金雯晖
杭州科运环境技术有限公司 浙江 杭州 310000
摘要：随着我们国家的工业化的加速，经济的发展水平的不断提高，同时也伴随着出现了较为严重的土壤污染问题。其中重金属污染状况尤为严重，给人们的身体健康带来了严重的威胁。这就要求我们要高度重视重金属污染土壤的治理与修复。本文就此进行了分析。
关键词：矿山修复；重金属污染；土壤修复技术
1我国重金属污染现状分析
随着我们国家的工业化进程加快，目前我国重金属污染土壤情况可以说是非常严重。在2005年4月与2013年12月这段时间，我国进行了初次全国土壤污染状况调查，调查的范围包括中国所有的耕地，还有一部分林地、草地、未利用地与建设用地。此次调查面积总计约为630万平方公里。整体上来分析此次调查结果，从调查数据上可以发现我们国家的土壤环境问题非常严重，其中尤为重要的是工矿业废弃地土壤的环境问题。根据公布的调查结果，全国的土壤超标率达到了16．1%。依照污染状况的轻重程度划分，重度污染点位所占的比例为1.1%、中度污染点位所占的比例为1.5%、轻度污染点位所占比例为2．3%、轻微污染点位所占比例比例最高达到了11.2%。按照污染状况的类型来划分，土壤的污染类型主要以无机为主，其次为有机类型次之，复合类型的污染所占比例最小。污染物超标类型占比最大的是无机类型污染物，超标点位数量占总数量82．8%。检出无机类型污染物中的污染因子镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、铜(Cu)、铅(Pb)、铬(Cr)、锌(Zn)、镍(Ni)8种污染物点位超标率分别为7．0%、1．6%、2．7%、2．1%、1．5%、1．1%、0．9%、4．8%。在空间分布上，我国南方的土壤污染状况要比北方土壤污染状况要严重。东北老工业基地、珠江三角洲、长江三角洲等局部区域土壤的污染状况尤为突出。在我国中南地区和西南地区土壤重金属污染范围是较大的。到目前为止，我国受到重金属铅、镉、砷等重金属污染的农用地已经超过了2000多万公顷，污染面积占到了我国总农用地面积的20%以上;同时工业污染造成的污染范围也达到了千万公顷级别。
2矿山重金属污染土壤修复技术进展及展望
2.1物理方法
常见的重金属污染土壤的物理修复方法分为工程措施法、玻璃化技术和热处理技术等。工程措施法包括换土和深耕翻土法、客土稀释、分离修复法、隔离法等。客土和换土法主要分为深耕翻土、换土和客土。轻度污染土壤采用深耕翻土的方法，将表层含重金属离子土翻到底部，但不适用于矿山尾矿区;重污染土壤则采用异地客土的方法。这种方法对修复重金属污染土壤简单有效，但是工程量较大、投资高且容易造成土壤肥力下降等问题。因此这些方法通常适用于小面积的重金属污染土壤。此外，客土和换土法本质是将受污染土壤深埋，避免被植物根系吸收进入生物系统，但是受污染土壤中的重金属能够通过蒸散作用迁移至浅表土层，进而被植物吸收进入生物系统，因此如果种植农作物、经济作物或者是单纯的植被恢复，仍需要注意选择生物富集因子较小的植物。土壤隔离法是指采用防渗的隔离材料对重金属污染土壤进行隔离，主要应用于重金属污染严重，且难以治理的污染土壤[1]。这种方法需要对隔离效果进行监测，以防止其他因素导致隔离失效。
2.2化学方法
重金属污染土壤化学修复方法主要可以分为三大类:(1)化学固定:是利用化学试剂将受污染土壤中的重金属污染物固定下来，降低重金属的生物有效性;化学固定则是采用化学试剂如粉煤灰、水泥、二氧化硅和石灰等降低重金属的溶解度和活动性。重金属如As、Pb和Cr最适宜这种方法，其次是Cd、Cu和Zn。Ok等研究表明零价铁、石灰、腐殖质、堆肥以及这些化合物的组合能够有效固定Cd进而抑制种植大米对Cd的吸收，相比于未处理的参考土壤，经过改良剂处理的土壤中Cd的生物有效性降低约50%～90%。此外，天然沸石也广泛用于受污染土壤中重金属(如Cu、Co、Zn和Mn)的治理。
