对于矿区污染土壤修复的分析研究

朱 荟

（中国地质调查局呼和浩特自然资源综合调查中心，内蒙古 呼和浩特 010010）

由于中国的重金属矿藏很丰富，这在一定程度上也为人们开采重金属矿石提供了便利，促进了国民经济的快速发展。但随着矿业的大规模开采生产，矿区土壤污染问题也越来越严重，人们也开始寻找有效修复矿区污染土壤的办法。但矿区土壤被污染的原因有很多，为此各领域的研究学者越来越多地开始参与到研究矿区污染土壤修复的工作之中。经过长期研究发现，重金属离子和有机类物质是矿区土壤的主要污染因素，而重金属离子通过地表生物地球化学作用释放和迁移到土壤及河流中，而这些受重金属污染的水又通过灌溉方式进入农田，并通过食物链进入人体，从而对矿区附近居民的健康和生存环境构成严重威胁。基于此，科学人员开始尝试有针对性地去设计矿区污染土壤修复的方案，各种矿区土壤修复技术也应运而生。

1 矿区污染土壤的现状与问题

自从改革开放以来，我国始终坚持以经济建设为中心，矿业开采发展迅速，排放的工业污水难以得到及时有效的处理，这就导致自然土地面积急剧缩减。而因人类活动而导致的矿区土壤污染问题变得越来越严重，如果不能及时处理，可能会导致更多方面的污染。比如以土壤为基础的农业生产，矿区土壤污染也将导致农作物受到污染，而作为农作物的终端，人类的身体健康也将受到威胁。除此之外，矿区土壤中的污染物一部分会以液体的形式存在，当矿区污染土壤受到太阳的长时间照射，这一部分液体污染物也会受热变成气体挥发在空气中，对动植物造成严重的不良影响。土壤作为一种难以再生的自然资源，需要被合理运用，否则不仅是人类的健康受到威胁，经济发展也将因土地的骤减而倒退。在这种情形下，矿区污染土壤的研究人员需要加快相关方面的研究，尽快找到合适的矿区污染土壤修复方法。这对我国的环境发展，公民身体健康，经济的可持续发展都至关重要。

为此，我国在二十世纪七八十年代便开始了对矿区污染土地修复的课题研究。并率先在一些土壤污染问题严重的矿区进行了大规模的土壤修复工作。土壤修复工作者通过有效的土壤修复技术，让不少因污染而变成荒地的土地，再次焕发生机。

2 矿区污染土壤的修复

2.1 矿区污染土壤修复的标准

关于矿区污染土壤修复的标准，我国采用统一标准数值与基于单个场地风险评估的标准数值相结合的做法，建立以筛选值、启动值和目标值为中心的标准制度。简单说来，矿区污染土壤在被修复后应与自然土壤进行重金属离子含量比较，如果数值在一定范围内大致相同，那么就说明矿区污染土壤的修复效果良好，如果相关数值的差距较大，那么矿区污染土壤的修复效果就不那么尽如人意了，就需要矿区污染土壤修复工作者改进修复方法，对矿区污染土壤进行再次的修复。

2.2 矿区污染土壤修复的方法

2.2.1 物理方法

（1）热处理法。热处理法在处理土壤时，会通过人为手段先将土壤破碎，再加入能够使重金属汞化物分解的添加剂，然后再分两个阶段通入低温气体和高温气体使土壤干燥，去除其中易挥发的物质，最后使土壤汞汽化，并收集挥发的汞蒸汽。但汞从土壤中挥发后仍会造成污染，蒸发和收集也比较耗费能源，不适宜大范围运用。

（2）电动修复法。电动修复法是通过将直流电压通入矿区污染土壤中，让矿区污染土壤中的重金属离子受电场力的作用，进行电迁移、电渗流、电泳等变化。通过电化学原理将重金属离子浸出，并与生物降解相结合，实现矿区污染土壤的修复。该修复方法的有点有很多，比如能耗低，使用试剂量少等，但这种方法并不适用于大规模修复矿区污染土壤，因为该修复方法的操作比较复杂。

2.2.2 化学方法

化学固定法采用降低土壤pH值、调节土壤Eh值、增施有机肥等措施来降低土壤中污染物的活性，但这并不能从根本上解决污染问题，一旦环境变化，污染物就可能重新释放出来。

2.2.3 生物修复方法

（1）微生物治理法。微生物由于其自身的生物特性，对重金属离子有很强的吸附能力，矿区污染土壤的金属离子与微生物接触后，会被微生物吸收，或被吸附在微生物表面，亦或是被微生物分泌的多聚物粘着。而有的微生物分泌的多聚物会与污染重金属离子结合形成络合物，从而进入人体内，严重危害到人的健康安全。

（2）动物治理法。动物防护治理方法主要是通过使用土壤中一些低级动物,比如蚯蚓和老鼠进行。该种动物通过在土地中吸收大量的重金属离子以及其他植物。但蚯蚓在被虫害者吸收后很有可能把污染的物质又度地释放返土壤,而且大老鼠又会对农业和庄稼造成严重的危害。

