够在矿产资源的开采过程中加强土壤资源的保护。同时,相应管理部门要建立和完善土壤污染防止以及治理法律法规政策.为矿山资源开采过程中的土壤质量保护奠定坚实基础。
3、加强矿山土壤环境情况的调查力度
加强矿山土壤环境的保护,首先应该要对已经开发的矿区出现的各种土壤问题进行调查.总结出矿产开发对生态土壤环境的影响的规律以及具体的特征,从而为我国的矿山土壤重金属问题的防治提供理论依据。矿山土壤环境情况调查研究的目的、对象以及范围会有一定的差异,因此在调查研究的过程中要根据不同的矿山环境特点进行相应的图件的绘制.从而促进矿山土壤环境的研究工作更加深人。
4、加大矿山重金属污染土壤的治理
对于已经被矿产资源中的重金属元素污染的土地.要及时采取相应的措施进行治理,防治危害不断扩大。对周围的土壤带来严重的影响。对已经受到污染的土地进行治理,主要有以下几种措施。
1)矿山重金属污染的物理治理策略
物理方法分为热处理及工程措施法等。其中,工程措施是利用外来重金属多富集在土壤表层的特性,去除受污染的表层土壤后,将下层土壤耕作活化或用未被污染活性土壤覆盖。此方法可以使耕作层土壤中的重金属浓度降至临界浓度以下,减少重金属对土壤—植物系统产生的毒害,从而达到控制其危害的目的。 2)矿山重金属污染的化学治理策略
利用化学试剂有效降低重金属的水溶性、扩散性等,促使土壤中重金属元素转化为难溶物,从而降低进人植物体、微生物体和水体的能力,减轻生态环境的危害。用化学方法治理重金属污染土壤,其治理效果和费用都适中,对污染不太重的土壤特别适用,但需加强管理,防止重金属再度活化。
3)矿山重金属污染的农业治理策略
农业治理主要是在重金属污染土壤中种植不进入食物链的植物,选择能降低土壤重金属污染的化肥,或增施能够固定重金属的有机肥等措施来降低土壤重金属污染,从而改变土壤中重金属的活性,降低其生物有效性,减少重金属从土壤向作物的转移,达到减轻其危害的目的,改变耕作制度、调整作物种类、合理施用有机肥等。
4)礦山重金属污染的生物治理策略
生物修复,指一切以利用生物为主体的环境污染的治理技术,包括利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤中的污染物,使污染物的浓度降低到可接受的水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质,也包括将污染物稳定化,以减少其向周边环境的扩散。
(1)植物修复
利用植物提取、吸收、分解、转化或固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技术的总称,也就是将某种特定植物种植在重金属污染的土壤上,而该种植物对土壤中的污染元素具有特殊吸收富集能力,将植物收获并进行妥善处理后即可将该种重金属移出土体,达到污染治理与生态修复的目的。
(2)微生物修复
利用微生物的生物活性对重金属的亲和吸附或转化为低毒产物,从而降低重金属的污染程度。在长期受某种重金属污染的土壤上,生存着数量众多的、能适应重金属污染的环境并能氧化或还原重金属的微生物类群。微生物主要通过生物吸附和富集作用、溶解和沉淀作用、氧化还原作用和菌根真菌与土壤重金属的生物有效性关系对土壤中重金属活性产生影响。
四、总结
综上所述,矿山土壤重金属污染无论对环境、大气、地下水还是人类自身来说都危害巨大,因此,在矿山企业中相关部门应积极采取相应措施,大力提倡清洁化生产,推动土壤污染修复技术,本着预防优先,防治结合的理念,尽可能的降低矿山开采对土壤的污染。
参考文献:
[1]张溪. 金属矿山土壤重金属污染生物修复研究进展[J]. 环境科学与技术,2010,03
关键词:矿山生产;重金属污染;优化策略
一、矿山土壤重金属污染治理的必要性