(2)加入化学试剂增强受污染土壤中重金属污染的活动性，将重金属污染物从土壤中去除，甚至回收，最典型的是化学浸出和离子交换。化学浸出主要是溶解重金属离子，进而将这些重金属转移进入浸出液，并将它们提取出来。浸出液通常是酸性的，以增加金属离子的溶解度。当重金属浓度较高且作用面积较大时优先采用化学浸出法。这种方法需要大量的酸以维持溶解重金属所需的pH，后续还需要进一步中和酸化污泥，这也会大幅增加成本。(3)利用化学试剂将受污染土壤中的重金属污染物转化为低毒或无毒价态。这种方法主要是针对变价重金属污染土壤，应用相对比较局限。
2.3植物修复技术
通过植物修复技术相对简单而且容易实现，一方面可以减少水土流失，另一方面可以降低重金属的迁移扩散，且回收和处理富集重金属的植物较为容易;植物修复技术可以协同其他常规的修复技术作为修复工程的最后一步，故应用最多[2]。此外，植物修复技术还可以应用于有经济价值元素的提取，如Au、Ni和Tl等。植物修复的劣势也很明显，它没有常规方法那么高效和快速。Robinson等(2015)提出了植物修复现实的时间框架，即＜25a，这就要求生物积累系数达到10以上才能够将土壤中金属浓度降低50%。
2.4土壤淋洗
土壤的淋洗是指通过将污染物的土壤中剥离，污染物进入淋洗液，然后再对淋洗液进行后续处置。该技术根据实施地点的不同可分为原位和异位土壤淋洗。原位土壤浸出的过程通常是指注射或浸出溶液渗透到土壤污染区冲洗污染的土壤，然后提取浸提液或提取含有污染物的地下水，并进行异位处理地上去除污染物。异位土壤淋洗技术是指先将受污染的土壤挖掘、堆放在场地内，用水或浸出液冲洗去除污染物，再对浸出废水或含污染物的废液进行处理。经处理合格的土壤可以回填或运输到其他场地回用[3]。该技术特点主要是，土壤淋洗技术对于重金属和半挥发性有机物污染土壤较为适用，一般需添加洗涤剂。淋洗过程能够去除大部分重金属，做到污染物减量化。与固化/稳定化技术比较，因为能够去除重金属，处理后的土壤去向不受限制。同时应用淋洗技术，污染物去除彻底，时间快。
2.5危险废弃物处置
对于部分特殊地块，若普通的修复施工产生的经济成本和环境风险明显大于将污染土壤作为危险废弃物处置的情形下，可以考虑污染土壤作为危险废弃物处置[4]。技术特点是，危险废弃物处置技术适用于多种污染土壤，开挖出污染土壤可以直接委托第三方单位处置，操作简单、施工快速，处置过程中不会对周边的环境造成二次污染风险。
2.6水泥窑协同处置
水泥窑协同处置技术是在生产水泥的同时，对污染土壤进行焚烧固化。技术特点是，水泥窑协同处置技术成熟，适用范围广，可用于重金属污染土壤和挥发性较差的有机物污染土壤修复，其优点是处置量较大，成本较低。
结束语：
综上所述，在矿山土壤修复过程中，需要根据污染土壤的具体特征，针对性地选择适宜的修复技术，以保证修复效果。
参考文献：
[1]吕飞,贺晓燕,贺光照.金属矿山重金属污染废弃地土壤修复技术研究[J].世界有色金属,2020(24):127-128.
[2]胡亮,贺治国.矿山生态修复技术研究进展[J].矿产保护与利用,2020,40(04):40-45.
[3]田晶晶.矿山重金属污染土壤化学修复技术研究[J].节能与环保,2020(07):86-87.
[4]何振嘉.煤矿区重金属污染的危害及其治理技术分析[J].陕西煤炭,2020,39(02):73-75+137.