連海波 李鵬鋒
摘 要 通過分析潼關(guān)金礦區(qū)歷史采礦和選冶兩大地理格局,定性分析了潼關(guān)南部山區(qū)和北部農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)重金屬主要污染物來源及污染類型,并對區(qū)域土壤修復(fù)工作提出了幾點(diǎn)建議。
關(guān)鍵詞 南部采礦區(qū);北部選冶區(qū);污染物來源;土壤修復(fù)
中圖分類號:X53 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.17.100
潼關(guān)縣北臨黃河,與山西省隔河而望;東北接大荔,以渭水為界;南依秦嶺,與洛南相鄰;西接華陰市,東與河南省靈寶市接壤。潼關(guān)金礦區(qū)位于潼關(guān)縣城南部,地處東經(jīng)110°08′00″~110°29′00″,北緯34°23′00″~34°38′00″,是我國重要的黃金產(chǎn)區(qū),金礦開采歷史悠久,為國家黃金生產(chǎn)和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。數(shù)十年來,潼關(guān)縣經(jīng)過大規(guī)模金礦開發(fā),導(dǎo)致資源快速枯竭,生態(tài)環(huán)境問題突出,尤其是礦渣型泥石流隱患和水土環(huán)境污染嚴(yán)重,嚴(yán)重影響了小秦嶺的生態(tài)環(huán)境。
研究區(qū)域土壤重金屬污染來源,對實(shí)施土壤修復(fù)工程具有重大的指導(dǎo)意義,有利于從源頭加以控制,是土壤修復(fù)工作的重要前提??刂坪拖寥牢廴驹词欠乐刮廴镜母敬胧1-2]。近年來,相關(guān)研究者在土壤重金屬污染來源研究方面做了大量的工作,林燕萍 等對國內(nèi)外土壤重金屬污染來源進(jìn)行了大量研究[3],張開軍采用因子分析法對小秦嶺金礦區(qū)重金屬污染源進(jìn)行了分析[4]。目前,研究者對污染物來源的認(rèn)識有兩個層次:一種只定性判斷出主要的污染物來源類型,稱之為源識別;另一種不僅判斷出主要的污染源類型,還要定量計(jì)算各類排放源的貢獻(xiàn)大小,稱之為源解析[5]。基于此,通過對該區(qū)域歷史采礦與選冶背景進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,對潼關(guān)金礦區(qū)土壤重金屬污染來源進(jìn)行定性分析。
1 潼關(guān)金礦區(qū)土壤重金屬污染來源分析
潼關(guān)金礦區(qū)經(jīng)歷過大規(guī)模金礦開發(fā),在潼關(guān)區(qū)內(nèi)形成了“南部山區(qū)采礦區(qū)和北部山外選冶區(qū)”兩大格局?;诖耍瑥牡V區(qū)生態(tài)環(huán)境治理角度出發(fā),分析總結(jié)了小秦嶺潼關(guān)金礦區(qū)主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題,主要分為兩大類,也是區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理的重點(diǎn)。
第一類:南部山區(qū)采礦區(qū),以開采石英脈型金礦為主,主要生態(tài)環(huán)境問題為礦山地質(zhì)災(zāi)害隱患(尤其是礦渣型泥石流)、地形地貌景觀破壞和土地資源壓占與損毀。第二類:北部山外區(qū)選冶區(qū),屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主產(chǎn)區(qū),主要生態(tài)環(huán)境問題為廢棄尾礦渣壓占土地,水土環(huán)境遭受嚴(yán)重污染(重金屬土壤污染問題尤其突出)。下面從潼關(guān)金礦區(qū)采礦和選冶兩大格局,對區(qū)域土壤重金屬污染來源進(jìn)行分析。
1.1 南部采礦區(qū)土壤重金屬污染來源
