Page 199 - 地质灾害防治与地质环境
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第七章 矿山环境生态修复
我国,表土回填技术也是污染土壤物理改良的常用方法。该技术通过将表层土
(0 ~ 60cm)分离并存放,等采矿后回填时再取回覆盖;或者是直接将异地未
受污染土壤运来使用。表土回填技术主要目的是维持矿区表层土结构、养分、水
分以及微生物、动物群落,使之成为可生长植被的高质量土壤。我国鞍山市和承
德市几处矿区,用新土覆盖在受污染土壤表面的物理修复方法获得了良好的成效。
我国铁尾矿中常含有较高的 N、P、K 等元素,因此针对铁尾矿往往采用半新土
覆盖的修复方法,这种方法需要按一定比例将新土与尾矿砂混合,然后覆盖于铁
尾矿的表面。不仅能达到优化土壤物化性质的作用,而且能降低使用大量新土的
成本。当覆盖新土与铁尾矿的质量比为 1 ∶ 1 时,可达到可观的生物多样性和均
匀性指数,但新土层的稳定性与降水特性、坡度、边坡特性和覆土厚度密切相关。
物理修复法因其操作简单、不易引起其他消极影响的优点被广泛用于我国矿
山修复,但也存在一定的局限性。其中隔离法使用范围有限,通常仅用于已经受
到严重污染,且土壤中污染物容易迁移和分解的情况。而换土法、覆盖法成本较高,
占用大量土地,虽然尾矿在经覆土修复后可以达到农用土质标准,但是也需要花
费人力和大量新土,且新的集土区也可能对原生态造成破坏和干扰,此类方法适
用于污染面积较小的修复工程。电动力学法适用于传导性好的土壤,但是此法能
耗损失大,容易受到电极和土壤复杂成分的影响,无法充分发挥自身技术优势。
(二)化学修复技术
化学修复一般有两种主要形式:通过水或者化学试剂浸出土壤中重金属,促
进重金属的解析,使其从固相转移到液相;或者通过添加固化剂等化学的方法抑
制或降低污染物的水溶性、迁移性和生物有效性。
常用的浸出液包括酸溶液、盐溶液(CaCl 2 、NaCl 等)、表面活性剂(鼠李
糖脂等)。土壤中化学性质活泼的金属氧化物如铁氧化物,采用简单的水淋洗就
能使其溶解,使用酸溶液反而会对土壤造成严重影响。酸类淋洗液一般用于土
壤中铝、硅等氧化物的溶解,其中铝氧化物的溶解效果远高于硅氧化物。研究
表明使用乙二胺四乙酸(EDTA)淋洗液去除土壤重金属时,土壤有机物的含量
也会减少,说明酸淋洗时可以释放与有机物或无机氧化物结合的重金属。Liu 等
人使用 2M 的 HCl 浸出土壤中 Cr、Pb、Zn、Cu、Cd,发现 HCl 可以改变各重
金属的形态,从而起到较好的祛除效果,对各重金属的去除率分别为 80.75%、
88.69%、98.00%、79.33% 和 95.52%。
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