淺析小秦嶺潼關(guān)金礦區(qū)土壤重金屬污染來源及修復(fù)建議

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(duì)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(hào)：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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)污染物來源的認(rèn)識(shí)有兩個(gè)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(shí)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]?；诖?，通過對(duì)該區(qū)域歷史采礦與選冶背景進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)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。基于此，從礦區(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(duì)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(duì)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(duì)周圍水土環(huán)境會(huì)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(duì)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(huì)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(duì)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(duì)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(duì)不同區(qū)域的污染源及類型，可以采取針對(duì)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(jiǎn)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(duì)流域生態(tài)環(huán)境進(jìn)行全面恢復(fù)。同時(shí)，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(xiǎn)，以保障農(nóng)產(chǎn)品安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙其國，駱永明.開展我國東南沿海經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展地區(qū)資源與環(huán)境質(zhì)量問題研究建議[J].土壤，2000，32（4）：169-172，187.

[2] 趙其國.解決我國東南沿海經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展地區(qū)資源與環(huán)境質(zhì)量問題刻不容緩——關(guān)于該區(qū)資源與環(huán)境質(zhì)量問題研究的建議[J].土壤，2001，33（3）：113-118.

[3] 林燕萍，趙陽，胡恭任，等.多元統(tǒng)計(jì)在土壤重金屬污染源解析中的應(yīng)用[J].地球與環(huán)境，2011，39（4）：536-542.

[4] 張開軍，魏迎春，徐友寧.小秦嶺金礦區(qū)土壤重金屬生物有效性與影響因素[J].地質(zhì)通報(bào)，2014（8）：1182-1187.

[5] 于瑞蓮，胡恭任.土壤重金屬污染來源解析研究進(jìn)展[J].有色金屬，2008，60（4）：158-165.

[6] 邵學(xué)新，吳明，蔣科毅.土壤重金屬污染來源及其解析研究進(jìn)展[J].廣東微量元素科學(xué)，2007，14（4）：1-6.

[7] 張開軍，魏迎春，徐友寧.模糊數(shù)學(xué)在小秦嶺某金礦區(qū)土壤重金屬污染評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2013，40（5）：124-128.

[8] Simeonov V，Einax J，Tsakovski S，etal.Multivariate Statistical Assessment of Polluted Soils[J].Central European Science Journals，2005，3（1）：1-9.

[9] 徐友寧，柯海玲，劉瑞平，等.陜西潼關(guān)金礦區(qū)農(nóng)田土壤汞污染的環(huán)境效應(yīng)[J].地質(zhì)通報(bào)，2006（11）：1349-1353.

（責(zé)任編輯：趙中正）