環境保護下某稀土礦周邊生態環境監測與質量評價

王 玲

（江西省鎢與稀土產品質量監督檢驗中心，江西 贛州 341000）

近年來，中國在環境保護方面的戰略地位不斷提升，環境保護被提上了國家議程。在資源勘探和環境保護雙重條件中，近幾年來對環境保護下生態風險評價，以及稀土礦環境質量分析二者皆是研究的熱點話題。我國具有巨大優勢的礦產資源之一就是稀土，國內百分之六十以上的省份均已發現稀土礦床的存在，其數量多達130個，且礦床的種類很全面。中國是稀土大國，不僅儲量豐富，而且擁有完整的產業鏈。稀土產業的基礎就是稀土礦床，有效的開發和利用稀土礦對加快產業的發展有著無法取代的效果。我國六大稀土礦床之一中有一種離子吸附型稀土礦床，它在我國乃至全世界的稀土產業中都占有舉足輕重的位置。

1 環境保護下某稀土礦周邊生態環境監測

1.1 環境保護下某稀土礦周邊生態環境監測所存在的問題

環境保護下對于某些稀土礦山環境科學的研究有很多，關鍵分類為下列的七種內容：一是開發稀土造成的環境，二是水文地質，三是土壤土質，四是土壤中重金屬元素和稀土元素的回填行為，六是水土生態風險評估，七是解析污染源。此外，還有水土的回輪礦區環境問題的防治、生物效益和居民健康。我國稀土產業的發展取得了顯著的成就，但難以消除環境成本的快速上升，對環境造成一定程度的破壞。稀土在開采的時候，一般都會有很多環境問題隨之而來，涵蓋了針對大氣、水體(地下水和地表水)以及土壤和其他介質的放射性、氟、氨、氮、硫酸鹽和重金屬等類型的污染情況[1]。

在此之內，對于土壤的重金屬污染對于生態環境和食品問題有重大影響，這和人類的生存問題關系密切。露天稀土礦擁有很強的隱蔽性，長期的殘留性以及不可逆轉的危害性等主要特征，這也是開采露天稀土礦造成的關鍵環境問題中的一種。稀土資源早期開發，由于技術落后、管理落后、環境意識淡薄，造成土壤重金屬污染。隨著原位浸出技術的推廣應用，雖然環境污染在很大程度上有所減緩，但生態環境污染仍然存在。主要原因如下：一是原地浸出水體堆積的尾礦中重金屬含量超標，通過雨水很容易造成侵蝕，在經過陽光的直射，一系列自然效應變回釋放到環境中，并直接遷移到附近的土壤里。在置換REE離子時，這種溶液會同一時間置換許多種類的離子，從而造成重金屬超出標準，從而污對周圍的土壤進行污染。溶液為浸出劑，其中含有重金屬元素。另一方面，大量的浸出工藝廢水在稀土開采過程中產生的離子吸附也會對水環境產生巨大的影響，過濾廢水是對浸出過程中被礦體吸收的水進行再過濾而產生的。淋濾廢水是由與降雨和季節性有關降水形成的，工藝廢水是正常工藝產生的酸性廢液，含有很多的C1-、S042-和NH4+，還有較少的REE、Cu、Zn、Pb等離子。標準及格的礦井不會產生太多的廢液，可是若不小心滲入水體周圍，也同樣對水環境造成嚴重影響。根據以上內容，在離子吸收稀土礦土壤及水環境周圍重金屬等污染時，因對各種因素的綜合生態風險進行評估[2]。

1.2 環境保護下某稀土礦周邊生態環境監測問題應對策略

1.2.1 環境保護下的稀土礦植被修復策略研究

植物群落通過對土壤的檢測，對于環境和植物的污染和其余特征建立了對于植物的高效配置，結合理論基礎進行研究，對生態系統的功能結構進行恢復，以新的方式建立景觀的良好性。對尾礦庫區域內目前的環境問題做出理論研究的結合，在該區域內提出不同植物群落的恢復模式進行研究。要認真思考垂直和水平的結構不同，以及不同結構下的生態修復空間。依照對喬、灌、草三類不同植物的群落恢復模式進行探索，根據植物群落穩定性、生物多樣性更新以及生態系統的恢復重建等方面，研究出更完善的植物恢復模式，重建良好的景觀效果，改善生態系統的功能結構，為稀土礦植被恢復規劃提供有效的科學依據。

