寧都縣廢棄礦山生物修復技術措施

蔡立標，羅昌繁

（江西省地礦局贛南地質調查大隊，江西 贛州 341000）

1 資源特點及開采工藝

（1）資源特點。寧都縣可開采礦物的主要特點是:品位低、稀土元素配分齊全、放射性元素含量低、主要以離子態的形式吸附于礦物表面、主要賦存在全風化層。寧都縣礦體主要賦存在侵蝕剝蝕構造丘陵地貌，主要分布于燕山早期第一階段第二次巖漿侵入的花崗巖風化殼內，礦床厚度在5m～30m，一般為7～15m。

（2）開采工藝。寧都縣礦山開發經過幾十年的發展，其開采經歷了池浸、堆浸和原地浸析等3種采礦工藝的變遷。

2 礦區地質環境問題及危害

寧都縣的礦山開采過程中，由于其獨特的采選冶形式，對當地生態環境產生的破壞更為突出。尤其是對土壤的破壞尤為嚴重[1]。土壤對稀土金屬具有強烈的吸附性，且稀土在土壤環境中的遷移能力很弱，這使得金屬礦物在土壤環境中具有很強的累積性[2]。

因為稀土開采中大量使用浸礦劑導致的土壤中NH4+、NO3-、NO2-含量嚴重超過土壤背景值、并在礦山內部富集，存在潛在生態風險，主要原因是“三氮”的毒性[3,4]。進入土壤中的NH4+-N、NO3--N、NO2--N不但會對環境造成強烈的影響，而且最終會通過水、農產品、食品進入人體，危害人體健康。NO3--N對人體的危害僅次于農藥，長期飲用高NO3--N的水源會引起嚴重的疾病甚至死亡。另外，NO3--N、NO2--N是亞硝基化合物（NOCs）的前體物，一些NOCs能夠引起癌癥、高血壓、畸形和突變。另外NH4+-N、NO3--N、NO2--N對動植物也有廣泛的危害性。

3 寧都縣廢棄礦山恢復治理—生物修復技術

鑒于寧都縣的礦開采后，致使礦區土壤質地、結構破壞嚴重、水質污染嚴重、生物群落破壞等，造成生態修復困難。受土壤侵蝕作用及大量化學浸出劑使用的影響，礦區土壤及水體氨氮及稀土元素含量嚴重超標，大量開采過后的礦山周邊至今寸草不生，生物多樣性破壞嚴重。

在綜合治理時，應采用生物修復技術對礦區進行土壤改良綜合治理。

采用生物技術進行土壤改良綜合治理，其特點是以農業廢物為生物質載體，采用解淀粉芽孢桿菌菌株為植物促生菌劑，建立礦原位修復植物護理體系。通過生物質載體的固定可以使植物促生菌長期保持活性，使其在環境中也可地發揮高效作用。

該技術不僅可以增加土壤肥力還可以防止土壤析結、防止土壤水分快速蒸發。采用農業廢物生物質載體，來源廣，費用低，操作簡單。不僅可以“廢物”利用，而且可以作為一種生物肥料，為植物提供各種物質，使被修復的土壤更適合植物生長。

（1）技術基本原理。以農業廢物為生物質載體，采用解淀粉芽孢桿菌菌株為植物促生菌劑，制備廢棄礦原位修復植物護理體系。通過生物質載體的固定可以使植物促生菌劑長期保持活性，使其在復雜環境中也可穩定地發揮高效的作用。

（2）施工流程。采用原位生物修復基本方案，根據施工圖設計，修復用微生物菌劑，選擇合適的植物類型，預計需要的植物量，按施工圖設計施工開溝，布施植物秸稈，施用菌劑，覆蓋土層，播種或種植選用植物，布置滴灌系統，適當覆蓋秸稈，修復區管理，包括滴灌，收獲，制備生態制劑，各種指標監測。

（3）治理效果。通過利用生物修復技術；對修復中的土壤和修復后的土樣進行了采樣送檢，檢測數據表明，生物修復有利于提高土壤有機質，對氨的降低作用效果好，土壤有機質顯著提高，土壤鉻和汞顯著降低；氨的水平已經恢復正常，種植的植物將不會受到氨的毒害，農產品將不會再有鉻和汞超標現象。

（4）生物修復技術優點：a、利用農業廢物作為植物促生菌劑生物質載體植物護理體系，可以利用植物促生菌解銨增加土壤肥力。還可作為一種保水劑，促進土壤團粒結構形成，防止土壤板結；破壞土壤毛細現象，防止土壤水分蒸發，不破壞修復區土壤的結構和質地。b、選用農業廢物作為植物促生菌劑的生物e載體，使菌種長期保持活性，可在復雜環境條件下能穩定地發揮高效性。從根本上清除土壤中的重金屬污染物。c、用農業廢物作為固定化載體，來源廣泛價格低廉，吸附效果好，菌種增殖速度快。而且還可作為肥料，為植物提供各種營養物質。d、本技術作為植物修復廢棄礦山的生物技術支撐，比物理化學法處理費用低、對環境影響小、效率高，而且不會造成二次污染。特別是對地下水的污染；盡快的恢復修復區的生態結構，從而減少和避免“水土流失”、“山體滑坡”等次生災害的發生。e、治理工藝簡單，生產成本低。

4 結論

（1）通過對寧都縣廢棄礦山開采歷史、收集資料、現場踏勘等總結分析，認為該地區礦開采對礦山地質環境破壞十分嚴重。

（2）相對于傳統的工程治理技術措施，生物修復技術優點明顯，且取得了良好的效果，其成功經驗可以借鑒到贛州其他稀土礦礦山，全面提高贛州廢棄礦山地質環境恢復和綜合治理水平，為推進生態文明建設、建設美麗中國做出新的貢獻。