矿区污染修复技术应用进展研究

对矿产资源的需求和人口的过度增长导致采矿活动的激增,这加剧了环境污染。在世界各地,矿山尾矿和剔除废物已占据了数百万公顷的土地,导致大量潜在有毒元素(PTEs)排放到周边土壤和地下水环境中。通常矿区周边土壤中的PTEs含量远高于背景值。因此,人们非常关注有效的治理方法,以控制采矿土壤中PTEs的流动性和生物利用度。目前,植物修复、物理修复、化学修复和生物修复通常用于矿区的土壤修复中,这些技术对采矿环境的恢复和土壤生态的重建各有利弊。本文将对这些矿区生态修复方法的最新应用进展进行探讨。

矿区污染土壤修复技术及其修复策略

工农业的发展给土地和生态环境造成大规模污染破坏,开展环境治理及其污染土壤修复已经刻不容缓。本文以矿区为代表性领域,展开对矿区污染土壤修复的技术和策略研究,明确开展污染土壤修复的现实意义,对多种不同类型的污染土壤修复技术进行详解,同时给出优化污染土壤修复成效的策略,旨在吁请全社会都来关注矿区污染土壤修复问题,早日改善生态环境,建设健康宜居家园。

富集铊汞砷的生物是滥木厂铊矿床找矿和铊矿区污染的标志

滥木厂铊矿区植物和动物中Tl、Hg、As含量变化总的趋势是以Hg最高 ,Tl次之 ,As最低为特点。它们明显受生物赖以生存的地质地球化学和生物地球化学环境制约 ,尤其是矿区水、土壤和岩、矿石中高背景Tl、Hg、As含量制约。矿区生物中Tl、Hg、As含量普遍高 ,尤其在矿体和矿化层部位的风化土壤中 ,植物的Tl、Hg、As含量异常高 ,不难看出 ,矿区生物中Tl、Hg、As含量的高低 ,不仅是判别矿区污染程度的标志 ,也是找矿 。

我国矿区污染地修复标准存在的问题与对策

我国矿区污染地不仅数量多而且形势严峻,实践中大规模的矿区污染地修复治理工作成效并不显著,除了受技术设备、资金、管理制度的限制之外,矿区污染地修复标准缺失、现有涉及矿区污染地修复标准的规定明显滞后且分散不系统、矿区污染地修复标准上位法缺失等也成为我国矿区污染场地修复的瓶颈。在厘清我国矿区污染地修复标准现状的基础上,分析了存在的问题,并提出完善我国矿区污染地修复标准的对策,即坚持人体健康与生态安全的价值目标、遵循分级分类与因地制宜的指导原则、秉承吸收借鉴与探索创新的思路方法、开展矿区污染地修复标准体系的顶层设计、加快土壤污染防治的立法研究等。

土壤改良剂对矿区污染土壤栽培的芹菜生长及生理生化指标的影响

通过盆栽试验,研究了在矿区污染土壤中施用石灰和猪粪2种土壤改良剂后对芹菜生长及生理生化指标的影响。结果表明,2种改良剂的施用都可以增加芹菜的株高、最大叶面积和地上部鲜重,增强芹菜植物组织的过氧化物酶活性,降低游离脯氨酸的含量,提高维生素C的含量。总体上看,施用石灰6 g/kg和猪粪80 g/kg后改良矿区污染土壤的效果最明显。

EDTA对矿区污染土壤淋洗效果及土壤微生物的影响

以广州大宝山矿区周围重金属污染土壤为研究对象,通过振荡淋洗实验研究EDTA对土壤中Pb和Zn解吸效果及对不同形态Pb、Zn的解吸效果的影响;通过土柱模拟淋洗实验,记录淋洗液中Pb、Zn浓度随时间的变化情况,同时对淋洗前后的土壤微生物量进行测定,探究EDTA对土壤微生物群落的影响。结果表明:(1)EDTA对土壤中铅、锌的解吸效果与EDTA溶液p H呈负相关,EDTA对土壤中铅的最高解吸率为54.18%,对锌的最高解吸率为49.26%。(2)EDTA对各形态铅、锌的解吸效果都为可交换态>铁锰氧化物态>碳酸盐态>有机态>残渣态。(3)EDTA对土壤中铅的最佳淋洗时间为8 h,对锌的最佳淋洗时间为7 h。(4)EDTA淋洗主要通过改变土壤p H来影响土壤微生物群落。

