潼关金矿区土壤重金属污染修复试验研究总体设计

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1、中国地质调查局项目设计书潼关金矿区土壤重金属污染修复试验研究总体设计中国地质调查局西安地质调查中心长安大学地质调查研究院2013年4月25日潼关金矿区土壤重金属污染修复试验研究总体设计任务书编号：水[2013]03-008-002项目编码：24实施/承担单位：长安大学地质调查研究院项目负责人：易秀编写人：易秀姜凌赖坤容谢娟徐斌单位负责人：裴先治单位技术负责人：裴先治提交单位：（盖章）提交时间：2013年4月25日第一章前言1.1项目概况项目来源：青藏高原矿产资源开发地质环境影响调查与评价；任务下达单位：中国地质调查局（24）；项目名称：西北地区典型矿山地质环境治理关键技术协作单位：长安大学；

2、任务分工：污染农田土壤重金属修复、尾矿渣场复垦还田农作物种植安全性试验研究。1.2目的任务矿产资源开采是迄今最大规模改变地球表面景观和破坏地表生态系统的有组织的人类活动。中国现有国营矿山企业8000多个，个体矿山企业达到23万多个。如此大规模的矿山开采对土地和环境的破坏是惊人的。据2007年统计，全国矿区累计被破坏的土地达2.88×106km2，并且每年以大约467km2的速度增长，使本已稀缺的土地资源呈加速减少的趋势。矿山资源的开采，导致矿区生态退化与环境污染，尤其在金属矿的开采中造成了矿山企业周边地区土壤的严重污染。随着国内外工农业经济的迅猛发展，对矿产资源的需求量呈快速上升趋势,但与之

3、对应的生产工艺落后，对尾矿以及金属冶炼过程产生的废弃物处置不当，造成矿区周边地区大气、水及土壤环境污染的现象普遍发生，部分地区大面积土壤退化、粮食减产、品质下降，土壤生态系统原有的生态平衡也遭到不同程度的破坏。我国人多地少，耕地资源十分贫乏，充分利用矿区复垦地便显得十分重要。土壤是世界万物之源，人类生存之本。土壤环境遭到破坏或是受到污染无疑会给土壤的生态功能带来影响，甚至可能使土壤系统崩溃、功能丧失。土壤环境是植物生长的基地，通过植物的吸收、积累作用可降解土壤中的污染物质，但同时也可能将污染物转移到植物体内，然后可能通过食物链的形式进入人体，从而危及人体健康。在矿山废弃地生态修复中，土壤的改

4、良是首先需要解决的问题，也是核心问题。我国在上世纪80年代初开始至90年代煤矿造地复田综合治理研究，提出了矸石充填复垦、粉煤灰充填复垦和挖深垫浅3种复垦技术。利用废弃物料充填复垦形成农田往往需要较高的投入，甚至由于二次污染等问题而不可行。由于煤矿废弃物中含有多种重金属元素，矸石、粉煤灰充填复垦有可能引起土壤污染；而且这些重金属污染对土壤基本是一个不可逆的过程，重金属进入土壤后很难通过自然过程得以从土壤环境中消失或稀释，对生物体的危害和对土壤生态系统结构与功能影响不容易恢复。中国矿区受损土地的恢复相当缓慢，相比较而言，对于土壤污染修复的方方面面，研究工作还处于初步发展阶段，以前人们更多关注的是

5、显性的水、大气的污染，但其比例在逐年提高。在上世纪80年代初得到恢复的矿区废弃地只有0.7%~1.0%，到了80年代末提高到了2%，90年代初增至6.7%，1994年已达到13.3%。1994年得到修复利用的矿区土地面积是1992年和1993年的总和，占全国在1987至1995年期间共修复土地的3.7%。20年之后，采矿占用、破坏土地743万hm2，每年递增4万hm2，但矿山土地复垦率仍不足10%；我国大型金属矿山进入集中闭坑期：26%铜矿、40%铅锌矿已经闭坑或接近闭坑，如果不进行复垦或修复，会导致严重的环境污染问题。近年来国家和政府也日益高度关注土壤污染的治理工作，但有关矿区污染土壤的修

6、复与生态恢复工作仍存在一些具有挑战性的问题，包括技术方法、资金配套等。如果由各种原因所造成的土地破坏总量的一半能被恢复并用于农业生产，那么中国每年的粮食产量会提高几百亿kg。可见，矿区复垦区土壤质量的改良、土地的生产力的恢复和土壤生态系统健康对中国农业生产、环境保护、生态建设以及区域社会经济可持续发展均具有重要的现实意义。本研究区位于小秦岭金矿区带西段北坡的灵宝市和潼关县接壤的中低山地区以北的山前冲洪积斜塬区、黄土沟壑台塬区，面积约300km2。金矿选冶活动，尤其是混汞-浮选法及小汞碾、小氰化、小浮选等“三小”提金活动，废水、废渣及冶炼废气的无序排放造成了严重的土壤重金属污染及环境效应，造成

7、大量农田弃耕。周边农田土壤质量恶化，生产的农产品产量和品质下降，粮食安全受到威胁，制约了当地的农业经济发展水平，成为建立和谐社会的瓶颈。针对上述现状，通过开展野外调查和大量田间试验，提出一套适合于该矿区废弃尾矿渣场复垦还田熟化及重金属严重污染农田质量恢复的综合技术体系方案，从而使矿区污染土壤的质量得到根本性地改善，并以期获得良好的经济效益、生态效益和社会效益。本项目通过对现有金矿开采区及加工区的各环境要素分析