據(jù)記載,自1975年金礦開采以來,歷史上在南部山區(qū)7條主峪道均有不同程度的金礦開采,多以無序開采為主,選冶甚少,其中以采礦廢渣就地堆放最為普遍,其中礦體類型主要為含金石英脈型金礦,主要礦石礦物包括方鉛礦、黃銅礦,閃鋅礦等[6]。采礦廢渣在長期風(fēng)吹、揚(yáng)塵、雨淋等的作用下,對周邊環(huán)境乃至山外農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)土壤造成一定污染,結(jié)合礦物類型可知污染物以Pb、Cu、Zn重金屬污染為主,張開軍 等通過分析土壤重金屬有效態(tài)相關(guān)性分析,認(rèn)為Pb、Cu、Zn同源于金礦石,Hg含量非常低,平均為0.069 2 mg·kg-1;與金礦區(qū)歷史性采礦格局較為吻合[7]。因此南部采礦區(qū)土壤重金屬污染主要來源于采礦排放的廢水、煙塵,固體廢棄物長期在日曬、風(fēng)吹及雨淋等作用下,對周圍水土環(huán)境會造成一定的影響,導(dǎo)致重金屬超標(biāo),以Pb、Cu、Zn為主。
1.2 北部山外農(nóng)業(yè)主生產(chǎn)區(qū)土壤重金屬污染來源
歷史上,北部山外區(qū)域以選冶為主,選金冶煉企業(yè)數(shù)十家,以“混汞-浮選法”提金,還有散落于各村莊家庭作坊式小汞碾、小氰化池、小浮選等三小提金點(diǎn)。冶煉過程中將產(chǎn)生大量含汞的尾礦渣及廢水,隨著污水灌溉農(nóng)田、大氣降塵及尾礦渣揚(yáng)塵淋溶等方式,對周圍水土環(huán)境造成一定的污染,尤其是Hg污染最為嚴(yán)重,研究者通過各種實(shí)驗(yàn)及研究工作,也認(rèn)為Hg污染是區(qū)內(nèi)主要的環(huán)境問題之一[8]。當(dāng)然南部山區(qū)采礦廢渣在長期風(fēng)吹、揚(yáng)塵、雨淋等的作用下,也會遷移到山外農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū),導(dǎo)致重金屬超標(biāo),以Pb、Cu、Zn等為主,相關(guān)學(xué)者也證實(shí)了該觀點(diǎn),認(rèn)為山外尾礦中主要污染物是Hg、Pb、Cu、Zn,且混汞法提金工藝中添加的金屬汞是研究區(qū)土壤重金屬汞污染的主要物源,Pb、Cu、Zn主要來源于礦石[9]。
只是定性地對區(qū)域重金屬污染物來源進(jìn)行總結(jié)分析,還需進(jìn)一步開展相關(guān)研究,從定量的角度分析各類污染物的貢獻(xiàn)率,更加詳細(xì)地了解污染物的類型及遷移特性,有利于選擇合適的土壤修復(fù)方法。
2 潼關(guān)金礦區(qū)的土壤污染修復(fù)建議
2.1 加強(qiáng)區(qū)域土壤污染成因機(jī)制研究
針對該區(qū)域重金屬土壤污染來源分析,主要從區(qū)域采礦和選冶兩大地理格局背景出發(fā),只做了一些定性分析,還急需加大污染源來源的定量及遷移特征分析,掌握其污染根源及遷移規(guī)律,開展機(jī)制研究,有利于選擇合適的修復(fù)技術(shù)。針對不同區(qū)域的污染源及類型,可以采取針對性的修復(fù)措施。
2.2 加大區(qū)域土壤修復(fù)技術(shù)研發(fā)與推廣
目前,該區(qū)域土壤修復(fù)技術(shù)研究大多數(shù)還處于試驗(yàn)室小試階段,修復(fù)技術(shù)還處于探索階段,急需研發(fā)出一種或多種操作簡單、成本低、環(huán)境友好和適合規(guī)模化修復(fù)重金屬污染土壤的技術(shù),切實(shí)改善小秦嶺金礦影響區(qū)內(nèi)的土地生態(tài)環(huán)境。
2.3 盡快恢復(fù)小秦嶺金礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境,進(jìn)一步改善區(qū)域土壤生態(tài)環(huán)境
當(dāng)?shù)卣e極響應(yīng)國家關(guān)于推進(jìn)山水林田湖生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作的相關(guān)政策,策劃實(shí)施一批小秦嶺生態(tài)環(huán)境修復(fù)工作,有利于解決歷史遺留礦山地質(zhì)環(huán)境問題,統(tǒng)籌生產(chǎn)礦山企業(yè),對流域生態(tài)環(huán)境進(jìn)行全面恢復(fù)。同時,當(dāng)?shù)匾七M(jìn)土壤污染修復(fù),綜合運(yùn)用源頭控制、隔離緩沖、土壤改良等措施,防控土壤污染風(fēng)險,以保障農(nóng)產(chǎn)品安全。
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