稀土矿区土壤重金属污染控制研究的几点建议

收稿日期：２０１８０１０１ 修改稿日期：２０１８０１３０ 基金项目：国家自然科学基金项目（５１４６４０１４）；江西省研究生创新专项资金项目（ＹＣ２０１７Ｓ２９３） 作者简介：张军（１９９２－），男，甘肃庆阳人，江西理工大学在读硕士，师从刘祖文教授，研究方向为重金属污染控制。电
话：１８６７０１４６５３８，Ｅ－ｍａｉｌ：ｍ１７３１００６８５５６＠１６３．ｃｏｍ 通讯联系人：刘祖文，男，博士，教授，研究方向为环境污染控制。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｚｗ＠ｍａｉｌ．ｊｘｕｓｔ．ｃｎ
污染，３００多 ｋｍ２ 的土地受到 Ｈｇ污染，每年将产生 １２００万 ｔ重金属污染粮食，已严重影响了我国的食 品安全，威胁人类身体健康 。 ［５６］
根据 ２０１４年环保部和国土资源部联合发布的 《全国土壤污染状况调查公报》公布的结果来看，我 国土壤环境状况整体形势较为严峻，尤其是土壤重 金属污染较为严重，在一些废弃矿区周边的土壤重 金属污染问题尤为突出。全国 １６．１％的土壤总超 标率中，轻微超标的占到了 １１．２％，轻度超标的为 ２．３％，中度以上的超标情况占到了 ２．６％［７］。宋伟 等［８］依托收集的耕地土壤重金属污染案例资料，建
摘 要：离子型稀土矿中伴生镉、铜、铊等重金属。因大量使用硫酸铵浸矿剂开采稀土，导致矿区土壤和水体中富 集氮化物，促进重金属及其附属产物的析出与迁移，加剧了矿区生态环境危害，导致土壤和水体不断恶化。从重金 属迁移转化规律、吸附解吸特性、重金属与氮化物耦合作用等方面系统阐述了土壤重金属污染的研究现状，并结合 目前存在的问题提出相关建议。以期为进一步降低稀土矿区土壤中重金属及其络合产物污染，减少其对环境危害 奠定一定的理论基础。 关键词：稀土矿区；土壤；重金属；污染控制 中图分类号：ＴＱ３１４；Ｘ５３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３２０６（２０１８）０６－１２５４－０４
第 ４７卷第 ６期 ２０１８年 ６月
应 用 化 工 ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．４７Ｎｏ．６ Ｊｕｎ．２０１８
稀土矿区土壤重金属污染控制研究的几点建议
张军１，胡方洁２，卢陈彬１，刘祖文１，杨秀英１，蔺亚青１
（１．江西理工大学 建筑与测绘工程学院，江西 赣州 ３４１０００；２．江西理工大学 资源与环境工程学院，江西 赣州 ３４１０００）
１ 背景
学者与环保工作者研究表明，重金属已经在一 定程度一定范围对土壤及周边生态产生了污染，已 影响了我国生态环境和粮食安全。土壤环境问题是 生态环境安全的重要组成部分，与人类生存息息相 关，土壤环境从根本上关系到我们所食用的食品质 量安全［１４］。近年来，土壤环境的污染状况 日 益 严 峻，特别是随着资源开发和工业化生产，土壤污染物 的性质、类型、组成逐步趋于复杂化、多样化。据不 完全统计，我国大约有 １００多 ｋｍ２ 的土地受到 Ｃｄ
第 ６期
张军等：稀土矿区土壤重金属污染控制研究的几点建议
１２５５
立了我国 １３８个典型区域的耕地土壤重金属污染数 据库，并 利 用 《土 壤 环 境 质 量 标 准》（ＧＢ１５６１８— １９９５）中的 二 级 标 准 作 为 评 价 标 准，测 算 了 我 国 耕 地的土壤重金属污染概况，得出了我国耕地的土壤 重金属污染概率为 １６．６７％左右，其中 Ｃｄ污染概率 为 ２５．２０％，远超过其他几种土壤重金属元素等成 果。过量的重金属在人体内富集，抑制生物酶活性， 破坏正常的生物化学反应，与体内有机成分结合成 络合物或螯合物，体内新陈代谢受到影响，对人体产 生危害［９］。镉从体内排出的过程中极其缓慢，通常 情况下，Ｃｄ在人体内的半衰期可达 ２０～４０年，如果 将含 Ｃｄ的食物长期摄入会产生肾脏、心血管损害、 骨骼病变、肺气肿、致畸、致癌等健康危害［１０］。当人 体摄入过量 的 铜 ［１１］，会 使 肝 内 铜 量 增 加 数 倍，超 过 耐受限量时，铜突然释放到血清内，产生神经组织病 变、肝炎等中毒现象。
Ｓｏｍｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｏｎｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｈｅａｖｙｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎｓｏｉｌｏｆｒａｒｅｅａｒｔｈｍｉｎｉｎｇａｒｅａ