矿区污染土壤的土柱模拟淋洗修复研究

以某矿区的污染样品为研究对象,采集表层土壤､中层土壤以及深层土壤,对各深度的土壤进行基本理化性质分析,并进行土柱模拟试验。结果表明:清水对土壤中铅､锌的淋洗效果不明显,淋洗率在10%以下;EDTA对污染土壤中铅､锌的最佳淋洗时间分别为8 h和7 h,去除率分别为32.21%和28.01%。达到最佳淋洗时间后,EDTA对土壤中铅､锌的淋洗效率变化不大,逐渐趋于平缓。

生物表面活性剂对矿区污染土壤淋洗效果研究

本研究以广东省韶关市曲江区大宝山矿区内污染区域的土壤样品为研究对象,对其基本理化性质进行分析,通过单因子指数法和内梅罗指数综合指数分析法对土壤污染程度进行分析评价,确定供试土壤中的主要污染物来源为Pb和Zn。研究选用天然型表面活性剂茶皂素作为土壤淋洗剂进行土壤震荡实验,同时以超纯水为对照,探究不同浓度(1%~6%)和不同pH值(2-7)的茶皂素对土壤中Pb和Zn的淋洗效果。结果表明,在pH为2,浓度为4%时达到最佳,解吸率分别为31.66%和38.65%。

基于电法勘探的矿区污染地水文地质勘察方法研究

随着当前经济社会发展上水平的提高,人民的物质生活条件得到了显著的改善,使得人们对环境的保护问题更加关注。而在我国矿产行业的不断发展中,矿区污染地的水文地质勘察,就显示出了它的关键作用。有关单位必须清楚的是,地下水作为国家自然资源的主要部分,自有关法规出台后开始,对地下水质量评价的意义就更加突出了。其主要问题就是:一是由于地下水环境中存在着一定的隐蔽性;二是对地下水环境研究存在着一定的滞后时间,一般因为地下水污染现象存在着一定的周期性,通常是在工程进行以后才会显露出来的;三是对地下水环境评估也存在着一定的困难,一般是由于工程在地下水环境调查评价项目中的耗资很大,而且工程技术性复杂、学科水平较高,在一定程度上提高了对地下水环境评估中水文地质勘查项目的难度。

铅污染矿区中耐铅解磷菌对玉米的促生及根际铅的固化效应

矿产资源的开采、冶炼活动造成了一定的生态环境问题,土壤中可溶性重金属随着地表径流和地下渗透造成矿区和周边农田重金属污染。而矿区中土壤微生物对重金属具有一定耐性,研究微生物对植物根际微生态环境的改善作用具有重要意义。在矿区废弃地土壤中筛选耐铅(Pb)解磷菌的基础上,将含有菌株分泌物的上清液、菌液、发酵液(上清液+菌株)分别施用到玉米(Zea mays L.)根际土壤中,对比三者对玉米的促生效果及根际土壤铅的形态变化,探究解磷菌对玉米的促生机制及其对土壤铅的固化作用。所筛菌株被鉴定为巴氏克雷伯菌(Klebsiella pasteurii),其通过分泌乙酸、乳酸、酒石酸和草酸对Ca3(PO4)2的溶磷率为26.5%,并能分泌生长素(IAA)。在玉米根际土壤中施用菌株的上清液、菌液和发酵液后,较对照组玉米株高、茎直径、地上与地下生物量均显著增加,其中施用发酵液组增幅最高,较对照组分别增加了128%,216%、266%、147%。同时,3个处理组中玉米地上生物量中铅含量分别降低68.6%、58.1%、70.1%,地下部铅含量分别降低119%、36.7%、39.5%。施用菌株上清液、菌液和发酵液后均使玉米根际土壤中可溶态的铅向稳定态铅转化,这可能是巴氏克雷伯菌在解离土壤磷素的过程中,其解离的磷可能与铅形成稳定态的磷铅化合物,进而降低植物对铅的吸收。由此可以得出,在铅污染土壤中巴氏克雷伯菌能够显著固化重金属铅并抑制玉米对铅的吸收,对玉米具有促生作用,因此,巴氏克雷伯菌在土壤重金属修复和保障农作物食品安全方面具有重要价值。

