江西德兴铜矿地区重金属元素污染现状及对环境影响分析

张 怡

（江西省地质矿产勘查开发局九一二大队，江西 南昌 330002）

矿产资源的开发与利用促进了社会经济、科学技术等的发展和基础建设的不断完善，但对矿山区域的生态环境也带来了负面影响，如植被、生态平衡破坏、土质、水质污染等问题随之而来。金属矿山周边的重金属元素污染现象日益严重，影响着土壤、水体等的质量，进而使得植物、饮用水等中的重金属元素含量超标。江西德兴铜矿床是我国早期阶段开发的铜矿床之一，促进了我国社会建设的发展[1]。但是，随着开采利用时间的增长，使得周边的重金属污染问题更为突出，严重的威胁着人类社会的正常生活。基于此，本文以江西德兴铜矿地区的重金属元素污染为研究对象，分析及污染现状以及对环境的影响，为治理该区域的重金属元素污染提供参考。

1 江西德兴铜矿地区重金属元素污染现状

本文收集了几年来关于该区域重金属污染方面的调查报告和研究资料，以Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等6种元素为研究对象，分析了其污染现状。根据分析结果显示，德兴铜矿地区土壤中的Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn元素含量高于该区域的土壤背景值，远高于该区域的地壳克拉克值，说明上述元素在该区域相对富集，在土壤中更为富集，间接的反映出土壤中Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn污染严重[2]。根据德兴铜矿地区水样调查结果显示，该区域水系中的Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn元素含量整体偏高，尤其是大坞河流域。

导致德兴铜矿地区Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn元素含量整体偏高的主要原因在于德兴铜矿床的开发与利用，随着铜矿资源开发时间的增长，持续性的采矿废水排入至大坞河流域，使得水系中的重金属元素含量整体偏高。此外，一大部分采矿废水直接渗入至厂房周围的土壤中，在地表水系的运移过程中向外延伸，使得Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等重金属元素污染范围逐渐扩大。在采矿过程中可形成大量粉尘，这些粉尘由于质量相对偏重，漂浮的距离相对较近，大多富集在矿区周围的土壤、水系中，导致土壤、水系中的重金属元素含量超标。根据该区域重金属元素垂向分布规律研究资料显示，德兴铜矿地区重金属污染的规律性不强，即该区域重金属污染不完全决定于大气沉降作用和淋滤作用，表现为部分区域地表污染严重于深部污染，另一部分区域深部污染强于地表污染，可能与地下水的运移和植物生长关系较为密切。

2 江西德兴铜矿地区重金属元素污染对环境影响分析

根据上文显示，江西德兴铜矿地区重金属元素污染严重，尤其是Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等元素的污染。重金属元素污染对人类社会的影响是巨大的，如Pb元素在人体内可逐渐积累，而不易排出体外，导致重金属元素中毒。重金属对环境的影响主要表现在三个方面，即土壤、水系、植被。

2.1 重金属元素污染对土壤的影响

重金属元素污染对土壤的影响较大，主要表现在土壤中重金属元素含量超标不仅影响了土质结构，更是对农作物、牛羊等牲畜、水系产生连锁污染，使得污染范围显著扩大，进而影响人类社会的稳定与生存环境的安全。当土壤中Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等重金属元素富集至一定浓度时，可以通过农作物、植被的根茎吸收至植被和农作物中，使得的农作物或者植被中的重金属元素超标，间接的摄入至人体内，进而影响人类生存[3]。Cu和Mn元素是生物生长所需的必需元素之一，其含量与生物体以及有机物的合成有着密切的关系，因此，土壤的重金属污染可以通过植被的吸附作用的逐渐消除，也可以通过植物的吸附作用加剧土壤的重金属元素污染程度，当重金属元素浓度超过植物所承受的临界值时，就会在植物体内富集，形成新的重金属污染源，进而扩大重金属元素污染范围。

2.2 重金属元素污染对水体的影响

重金属元素对水体的污染是危害最大的，也是最难消除和扩散最快的。因此，加强水体中重金属元素的监测是至关重要。人类生存、生活离不开水资源，而可饮用的水资源仅占据总水资源的很小一部分。

重金属元素对水体的污染主要通过以下几个途径进行：一是开采场地废水的排泄，通过地表水系直接排入至地表水体中，使得地表水体污染；二是通过渗透作用在采矿通道内下渗至潜水层、承压水层，使得深部地下水重金属元素污染，该类污染在当前技术条件下是难以治理的，也是影响范围最大的；三是通过土壤污染间接的导致水体中Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等金属元素含量超标，主要通过淋滤作用进行。

水体是处于持续的运动状态中的，因此，水体中的重金属污染是最容易发生和最难治理的。根据分析数据显示，江西德兴铜矿地区大坞河流域中的Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等元素含量普遍偏高，应加强该区域水体和土壤中的重金属污染问题，防治进一步影响深部地下水资源的污染。

2.3 重金属元素污染对植物的影响

重金属元素污染的表现形式是多方面的，其中植物的重金属污染问题成为当前食品安全问题的主要影响因素之一。植被的重金属污染主要来源于水体和土壤，尤其是后者，对植物的影响更加明显。

本文所致的植物主要指与人类生存关系的密切的各类农作物和牛羊等牲畜生存所需的植物。植物可以通过根茎的吸附作用吸收土壤、水体中的各类元素，包括各类重金属元素，当土壤和水体中重金属元素超标时，植物体内部的重金属元素随着吸附作用导致重金属元素含量超标，牲畜通过植物将重金属元素摄入牲畜体内，逐渐富集；人类通过牲畜、农作物摄入体内，导致重金属元素中毒。植物废弃的根茎等埋入至土壤中，通过分解作用将重金属元素重新“流入”至土壤，加剧了土壤的重金属元素污染问题。

3 结语

综上所述，江西德兴铜矿地区重金属元素污染较为严重，尤其是Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn等元素，土壤中的含量远高于当地正常土壤背景值，水体中的含量普遍偏高。本文以江西德兴铜矿地区的重金属污染问题为研究对象，在总结重金属污染现状的基础上从3个方面分析了重金属元素污染对当地环境的影响，本文的研究成果有助于进一步治理该区域重金属污染问题。