稀土礦周邊地區土壤立地條件污染嚴重，植物修復項目在稀土礦周邊地區進行，分為S1區和S3區，如表1所示[3]。

表1 不同修復方式主要植物配植表

在植物修復過程中，應首先考慮生態效益。在滿足自然規律的基礎上，選擇進行群落配置的植物為鄉土樹種以及富集耐受性類植物，用來滿足植物群落的原則，有效科學地復原環境內的土壤。之后要考慮原址內容下的經濟息率，利用原址植物、土壤環境等條件因素，充分采用不一樣的方式優化恢復群落。

1.2.2 環境保護下的稀土礦周圍水源污染策略分析

水污染是稀土開采活動造成的諸多環境污染的重點，從采礦的角度來看，水污染也是最容易控制的污染源。在土壤中，Cu、Zn等元素的母質特征相同，就證明重金屬在土壤內的分布特征關鍵受土壤形成的干擾，Cd、Pb等關鍵累積元素與母巖特征差距很大，最主要的來源受到人類活動和巖石物質的制約。研究了兩種重金屬中，土壤和水文地質的化學特征，可以得到結論如下：①水稻土壤中重金屬元素含量很高，這也與開采稀土礦的空間有關聯，采礦（人為因素）會引發土壤再次富集一起，尾礦中Pb元素表現異常。這就證明水稻土環境已受到采礦活動的影響。懸浮稀土分離廠和廢棄稀土礦附近稻田土壤中重金屬含量減少，代表稀土礦選址后土壤環境得到了質的改善。②地表水的是地球化學研究的主要對象，在測試后發現此處研究區域內的水文地質，礦井開采周圍環境中，流經的巖石和土壤表面都吸附了重金屬，尤其是近礦流及下游受重金屬的影響含量較大，采礦廢水中發現的重金屬含量超標[4]。

2 環境保護下某稀土礦周邊生態環境質量評價

單因素指標法是目前常用的水環境評價方法之一。具體某水體中的一項或多項評價指標超過了規定極限，則該水體不具備水質等級的使用。根據地表水的功能和保護功能實現程度，以及各種地表水的pH、溶解氧和重金屬元素的參數限值，將其分為5類。

依照稀土礦水文地質的化學基礎參數和重金屬元素涵蓋率，對研究區內水質污染的程度進行了評估。14個地表水樣品的pH值和溶解氧值分別為5.93和6.82。礦區淋溶水除外，其他地表水pH值均為6.59。礦區下游溶解氧6.55除外，剩下的地表水溶解氧全部滿足工業環境質量的規準。除此之外，按照《飲用水衛生標準》1000mg/L的限量規定。研究區樣品中只有LN06(稀土礦廢水)采集的地表水樣品超出標準，電導率值表明LN06的溶液中鹽分含量也存在超標。

根據土壤中重金屬的環境背景值，水稻土樣品中所有元素的單一潛在生態危害系數在0.92之間，說明上述重金屬的生態危害程度較輕。5個樣品中Cd單一潛在生態危害系數為83.11，91.01表現出較強的生態危害程度。其他樣本小于35個，生態破壞程度較輕。所有樣品中重金屬的綜合潛在風險指數均小于145。取各樣本個體潛在生態危害系數平均值，計算各重金屬對綜合潛在生態危害的貢獻率，如下圖1所示[5]。

圖1 綜合潛在生態風險貢獻率

由圖1可知，Cd和Pb對水稻土壤重金屬綜合潛在生態危害的總貢獻率達到84%，其中只有Cd達到70%。上游采樣點的生態風險由中到強增加，下游采樣點的生態風險也是同樣。在采樣點中，只有重金屬綜合潛在風險分別達到強和中。Cd和Pb的潛在風險貢獻率達到87%，其中只有Cd達到78%[6]。

結果表明，以上的潛在生態風是通過險評估來確定的，銅、鎳、鉛和鋅元素在水稻土礦區是溫和的，而Cd的生態危害是中度和重度，和長江沿岸農田是最明顯的?？梢钥闯觯珻d是主要因素綜合潛在生態風險，水稻土壤離子吸附稀土礦區在江西南部，與Cd的風險水平和貢獻率綜合重金屬的潛在生態風險近年來不斷增加。在礦區水稻土壤污染防治研究中，重金屬Cd污染防治應成為重點。

3 結語

近幾十年來我國對于離子吸附型稀土礦的開采相當大，生態環境受到不同程度的污染尤其是礦區周邊，關鍵在廢氣、廢水、廢渣中體現，對周圍居民身體健康和生態環境都造成了或大或小的影響，觀測礦山周圍潛在的土壤環境風險是否存在，為提出有效的應急措施提供研究依據。在社會經濟可持續性發展的角度下，為當地的政府和相關單位部門客觀確定采礦所需的成本，第一時間采取相應的措施規范，對控制礦產的資源開采提供數據。