cx煤矿区土壤重金属污染及其防治.doc

7煤矿区土壤重金属污染及其防治摘要：本文参考国内外关于煤矿区土壤重金属的最新研究成果对煤矿区土壤重金属污染及其防治进行研究现状总结并对其研究趋势作出预测和评价重金属以其在土壤中难降解、毒性强、具有积累效应等特征受到科学家们的广泛关注。自70年代以来它一直是多学科研究的活跃领域。本文拟对土壤重金属污染研究与治理予以讨论。关键词：煤矿区土壤重金属污染防治矿区环境治理和生态恢复具有重要意义。煤炭的生产与利用给人类文明和社会进步作出了巨大贡献但是随着煤矿资源的开采和利用矿业活动产生了大量的矿业固体废物其长期堆积在风化和雨水淋滤等作用下固体废物中的微量重金属元素迁移进入周围的土壤导致土壤重金属含量增加。这些有毒重金属元素不易被土壤生物所降解在土壤中逐渐累积导致土壤污染影响农作物产量和质量并最终通过食物链危害人类的健康。[1]矿产资源是人类生产和生活的基本源泉之一但矿产资源的开发在对国民经济发展起重要推动作用的同时也带来了比较严峻的环境问题。采矿活动导致矿区重金属污染(表层土壤、地表水、地下水)、土地退化、农作物减产和品质下降直接危及到人体健康和矿产业的可持续发展。我国金属矿产资源丰富共有大中型矿山9000多座小型矿山26万座因采矿侵占土地面积已接近4万km2由此而废弃土地面积达330km2/a[2]。在粤北地区有10%的耕地都因当地矿业活动导致不同程度的重金属污染。发达国家矿业废弃地复垦率已高达50%以上且复垦的质量很高而我国治理率却很低[3]。矿业开发所造成的土壤污染量大是我国污染土壤治理不可忽视的问题而矿区污染土壤在产生机制、污染物迁移规律、治理的目标等方面与一般的污染土壤有一定的区别[4]。因此研究矿区重金属污染土壤的修复技术就有其必要性、特殊性和紧迫性。目前在全球煤炭开采的国家和地区矿业活动已产生大量的矿业固体废物其长期堆积产生的重金属污染受到重视土壤中的重金属主要包括汞、铬、镉、铅、铜、钴、锌、镍、硒、砷、锡等。巴西[5]、印度[7]等针对煤矿区环境开展了大量研究工作。近年来国内学者针对煤炭开发活动排放煤矸石的环境污染问题开展了相关研究工作同时也开展了土壤污染植物修复和矿区生态恢复研究工作。但对整个煤矿区因采矿活动引起的环境效应研究较少尚无系统地研究不同开采历史矿井区土壤重金属污染规律的报道。矿山固体废物在其堆积和填埋过程中长期处于与地下环境相异的地表环境将受到水、生物、温度、压力、人类活动等多因素的综合影响尾矿渣通过矿物风化溶解其所含的重金属从岩石圈进入水圈从而在整个圈层中以多种途径循环[8]。1国内外土壤重金属元素背景值研究和煤矿塌陷区土地治理和复垦工作1.1国内外土壤重金属元素背景值研究对土壤元素背景值方面的研究30年来国内外做了大量的工作。1961年美国地质调查局(GC)在美国大陆本土开展背景值的调查工作1984年发表了《美国大陆土壤及其地表物质中的元素浓度》专项报告。1988年完成全国土壤背景值的研究工作共分析近50个元素。日本于1978~1984年在全国范围内开展了表土和底土元素背景值调查共测定了As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn等8种元素并提出元素背景值表示方法。我国于70年代中期开展土壤元素背景值研究。1982年国家科委将土壤背景值调查研究列入“六五”重点科技攻关课题；1986年再次将其列为“七五”重点科技攻关课题先后对除台湾省以外的省（区）所有土壤类型的元素背景值进行了调查分析元素60余个；后来出版了《环境背景值数据手册》[9]、《中国土壤元素背景值》[10]等专著。1.2煤矿塌陷区土地治理和复垦工作煤矿塌陷区土地治理和复垦工作一直是国内外土地科学的研究重点之一[11]。目前我国矿区复垦土地以农业利用为主[12]开展了复垦土壤性质、质量演变、生态恢复、肥力评价及复垦地规划等方面的研究[13]近年来对复垦土壤的重金属污染研究引起了学者的重视[14]但国内外这方面的研究较少[15]。土壤重金属是影响土壤质量的重要限制因素而且与人体健康密切相关[16]因此开展煤矿塌陷区复垦土壤的重金属分布及污染评价具有重要意义可为今后土地复垦工作提供参考和有益借鉴。2矿区土壤中重金属的来源和污染特点2.1矿区土壤中重金属的来源矿区土壤重金属来源主要包括两个方面第一：金属矿山的井下废水、选矿废水、冶炼厂废水、矿坑水等含有较多的重金属元素以含有大量可溶性离子、重金属及有毒、有害元素(如铜、铅、锌、砷、镉、六价铬、汞、氰化物)为特征。第二:矿业废弃地尤其是有色金属矿业废弃地一般都含有大量的重金属其中又以尾矿和废弃的低品位矿石的重金属含量最高。一般来说生产1t有色金属可产生上百吨甚至几百吨固体废物。我国有色金属业固体废弃物年排放量为6590万t占全国固体废弃物总