【正文】 討論。煤礦區(qū)土壤重金屬污染及其防治摘要：本文參考國(guó)內(nèi)外關(guān)于煤礦區(qū)土壤重金屬的最新研究成果，對(duì)煤礦區(qū)土壤重金屬污染及其防治進(jìn)行研究現(xiàn)狀總結(jié)，并對(duì)其研究趨勢(shì)作出預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)，重金屬以其在土壤中難降解、毒性強(qiáng)、具有積累效應(yīng)等特征受到科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。自70年代以來(lái)，它一直是多學(xué)科研究的活躍領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：煤礦區(qū) 土壤重金屬 污染 防治礦區(qū)環(huán)境治理和生態(tài)恢復(fù)具有重要意義。這些有毒重金屬元素不易被土壤生物所降解,在土壤中逐漸累積, 導(dǎo)致土壤污染, 影響農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量, 并最終通過(guò)食物鏈危害人類的健康。采礦活動(dòng)導(dǎo)致礦區(qū)重金屬污染(表層土壤、地表水、地下水) 、土地退化、農(nóng)作物減產(chǎn)和品質(zhì)下降,直接危及到人體健康和礦產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在粵北地區(qū),有10 %的耕地都因當(dāng)?shù)氐V業(yè)活動(dòng)導(dǎo)致不同程度的重金屬污染。礦業(yè)開(kāi)發(fā)所造成的土壤污染量大,是我國(guó)污染土壤治理不可忽視的問(wèn)題,而礦區(qū)污染土壤在產(chǎn)生機(jī)制、污染物遷移規(guī)律、治理的目標(biāo)等方面,與一般的污染土壤有一定的區(qū)別[4 ] 。目前在全球煤炭開(kāi)采的國(guó)家和地區(qū)，礦業(yè)活動(dòng)已產(chǎn)生大量的礦業(yè)固體廢物，其長(zhǎng)期堆積產(chǎn)生的重金屬污染受到重視，土壤中的重金屬主要包括汞、鉻、鎘、鉛、銅、鈷、鋅、鎳、硒、砷、錫等。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)煤炭開(kāi)發(fā)活動(dòng)排放煤矸石的環(huán)境污染問(wèn)題開(kāi)展了相關(guān)研究工作，同時(shí)，也開(kāi)展了土壤污染植物修復(fù)和礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)研究工作。礦山固體廢物在其堆積和填埋過(guò)程中，長(zhǎng)期處于與地下環(huán)境相異的地表環(huán)境，將受到水、生物、溫度、壓力、人類活動(dòng)等多因素的綜合影響，尾礦渣通過(guò)礦物風(fēng)化溶解其所含的重金屬?gòu)膸r石圈進(jìn)入水圈，從而在整個(gè)圈層中以多種途徑循環(huán)[8]。1961年美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(GC)在美國(guó)大陸本土開(kāi)展背景值的調(diào)查工作，1984年發(fā)表了《美國(guó)大陸土壤及其地表物質(zhì)中的元素濃度》專項(xiàng)報(bào)告。日本于1978~1984年在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展了表土和底土元素背景值調(diào)查，共測(cè)定了As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn等8種元素，并提出元素背景值表示方法。1982年國(guó)家科委將土壤背景值調(diào)查研究列入“六五”重點(diǎn)科技攻關(guān)課題；1986年再次將其列為“七五”重點(diǎn)科技攻關(guān)課題，先后對(duì)除臺(tái)灣省以外的?。