众所周知,我国地貌广阔,矿产资源贮藏量大,矿产资源作为社会发展的重要支柱,有利于提高国民经济的发展以及提升人们生活质量,近年来,越来越多金属矿山被开采,其周围土壤出现不同程度的重金属污染现象引发环境问题。土壤重金属污染的主要危害包括:1)影响植物生长。重金属进入土壤后,通过渗透、淋溶等进入到矿山周围的植物中,容易抑制植物根部生长发育,影响植物对营养元素的吸收和运输。2)危害人体健康。重金属可通过食物链(土壤—植物—人体)进入人体。由于食物链的富集作用,使得重金属含量成倍增加,严重危害人体健康。3)降低土壤的生态功能。重金属进入土壤后,对土壤的生物特性、理化性质和微生物群落结构产生不良影响,降低土壤中生物多样性,从而影响土壤生态功能的稳定。而且随着矿山开采时间的增加,矿山周边土壤环境中重金属不断积累,污染现象日趋严重。因此,金属矿山土壤的重金属污染问题必须引起高度关注。
二、矿山土壤重金属污染的来源及特点
1、土壤重金属污染的来源
金属矿山周边土壤中的重金属,一方面由于地球化学作用而可能造成背景值偏高外,另一方面主要来源于金属矿产开采、洗选、运输等过程中废气、废水的排放及固体废物的堆放,同时在露采或坑采的钻孔、爆破和矿石装载运输等过程产生粉尘和扬尘中含有大量重金属,经过雨水淋溶进入周边土壤;有色金属工业固体废弃物主要是指在开采中产生的剥离物和废石,以及在选矿中所排弃的尾矿,这些固体废物若在露天堆放,容易迅速风化,并通过降雨、酸化等作用向矿区周边扩散,从而导致土壤重金属污染。
2、矿山土壤重金属污染的特点
礦山重金属进入土壤后,通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附等各种反应,形成不同的化学形态,并表现出不同的活性。一般而言,与其它污染形态有所不同的是,土壤重金属污染有其自身特点,主要表现为:
1)累积性,土壤生态系统与大气和水体生态系统间的特性具有差异性,导致矿产开采中一些重金属在土壤中扩散和稀释的速度比较慢,且迁移难,因此很多重金属元素在土壤中会不断沉积,经过长时间累积导致土壤中的重金属元素含量超标,最终影响土壤特性。
2)潜伏性,当土壤遭受重金属污染后,外表上不能直观地表现出来,一般要经过土壤样品分析化验、对土壤上的农作物进行检验或通过人畜健康状况的检查后才能确定是否遭受了重金属污染。因此矿山土壤的重金属污染具有一定的潜伏性。
3)不可逆转性,土壤的重金属污染基本是一个不可逆转的过程,重金属污染过程中一般有多种有机化学物质的同时作用。有的化学物质被降解的时间较,因此在一定时间内呈现出污染的不可逆转性,对农作物生长以及居民的生活都会带来严重影响。
4)治理难度大,在土壤重金属污染中,很多重金属元素不能通过稀释以及土壤的自净作用,将污染源土壤外,也无法通过切断污染源的方法来控制污染,因此对土壤的重金属污染进行控制时存在的难度比较大。
三、金属矿山土壤重金属污染的治理优化策略
加强矿山环境的研究,是我国矿山开发过程中的一个重要内容,当前矿山地区的土壤重金属污染是当前矿山生产过程中一个重要问题,近年来,人们健康意识逐渐提升,对土壤重金属污染的防治愈发的重视。
1、树立正确的土壤重金属防治指导思想
以“保护优先、预防为主、综合治理、公众参与、损害担责”为矿山土壤重金属污染的防治的指导思想,采取一切积极手段降低使重金属有害物质对土壤的影响。
1)坚持矿山开采和土壤修复并重,边进行矿区的生产建设,边加强废气废渣的清理,要投入更多人力物力推行研制清洁型生产工艺和技术,积极进行“三废”的综合利用,以矿山周边为重点治理对象,按照由重到轻的顺序将修复工作扎实稳步的落实。
2)重金属矿山的开采和治理要坚持可持续发展原则,务必使经济、环境和社会利益平衡化,既满足当前的经济发展需要,又要维护土壤环境的可持续发展。
3)矿山土壤的重金属防治要坚持统筹兼顾、因地制宜的方针。不同地区土壤的再生能力和环境承载能力有所不同,治理要从实际出发,突出重点,分步进行。
2、加强土壤污染防治工作的宣传和监督