基于抽水法的煤矿矿区污染场地环境水文地质勘查研究

煤矿过度开采会加重矿区场地环境污染,而矿区水文地质条件决定污染程度,在解决矿区污染前,应先勘查矿区场地环境水文地质。为此,提出矿区污染场地环境水文地质勘查技术研究方法。以榆林市矿区为研究对象,根据榆林市矿区自然环境分析了矿区场地环境污染因素,基于分析结果制定勘查方案。通过抽水法对矿区污染场地环境水文地质勘查点的布设及样品采样,开展了矿区地下水化学分析、水位高程测量、抽水试验等勘查工作。经研究发现,矿区污染场地生活区污水处理站渗漏水会给矿区含水层带来一定污染影响,此外,矿区污染场地环境水文地质含水层的渗透性及补给条件差,加重了地下水污染。

矿区土壤重金属污染修复技术的应用

目前对矿业固废综合利用市场主体作用尚未发挥,尾矿等固废利用途径比较窄,仅仅是作为生产建筑材料的添加料,行业消纳能力有限,导致大量的固体废弃物的自然堆放,这种处理方式不仅占用大量土地资源,而且经过长期的自然环境的风化作用。通过加强矿区生态恢复与环境修复学科交叉研究,集成地质学、生物学、材料科学以及环境科学与工程多学科交叉研究集群,形成矿区土壤污染修复立体治理理论体系。本文就此展开了探究。

矿区重金属污染快速检测及生物修复方法研究

生物修复技术通过生物代谢活动,可将矿区环境中有害物质转化为无公害物质,净化矿区土壤中的重金属元素。为此,对矿区重金属污染进行检测及生物修复,选择实验所需仪器及型号参数,将乙酸纤维素膜作为试纸条底膜,浸入到浓度相同的重金属离子溶液中,通过调整反应时间和pH值,确定最佳反应条件。采用芦苇和盐地碱蓬作为修复矿区重金属生物,将芦苇和盐地碱蓬置于重金属污染土壤中,经过一定周期的培养完成生物修复。通过表征分析和结果表明,在最佳条件下,使用高灵敏性的试纸条检测到的结果与实际结果相近。在一定培养周期内,生物修复方法能有效去除土壤样品中的重金属离子。

生态敏感性下矿区土壤重金属污染治理技术研究

由于煤矿资源的过度开采,使得矿区土壤重金属污染问题加剧。为了有效解决这一问题,提出生态敏感性下矿区土壤重金属污染治理技术。该方法通过获取矿区边坡数据,并根据获取结果将矿区划分成5个生态敏感因子,结合生态敏感性综合指数,评价矿区生态敏感的可视化分布;通过对矿区土壤的采样及重金属形态测定,取得不同采样点的矿区土壤重金属污染指数。依据获取结果,采用沸石-生物炭配施,对矿区土壤重金属实施治理修复。根据最终修复评价可知,复合改良剂对污染土壤的治理及修复具有优越性。

重金属污染矿区复垦土壤微生物生物量及酶活性的研究

对铜矿废弃地复垦土壤微生物生物量及酶活性研究结果表明 ,与对照土壤相比 ,矿区复垦土壤微生物生物量C、N和P均有所降低 ,微生物商Cmic Corg可作为矿区重金属污染土壤微生物学敏感指标之一 ;酶活性变化与此相似 ,脲酶、脱氢酶和酸性磷酸酶与对照差异显著 ,其他则与对照差异明显 ,一定程度削弱了矿区土壤中C。

