矿山环境中重金属对环境的影响分析

田 兵

（六盘水师范学院 化学与材料工程学院，贵州 六盘水 553004）

我国拥有矿产资源众多，矿山环境相对复杂。矿山开采时会产生大量的重金属，重金属和其化合物会造成严重的环境污染。近年来重金属污染越来越严重，尤其是矿山过度开采产生的重金属，污染自然环境，破坏生态系统平衡。矿山开采工程产生的重金属污染属于工业污染，通过废渣、废水、废气排入环境，主要表现为水污染、大气污染和固体废物污染，能够对环境和人体造成极大危害。本文着重研究了矿山环境中重金属对环境的影响，从水资源、土地资源、大气污染、生物多样性、矿区自然灾害五方面进行分析，通过研究可以发现重金属对环境能够产生严重污染，必须要采取有效措施降低重金属污染，保护矿山环境[1]。本文的研究对矿山开采和矿山环境治理有一定的指导意义。矿产资源地下开采过程就是将矿物从地下搬运到地表的过程，这包括开拓、采准、回采和充填，每个步骤基本上由凿岩、爆破、运输等活动组成，采矿活动必须在通风、供风、供水、供电以及提升系统等等加以保障。矿山环境中重金属是通过一系列的采矿活动向环境释放迁移的结果。在矿物中，重金属如何以各种形态释放迁移的表生环境的地球化学机理极其复杂，这对这一过程的研究涉及到采矿学、矿物学、地球化学等多学科等理论技术。研究采矿活动过程，探索矿山环境外重金属污染物的主要来源，为矿山环境污染治理和控制的到有效的抑制。

1 矿山环境中重金属对水资源的影响

重金属是指汞、镉、铅以及“类金属”——砷等生物毒性显著的重金属。目前认为铅、汞、砷、镉这几种重金属对人体伤害最大，而这些重金属具有不可溶性，在水中无法被分解掉，一旦与水中的其他毒素结合就会形成有机物，产生更大的毒性。重金属能够污染矿井水、洗矿水、矿区的生活用水等各项水资源，而煤矿开采会产生大量污水，更加大了重金属的污染严重程度。据资料统计，全国每年被重金属污染的工业水资源高达15.1%，占据的比重极大。重金属流入水资源后，与煤粉悬浮物、BOD、COD、石油类的污染物结合，形成各种细菌、病毒和有机化合物，严重污染水资源。污染化合物成分复杂，在水中不容易被提取，能够持续很长的时间，产生严重的危害[2]。

2 矿山环境中重金属对土地资源的影响

矿山开采产生的重金属会对土地资源造成严重的污染。开采时，大量重金属资源渗入矿产中的岩石中，和固体废弃物结合在一起，大面积地覆盖在矿区外部。近年来，废弃岩石越来越多，土壤污染每年约以1亿吨的速度递增，重金属不断渗入矿区岩石内部，破坏矿区内部的生态平衡[3]。

虽然土壤污染可以通过耐重金属的植物修复，但是恢复过程缓慢，需要十几年甚至几十年的时间。土地资源是重要的生态资源，肥沃的土地对于经济发展和人民生活舒适度都有非常好的帮助，如果土地中含有大量的重金属，种植的植物都是有害物质，人食用以后身体各项机能都会出现退化，从而带来一系列更加恶劣的影响。

3 矿山环境中重金属对大气资源的影响

重金属本身并非有害物质，它以天然的浓度存在于自然界中，然而矿区过度开采使重金属严重超标，人们对重金属开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，使这些重金属元素不断进入大气中，形成很严重的污染。重金属进入大气后，会形成一氧化碳、氮氧化合物等以及煤尘等有毒气体，排入到大气中，对工作人员的身体造成危害，同时也会对附近的居民身体造成伤害。重金属排放到环境中，也会加剧地球的温室效应，破坏地球的生态环境。

4 矿山环境中重金属对生物多样性资源的影响

矿区内部的重金属大量排放，堆积在表面，破坏土壤植被层，使土地荒漠化越来越严重。由于矿区环境遭到破坏，矿区内部的动植物也会受到影响，受重金属污染严重的矿区甚至会出现寸草不生的情况。通常矿山开采区的生态系统都很单一，十分容易受到自然灾害破坏。重金属污染使滑坡、泥石流等自然灾害频频发生，树木不断倾斜，大量植被被破坏。动物由于缺少食物来源，选择迁徙，甚至有一些死亡，整个食物链都已经失衡。生态系统损害对于人来发展的影响可以说是致命的，五十年到一百年都恢复不了[4]。

5 矿山环境中重金属污染使自然灾害增多

重金属污染增加了自然灾害发生的概率。我国各部门对于矿山环境生态系统的重视程度不够，过度使用导致重金属渗入土壤、空气和水中，破坏原有的地形地貌，一旦土壤承受不住压力，就会演变成泥石流，泥石流虽然只发生在一些沟道和坡地环境中，但是发生的频率很高，对矿区工作人员的生命安全造成严重威胁，也加快了环境破坏[5-7]。重金属致使土地肥力下降，长期受到自然风化等作用土地沙漠化更加严重。重金属污染增对环境造成强烈的影响，制约经济的发展，破坏生态系统的平衡，我国政府必须加大重视，积极采取有效措施治理重金属污染，最大可能降低重金属对环境造成的破坏[5]。

6 结语

总而言之，矿产环境中重金属对于环境的影响是巨大的。超标的重金属污染水资源，一旦与水中有毒物质结合就会形成难溶解的化合物，危害人体健康；进入土壤中破坏土地植被，致使土地荒漠化；进入大气层，加剧温室效应；同时重金属污染也会增加自然灾害发生的概率，使动植物没有生存空间。矿山开采和矿石选冶引起的环境污染与生态破坏是一个全球性的问题,越来越受到人们的关注,已成为环境地球化学研究的一个重要领域。

长期以来,由于AMD具有较低的pH值和较高的重金属含量,加之其生态危害严重而备受重视,并取得了若干重要研究进展[8]。我国正处于经济发展阶段，对于矿产资源有很大的需求，各个部门必须正视这一问题，不断完善法律法规，增大矿山环境保护的力度，采取有效措施降低重金属对环境的污染，只有这样我国经济和环境才能共同向可持续发展的方向走下去。

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[2]刘世梁,郭旭东,姚喜军,等．草原煤矿开采区土壤重金属污染分布特征及影响因子[J]．安全与环境学报,2016,16(3)：320-325．

[3]黄锦勇,覃铭,马文英,等．受酸性矿山废水影响河流悬浮物中重金属污染特征分析与生态风险评价[J]．环境化学,2016,35(11)：2315-2326．

[4]何芳军．矿山地质环境治理中存在的问题及对策探讨[J]．工程技术：引文版,2016(12)：00013-00013．

[5]刘奇缘,陈炳辉,周永章,等．粤北大宝山槽对坑酸性矿山废水中不同沉积层次生矿物研究[J]．地球与环境,2017,45(3)：259-266．

[6]李小虎．大型金属矿山环境污染及防治研究[D]．兰州大学,2007．

[7]张鑫．安徽铜陵矿区重金属元素释放迁移地球化学特征及其环境效应研究[D]．合肥工业大学,2005．

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