▍^(qū)）所有土壤類型的元素背景值進(jìn)行了調(diào)查，分析元素60余個(gè)；后來(lái)出版了《環(huán)境背景值數(shù)據(jù)手冊(cè)》[9]、《中國(guó)土壤元素背景值》[10]等專著。目前，我國(guó)礦區(qū)復(fù)墾土地以農(nóng)業(yè)利用為主[12]，開(kāi)展了復(fù)墾土壤性質(zhì)、質(zhì)量演變、生態(tài)恢復(fù)、肥力評(píng)價(jià)及復(fù)墾地規(guī)劃等方面的研究[13]，近年來(lái)對(duì)復(fù)墾土壤的重金屬污染研究引起了學(xué)者的重視[14]，但國(guó)內(nèi)外這方面的研究較少[15]。2 礦區(qū)土壤中重金屬的來(lái)源和污染特點(diǎn)2. 1 礦區(qū)土壤中重金屬的來(lái)源礦區(qū)土壤重金屬來(lái)源主要包括兩個(gè)方面第一：金屬礦山的井下廢水、選礦廢水、冶煉廠廢水、礦坑水等,含有較多的重金屬元素,以含有大量可溶性離子、重金屬及有毒、有害元素(如銅、鉛、鋅、砷、鎘、六價(jià)鉻、汞、氰化物) 為特征。一般來(lái)說(shuō),生產(chǎn)1t 有色金屬可產(chǎn)生上百噸甚至幾百噸固體廢物。這些重金屬含量很高的廢棄物露天堆放后,會(huì)迅速風(fēng)化,并通過(guò)降雨、酸化等作用向周邊地區(qū)擴(kuò)散從而導(dǎo)致重金屬污染問(wèn)題[1718] 。如一般的有色金屬礦區(qū)附近的土壤中,鉛含量為正常土壤中含量10～40 倍,銅含量為5～20 倍,鋅含量為5～10 倍[19] 。物理化學(xué)修復(fù)是改變重金屬賦存狀態(tài),降低其活性,使其鈍化,脫離食物鏈,減小其毒性,主要包括化學(xué)固化、土壤淋洗和電動(dòng)修復(fù)等技術(shù)。 重金屬污染土壤的微生物修復(fù)研究和應(yīng)用較少報(bào)道，僅在近幾年才引起人們的廣泛重視。3. 1 　物理化學(xué)技術(shù)3. 1. 1 化學(xué)固化化學(xué)固化就是加入土壤添加劑(固化劑) 改變土壤的理化性質(zhì),通過(guò)重金屬的吸附或(共) 沉淀作用改變其在土壤中的存在形態(tài),從而降低其生物有效性和遷移性。固化的關(guān)鍵在于成功地選擇一種經(jīng)濟(jì)而有效的固化劑,常用的主要有石灰、磷灰石、沸石、磷肥、海綠石、含鐵氧化物材料和鋼渣等[20] 。固化方法能在原位固化重金屬,從而大大降低成本。3. 1. 2 土壤淋洗土壤淋洗是通過(guò)提取劑將土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移至液相中,含有提取劑的土壤經(jīng)清水淋洗除去殘留的提取劑,處理后的土壤可歸還原位再利用,富含重金屬的廢水可進(jìn)一步處理回收重金屬和提取劑。EDTA 能在很寬的pH范圍內(nèi)與大部分金屬形成穩(wěn)定的復(fù)合物,現(xiàn)已證明EDTA 是最有效的螯合提取劑。有機(jī)酸(如檸檬酸、草酸) 是天然有機(jī)螯合劑,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,易被生物降解,對(duì)重金屬的清除能力也比較穩(wěn)定[22] 。研究結(jié)果表明,土壤中的重金屬如鎘、鉛、鋅、鉬、銅、鎳、鈾及有機(jī)化合物(如多氯聯(lián)苯等)都適合電動(dòng)力學(xué)修復(fù),在低滲透性土壤中去除效果更好,最高去除率可達(dá)90 %以上[23] 。(1)Lasagna 技術(shù)。該工藝是在污染土壤中建立近似斷面的滲透性區(qū)域,通過(guò)向里面加入適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)(吸附劑、催化劑微生物、緩沖劑) 將其變成處理區(qū),然后采用電動(dòng)力學(xué)法使污染物(如重金屬) 從土壤遷移至處理區(qū),在吸附、固定等作用下得到去除。已應(yīng)用在美國(guó)肯塔基州Paducah 現(xiàn)場(chǎng),其成本(50～120 美元/ m3 ) 較土壤化學(xué)氧化法(130 ～ 200 美元/ m3 )低[24] 。為提高Lasagna 技術(shù)的效率,一些研究者開(kāi)始研究將