两种改良剂对矿区重金属污染土壤中Pb、Cd、Zn的固定效果

对重金属污染土壤分别施加膨润土和磷酸二氢钙2种改良剂,研究了这两种改良剂对土壤中Pb、Cd、Zn的固定效果。实验结果表明:(1)膨润土和磷酸二氢钙均可以降低土壤中交换态Pb、Cd的含量,对交换态Zn含量的影响不明显。(2)随着膨润土的加入量的增加,交换态Pb含量先减少,当施入量为2.0 g.kg-1时,其减少量最大,减少了0.48%,随后交换态Pb含量又呈增高趋势;而交换态Cd、Zn的含量则呈降低趋势,最大减少量分别为7.75%、0.41%。(3)随着磷酸二氢钙施加量的增加,交换态Pb、Cd含量均有明显的降低,且都呈现先减少而后逐渐上升的趋势。当加入4.0 g.kg-1时,交换态Pb减少量最大,减少量为1.31%;当加入1.0 g.kg-1时,交换态Cd含量减少最大,减少了7.99%。而加入的磷酸二氢钙使交换态Zn量增加了,因此磷酸二氢钙不利于Zn的固定。(4)磷酸二氢钙对Cd、Pb的固定效果优于膨润土。

我国矿区土壤污染防治法律制度初探

矿区土壤污染形势严峻,但我国尚未制定专门性的矿区土壤污染防治制度,现行矿山环境保护相关制度也无法有效防治矿区土壤污染,因此,认识矿区土壤污染的现状和特点,探究矿区土壤污染防治法律制度的生成和发展路径,构建切实可行的矿区土壤污染防治法律制度,具有重要的理论意义和实践意义。从污染途径、危害和特点等诸方面来看,矿区土壤污染与一般性的土壤污染没有实质性差异;从其他国家和地区的成功经验来看,也多按照土壤污染防治的一般流程而不是根据土壤污染的不同区域来设计土壤污染防治制度。因此,一般性的土壤污染防治法律制度原则上适用于矿区土壤污染防治,但同时还应根据矿区土壤污染的特性和矿山环境保护的一般规律在专门的矿产资源立法中作有区别的补充规定。

采矿区土壤重金属污染生态修复研究进展

本文阐述了矿区土壤重金属污染的评价方法和土壤重金属污染的植物、微生物的修复技术。探讨了植物修复特点以及研究动态、植物修复技术目前尚存在的某些不足和今后努力的方向;阐明了土壤微生物修复的机理,指出以较敏感的土壤微生物作为指示生物,确定土壤中重金属的最大允许浓度;展望了以生物技术培育对重金属具降解能力的微生物应用前景,为土壤重金属污染的整治及其生态修复提出新途径。

基于利益相关者视角的矿区环境污染治理评价指标体系

矿区环境污染是矿业发展产生的生态环境问题之一,对污染治理的评价关系到矿区社会经济的可持续发展。本文以利益相关者理论为视角,考虑在矿区污染治理中各利益相关者的利益诉求和响应措施,借助DPSIR模型为指标框架,以江西省永平矿区为案例,根据矿区环境污染的前因后果及实际状况,构建了一套以矿区污染治理指数为目标层、32个具体指标的评价指标体系,进而探讨了矿区污染治理指数定量化的计算方法,以期科学评估矿区环境污染治理效果,为矿区环境污染问题提供借鉴。

江西德兴矿区重金属污染植被标示性研究

重金属污染是矿区环境污染中严重问题之一,重金属对矿区周边生物的多样性有很大影响,并可以通过地下水、土壤、植物等途径进入人体,危及人体健康(张发旺等,2001)。矿山污染监测和识别的传统方法是以化学方法为主,但该方法费用高、费时、费力,且监测范围有限,而基于遥感技术的植物监测方法,具有视野宽、信息量大以及快速、动态监测的特点,越来越成为资源开采、环境变化等问题研究的重要技术手段(马向平等,1997)。