（3）植物修复法。植物修复法由于其自身的优越性在矿区污染土壤修复技术中非常热门。该技术主要利用植物根系吸收污染物来达到清除污染，实现矿区污染土壤修复的目的。世界上研究得最多的超积累植物主要是芸苔属、庭芥属及遏蓝菜属。植物挥发主要是针对汞和砷，通过植物吸收并挥发到大气中。因此，植物修复法具有明显的优越性。这种矿区污染土壤修复方法不仅绿色无污染，还经济高效，具有良好的发展前景。但目前许多超积累植物的自然生长都颇为缓慢，且植株偏小，在陆地上的分布很少，限制了土壤修复的修复时间与地点。目前我国矿区污染土壤的修复工作需要大量像印度芥菜这样植株，在大量积累污染重金属离子的同时，还能改善当地的环境。这就需要相关科研人员能够找到其替代植株，生物研究工作者也可以深入研究超积累植物的生物机理，并通过转基因等技术实现新品种植株的培养。目前这一领域也有相当多的生物研究人员进行努力探索，相信在不远的将来，植物修复法能够取得很大的突破。

3 矿区污染土壤修复效果评定

3.1 矿区污染土壤修复效果评定的概念

矿区污染土壤修复效果评价是土壤修复工程的重要组成部分。评估矿区污染土壤的修复效果是用相关化学方法进行的，并观察土壤生态系统中不同物种的生物成分影响及变化。

3.2 矿区污染土壤修复效果评定的方法

3.2.1 陆地无脊椎动物评价方法

采用陆地无脊椎动物评价法对矿区土壤污染的土壤进行了修复情况评价,主要以对具有敏感土壤污染指数的物种为主,使该物种能够在污染源中正常生长和活跃,并在相关的检测体系中对该物种进行了准确度的检测。相关人员通过对矿区野生动植物的健康和生存情况进行了评定,以此为基础来检查矿区环境污染后的土壤修复效果如何。

3.2.2 土壤微生物评价方法

土壤不均一性强，土壤功能类别多，它直接或间接地在土壤微生物过程中起重要作用，包括植物和动物残留物的分解和转化、营养储存、渗水等。这也就让土壤微生物的评价方法更加灵活。

4 对矿区污染土壤修复的展望

矿区污染土壤修复是环境工程的重要内容。由于各地受污染的土壤土质类型不同，加之周围的环境也会给矿区污染土壤修复工作带来一定的干扰，所以矿区污染土壤修复工作一直进展缓慢，效果难以短期内显现出来。因此，虽然我国在矿区污染土壤修复方面研究较早，但仍有很多问题尚未解决。

除此此外，由于缺乏明确统一的矿区污染土壤修复标准，所以不同的矿区污染土壤修复团队都有独自的矿区污染土壤修复及评定标准，这就导致出现一些问题。比如，有的矿区污染土壤修复团队在进行土壤修复后，对修复效果进行评定，认为合格，而有的团队以自己的评定标准对同一块土地进行评定，就会将其评定为不合格。为此，在不久的将来，能够落实矿区污染土壤修复技术的相关标准就显得极其重要。此外，矿区污染土壤问题也会在一定的程度上刺激人们对于当下生活的反思。其实不仅仅是土壤污染的问题，当下环境面临极大的挑战，这也会让盲目发展的人们冷静下来，仔细思考今后到底该如何发展。

从矿区污染土壤修复的方法方面出发，物理、化学等修复方法对于矿山土壤的修复效果一般，而且还存在能耗大、破坏土壤结构等缺点。反观生物土壤修复的办法，不仅修复土壤的成本比较低，还可以让土壤的结构更加稳定、土壤的表面更加美观等。但这种绿色的土壤修复办法最主要的好处还是能够降低矿区污染土壤中的重金属离子损害人类健康的风险。正因如此，在修复矿区污染土壤的过程中，各国纷纷开始选择使用生物土壤修复技术。自改革开放以来，中国矿业的发展十分迅速，矿区土壤污染问题变得十分严重,这引起了人们的密切关注，但与之相伴而生的植物土壤修复技术也慢慢被人们注意到，这就让其具备了发展的空间与市场位置。

5 结语

最后，从环境的保护、日后的可持续发展、子孙后代的生存考虑，我们应毫不动摇地将矿区污染土壤修复的工作进行到底，不能应修复工作困难、所需资金庞大就放弃，这种短浅的目光不仅不利于矿区污染土壤的修复工作，还不利于日后的社会发展。甘愿舍弃当下一时的利益，投入大量的精力于矿区污染土壤修复技术的创新是非常重要的。只有矿区污染土壤得到修复，环境才会得到改善，人们的身体健康才能得到保证，为了才会有更具潜力的发展。