金属矿山重金属污染废弃地土壤修复技术研究

吕 飞，贺晓燕，贺光照

（1.云南昊蓝环境工程有限公司，云南 昆明 650100；2.昆明市生态环境工程评估中心，云南 昆明 650100）

矿产资源对人类生活和社会发展起着至关重要的作用，是重要的物质基础，国家对矿产资源的寻找和利用活动越来越多，因此，在对金属矿山的开发和采矿过程中矿产资源所含有的重金属元素难免对周边环境产生污染和影响，土壤问题日益凸显。

一系列的开采活动对矿山原有的生态系统造成严重破坏，削弱了生态系统功能，有毒机制增多，渗入到土壤内，形成多片被污染的废弃土地，土壤质量降低，最终会通过食物链进入到人体内部，对人类的健康造成威胁。如若国家对其置之不理，任其自生自灭，自然演替恢复原有地貌需要等待百年时间，这对我国生态环境可持续发展造成阻碍，人类生产生活甚至生存将不能被延续。

因此，对于金属矿山重金属污染废弃地土壤的修复工作刻不容缓。通过分析金属矿山重金属污染废弃地土壤的特征和影响，结合相关学者的研究理论，提出三种修复方法：植物修复法、自身基质修复法、阶段性修复法。希望对我国日后土壤污染的修复工作提供有力的帮助和参考价值，为土壤修复技术的远景增添信心，促使我国日后生态环境健康发展，人类生活健康长久。

1 金属矿山重金属污染废弃地土壤特征

污染废用地形成的主要原因是矿山被开采后失去了以后的利用价值，例如露天采场、尾矿库、废石场、塌陷区等，都是被损坏和污染了的场所，据有关部门统计，金矿开发所导致的土地污染和损坏面积达到165.8万hm²。这些被重金属污染了的废地给土壤带来了四个特征：普遍性、隐蔽性、表聚性和不可逆性。

除此之外，重金属废地对环境造成的影响不只是污染土壤，还会对地表地貌、水环境、大气环境和生物多样性造成影响。矿山周围的硫化物，通过氧化呈现酸性废水，污染水资源，造成植物动物的死亡，自然景观无法恢复原貌，土壤丧失稳定性。

因此，要贯彻“预防为主、防治结合、综合治理”方针，控制并消除污染源，对于遭受污染的土壤，控制有害物质在土壤中的溶解速度，避免渗入作物中而误进食物链，影响身体健康等。

2 金属矿山重金属污染废弃地土壤修复技术分析

在此次分析过程中，将分析过程与分析内容通过下述图像体现。

根据图1内容，完成此次金属矿山重金属污染废弃地土壤修复技术分析过程，并对其进行系统描述。

图1 金属矿山重金属污染废弃地土壤修复技术分析过程

2.1 植物修复法

植物修复技术是近年来应用最为广泛的一项环保新技术，适合用于受金矿山开发利用影响的重金属污染土壤修复工作。它的工作原理是将植物直接作用于受重金属污染的土壤中，通过分解、围堵或移除来发挥修复作用。许多学者甚至科学家认为，它是目前土壤修复工作中最便宜、最方便的方法，属于原位修复技术，易于二次污染的控制，具有保护表层、削弱侵蚀和水土流失的特点。通过植物修复法可以利用其吸收、固定、净化、累积等作用，消除污染土壤中的重金属物，改善土壤质量，恢复土地原貌，优化生态环境。

植物修复技术可以通过三个途径达到土壤修复效果，包括植物提取、植物稳定和植物发挥。通过植物提取将土壤中的重金属吸附到地上植物的茎、叶和组织内，而后将其收割处理。

在对植物提取工作中着重注意超积累植物的筛选，根据搜集材料发现，吴淞草、凤尾蕨类植物大叶井边草、鸭跖草、宝山堇菜、山茶科木荷叶子等植物的吸附重金属能力较强。植物稳定是利用一些耐重金属植物的根部，吸收、迁移或累积污染物质，从而锁住重金属不向外蔓延，豆科植物可以被很好的利用到这一阶段。

但植物稳定只是暂时的，要随时观察土壤环境的变化，降低扩散和二次渗透的可能。通过植物挥发，将土壤中的金属物质转化为挥发形态，通过气体的方式释放到大气中，从而改善土壤被重金属污染问题。

2.2 自身基质修复法

自身基质修复法就是通过物理、化学、生物三个角度对土壤进行改善。例如，淋洗法、稀释法、稳定化及化学法、物理分离法等成本稍高、管理复杂、对环境扰乱活动大的土壤修复方法。物理方法可以利用表土回填、客土法等，提前对要建设的矿山场地进行表土剥离，待矿山工程开发利用后，再将表土分层填回到修复场地，尽可能的保留了土壤结构，土壤营养成分和土壤种子库。同时，也可以利用粉碎发酵后的秸秆、谷壳和稻草等农作物替代土壤改良基质，促进营养成分提升。运用物理隔离法将防渗材料放在污染土壤和未污染土壤之间，减少污染范围的扩散，例如在污染土壤上覆盖合成膜，污染土壤下放水泥和石块的混合层，限制土壤污染蔓延。固化修复技术和淋洗修复技术是化学修复工作的两个手段。将石灰和磷酸一铵等钝化剂渗入土壤中，能够抑制和固化镉、铅、锌的移动性，使它们从非残渣态转化为残渣态，降低了重金属的游走性。淋洗修复技术可以将固定剂增添到深层土壤中，从而固定从耕作层淋下来的重金属，且后期不会被降水等淋洗出来，控制地下水的环境风险，据实验表明EDTA可以发挥好淋洗修复法的具体效果。

2.3 阶段性修复法

阶段修复法是对生态环境的治理状态设置了三个阶段，包括治理预设阶段、修复初始阶段和修复完成和后续阶段。其实就是对重金属污染废用地土壤修复工作的三个工作流程。

首先要对矿山生态环境破坏和土壤污染的现状进行实地调研，不同矿山周围的土壤污染状态不同，针对不同的污染土壤制定相应的修复技术以及维护管理。修复工程团队要有宏观的规划设计，根据实际情况和资金投入状况，对土壤进行预测、修复、监管、风险评估等工作，通过动态的污染检测和监管，对土壤进行科学地预测和风险评估，考虑土壤的污染程度、范围以及分布规律，依据数据和技术制定标准，有些修复方法并不被普遍适用。前期一定要做好细致的宏观规划和设计，在详细调查和测量的基础上，有效运用地理信息技术，科学管理污染资源并严格监督修复流程，才能达到污染土壤修复的最佳效果。

3 结语

金矿山重金属废用地污染土壤的修复工作中植物修复法能达到最佳效果。但是，方法的实行还要有有效的评估和评价体系，来确定修复工作是否成功。因此，国家要加深加大对金属矿山废弃地土壤修复的研究工作，通过修复效果的评估来控制污染蔓延、改良景观、改善生态环境，为人类健康美好的幸福生活提供重要保障。