ＺＨＡＮＧＪｕｎ１，ＨＵＦａｎｇｊｉｅ２，ＬＵＣｈｅｎｂｉｎ１，ＬＩＵＺｕｗｅｎ１，ＹＡＮＧＸｉｕｙｉｎｇ１，ＬＩＮＹａｑｉｎｇ１
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌａｎｄＳｕｒｖｅｙｉｎｇ＆ ＭａｐｐｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇａｎｚｈｏｕ３４１０００，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄ ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇａｎｚｈｏｕ３４１０００，Ｃｒｅｅａｒｔｈｍｉｎｅｃｏｎｔａｉｎｓｃａｄｍｉｕｍ，ｃｏｐｐｅｒ，ｔｈａｌｌｉｕｍａｎｄｏｔｈｅｒｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ．Ｄｕｅｔｏｅｘｔｅｎ ｓｉｖｅｕｓｅｏｆａｍｍｏｎｉｕｍｓｕｌｆａｔｅｌｅａｃｈｉｎｇａｇｅｎｔｉｎｒａｒｅｅａｒｔｈｍｉｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｔｌｅａｄｓｔｏｔｈｅｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆｎｉ ｔｒｉｄｅｓｉｎｔｈｅｓｏｉｌａｎｄｗａｔｅｒｏｆｔｈｅｍｉｎｉｎｇａｒｅａ，ａｎｄｐｒｏｍｏｔｅｓｔｈｅｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｍｉｇｒａｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ ａｎｄｔｈｅｉｒａｃｃｅｓｓｏｒｙｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｗｈｉｃｈａｇｇｒａｖａｔｅｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｈａｚａｒｄｓｏｆｔｈｅｍｉｎｉｎｇａｒｅａａｎｄ ｌｅａｄｔｏｔｈｅｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｎｇｏｆｓｏｉｌａｎｄｗａｔｅｒｂｏｄｉｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎｓｏｉｌｓｗａｓ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｆｒｏｍ ｔｈｅｒｕｌｅｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｍｉｇｒａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｄｅ ｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｎｄｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｈｅａｖｙｍｅｔａｌａｎｄｎｉｔｒｉｄｅｓ．Ｒｅｌｅｖａｎｔｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｗｅｒｅｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｌａｙａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｈｅｌｐｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｐｏｌｌｕ ｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｎｄｔｈｅｉｒｃｏｍｐｌｅｘｅｓｉｎｔｈｅｓｏｉｌｏｆｒａｒｅｅａｒｔｈｍｉｎｉｎｇａｎｄｔｈｅｉｒｈａｒｍ ｔｏｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎ ｍｅｎｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒａｒｅｅａｒｔｈｍｉｎｉｎｇａｒｅａ；ｓｏｉｌ；ｈｅａｖｙｍｅｔａｌ；ｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