在矿山资源聚集的地区,开发矿产资源是促进经济发展的重要举措,但同时也要加强环境保护。因此,在实际开采中,要加强对土壤重金属污染的监督以及管理,加强相应的宣传工作,提高公众的环保意识和健康意识,能够在矿产资源的开采过程中加强土壤资源的保护。同时,相应管理部门要建立和完善土壤污染防止以及治理法律法规政策.为矿山资源开采过程中的土壤质量保护奠定坚实基础。
3、加强矿山土壤环境情况的调查力度
加强矿山土壤环境的保护,首先应该要对已经开发的矿区出现的各种土壤问题进行调查.总结出矿产开发对生态土壤环境的影响的规律以及具体的特征,从而为我国的矿山土壤重金属问题的防治提供理论依据。矿山土壤环境情况调查研究的目的、对象以及范围会有一定的差异,因此在调查研究的过程中要根据不同的矿山环境特点进行相应的图件的绘制.从而促进矿山土壤环境的研究工作更加深人。
4、加大矿山重金属污染土壤的治理
对于已经被矿产资源中的重金属元素污染的土地.要及时采取相应的措施进行治理,防治危害不断扩大。对周围的土壤带来严重的影响。对已经受到污染的土地进行治理,主要有以下几种措施。
1)矿山重金属污染的物理治理策略
物理方法分为热处理及工程措施法等。其中,工程措施是利用外来重金属多富集在土壤表层的特性,去除受污染的表层土壤后,将下层土壤耕作活化或用未被污染活性土壤覆盖。此方法可以使耕作层土壤中的重金属浓度降至临界浓度以下,减少重金属对土壤—植物系统产生的毒害,从而达到控制其危害的目的。 2)矿山重金属污染的化学治理策略
利用化学试剂有效降低重金属的水溶性、扩散性等,促使土壤中重金属元素转化为难溶物,从而降低进人植物体、微生物体和水体的能力,减轻生态环境的危害。用化学方法治理重金属污染土壤,其治理效果和费用都适中,对污染不太重的土壤特别适用,但需加强管理,防止重金属再度活化。
3)矿山重金属污染的农业治理策略
农业治理主要是在重金属污染土壤中种植不进入食物链的植物,选择能降低土壤重金属污染的化肥,或增施能够固定重金属的有机肥等措施来降低土壤重金属污染,从而改变土壤中重金属的活性,降低其生物有效性,减少重金属从土壤向作物的转移,达到减轻其危害的目的,改变耕作制度、调整作物种类、合理施用有机肥等。
4)礦山重金属污染的生物治理策略
生物修复,指一切以利用生物为主体的环境污染的治理技术,包括利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤中的污染物,使污染物的浓度降低到可接受的水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质,也包括将污染物稳定化,以减少其向周边环境的扩散。
(1)植物修复
利用植物提取、吸收、分解、转化或固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技术的总称,也就是将某种特定植物种植在重金属污染的土壤上,而该种植物对土壤中的污染元素具有特殊吸收富集能力,将植物收获并进行妥善处理后即可将该种重金属移出土体,达到污染治理与生态修复的目的。
(2)微生物修复
利用微生物的生物活性对重金属的亲和吸附或转化为低毒产物,从而降低重金属的污染程度。在长期受某种重金属污染的土壤上,生存着数量众多的、能适应重金属污染的环境并能氧化或还原重金属的微生物类群。微生物主要通过生物吸附和富集作用、溶解和沉淀作用、氧化还原作用和菌根真菌与土壤重金属的生物有效性关系对土壤中重金属活性产生影响。
四、总结
综上所述,矿山土壤重金属污染无论对环境、大气、地下水还是人类自身来说都危害巨大,因此,在矿山企业中相关部门应积极采取相应措施,大力提倡清洁化生产,推动土壤污染修复技术,本着预防优先,防治结合的理念,尽可能的降低矿山开采对土壤的污染。
参考文献:
[1]张溪. 金属矿山土壤重金属污染生物修复研究进展[J]. 环境科学与技术,2010,03