礦山土壤環(huán)境污染治理的措施

李夢(mèng)天

中陜核工業(yè)集團(tuán)二一一大隊(duì)有限公司 陜西西安 710000

傳統(tǒng)礦山普遍存在各種環(huán)境問題，如：地表景觀破壞、水資源污染、土地資源破壞、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)、生物多樣性損失等。土壤是人類生存繁衍的重要基礎(chǔ)資源，在環(huán)境污染愈發(fā)嚴(yán)重的情況下，土壤自身具備相應(yīng)的污染凈化、緩沖功能，這也是維持人類長(zhǎng)久生存發(fā)展的關(guān)鍵所在[1]。

1 我國(guó)礦山土壤環(huán)境污染治理現(xiàn)狀

礦山土壤環(huán)境修復(fù)治理與其他的污染修復(fù)相比較，本身所消耗的資金比較多，再加上礦山土壤環(huán)境具有積累性、地域性與隱蔽性等特點(diǎn)，無(wú)論是從減少礦山土壤環(huán)境存量，還是在有效控制新的污染源方面，都需要投入大量的人力與資金。雖然在2018年期間，我國(guó)在礦山土壤環(huán)境治理方面投入了90億，但是在實(shí)際治理的過程中，仍存在很大的問題與不足。在后期的礦山土壤環(huán)境治理過程中，由于經(jīng)濟(jì)的來(lái)源比較狹窄，也得不到長(zhǎng)期穩(wěn)定的基礎(chǔ)保證，因此，經(jīng)濟(jì)支出問題成為礦山土壤環(huán)境治理的重要阻礙之一。雖然國(guó)家重視這種現(xiàn)象并已經(jīng)頒布了關(guān)于土壤管理的新要求與標(biāo)準(zhǔn)，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展角度來(lái)看，我國(guó)礦山土壤環(huán)境在修復(fù)的過程中，仍然需要更多的資金投入[2]。

2 現(xiàn)有礦山土壤污染修復(fù)治理技術(shù)

2.1 生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)可以有效地降低重金屬污染物濃度，并且有成本低，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，使其在土壤重金屬污染治理方面?zhèn)涫荜P(guān)注。生物修復(fù)技術(shù)包括植物修復(fù)技術(shù)、動(dòng)物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)。

2.1.1 植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)技術(shù)主要利用植物的新陳代謝活動(dòng)來(lái)吸收、提取、分解、轉(zhuǎn)化和固定土壤中的重金屬。植物對(duì)重金屬污染的修復(fù)方式主要有以下幾種：植物根濾、植物萃取、植物穩(wěn)定、植物揮發(fā)。植物根濾是通過植物根系吸收、富集和沉淀水體中的重金屬；植物萃取是將重金屬積累于植物組織中，通過收獲植物的地上部分將污染物移除；植物穩(wěn)定是通過將重金屬固定于植物根部及根系周圍來(lái)降低土壤重金屬的移動(dòng)性；植物揮發(fā)是將重金屬吸收到植物體內(nèi)后轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)釋放到大氣中。與其他技術(shù)相比，植物修復(fù)雖然修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，但因其經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、無(wú)二次污染等特點(diǎn)被認(rèn)為是一種可替代技術(shù)[3]。

2.1.2 微生物修復(fù)技術(shù)

微生物修復(fù)技術(shù)是利用土壤中藻類、細(xì)菌、真菌和古菌類生物對(duì)土壤中重金屬進(jìn)行吸收、沉淀和氧化還原作用，將土壤中重金屬轉(zhuǎn)化為毒性較低的價(jià)態(tài)。微生物修復(fù)技術(shù)的特點(diǎn)是不僅可以去除污染土壤中的有害物質(zhì)，也可以提高污染土壤的肥力，改善土壤結(jié)構(gòu)，成本低，但是修復(fù)周期較長(zhǎng)。

2.1.3 動(dòng)物修復(fù)技術(shù)

動(dòng)物修復(fù)技術(shù)主要利用土壤中蜈蚣、蟲類、蚯蚓和鼠等動(dòng)物直接或間接分解、改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，進(jìn)而與植物、微生物相互作用來(lái)促進(jìn)修復(fù)銻污染土壤。土壤動(dòng)物修復(fù)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是綠色且環(huán)保不會(huì)產(chǎn)生污染，但是，修復(fù)周期較長(zhǎng)。

2.2 物理/化學(xué)修復(fù)技術(shù)

2.2.1 物理法

該技術(shù)是以熱揮發(fā)原理為主，即在治理過程中對(duì)污染土壤采用熱處理手段進(jìn)行升溫處理，在達(dá)到相應(yīng)溫度后污染物被解析或揮發(fā)，以此獲取相對(duì)理想的污染治理效果。該技術(shù)適用于具有揮發(fā)性、半揮發(fā)性的污染土壤，如農(nóng)藥污染、氯代物污染等。相對(duì)于其他技術(shù)應(yīng)用，物理治理方法在能量消耗、修復(fù)效果等方面優(yōu)勢(shì)顯著，其劣勢(shì)是無(wú)法作用于大規(guī)模污染土壤。

2.2.2 化學(xué)法

主要是依托于化學(xué)淋洗試劑的應(yīng)用來(lái)達(dá)到污染治理的目的，污染土壤中的污染物遇到淋洗試劑出現(xiàn)脫附、螯合以及溶解等反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)將土壤中相應(yīng)污染物進(jìn)行有效分離。目前土壤污染治理中淋洗試劑的應(yīng)用包括表面活性劑、酸堿液、絡(luò)合試劑等[3]。在實(shí)際治理過程中通過氧化、還原反應(yīng)進(jìn)行污染物的剝離，或者是將污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒害的沉淀物。相對(duì)于其治理手段，化學(xué)修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在避免植物吸收、污染遷移，并保證其生態(tài)系統(tǒng)不受到土壤污染的影響。

2.3 等離子體修復(fù)技術(shù)

等離子體修復(fù)技術(shù)最早應(yīng)用于大氣污染治理，是高級(jí)氧化技術(shù)之一，隨著該技術(shù)的持續(xù)開發(fā)，目前在水體、土壤污染治理的應(yīng)用中已取得一定成效。經(jīng)大量實(shí)踐研究表明，在土壤污染治理中合理應(yīng)用等離子修復(fù)技術(shù)，能夠做到對(duì)土壤中液相、氣相污染物的有效分解[5]。例如，土壤中的污染物會(huì)在H2O2、OH、O3等氧化活性粒子的作用下逐漸氧化降解。相對(duì)于其他污染治理技術(shù)，等離子體修復(fù)技術(shù)在使用范圍、無(wú)毒害性、降解效率等方面存在顯著優(yōu)勢(shì)，但缺點(diǎn)是成本過高。

3 礦山土壤環(huán)境污染治理的措施

3.1 等離子體修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用

在土壤污染治理中應(yīng)用等離子體修復(fù)技術(shù)，治理成效會(huì)受到電子密度、污染物濃度、電子能量等方面的綜合影響[6]。其在處理土壤污染過程中，活性粒子在放電作用下形成較強(qiáng)的氧化性，一般情況下，活性粒子可存在土壤表面或土壤中，污染物在接觸活性粒子后逐漸被氧化分解。等離子體修復(fù)技術(shù)應(yīng)用于土壤污染治理有以下優(yōu)勢(shì)：治理過程效率高、在環(huán)境污染、能源消耗方面影響較小，普適性較強(qiáng)。因此，在現(xiàn)階段土壤污染治理中，等離子體修復(fù)技術(shù)具有十分廣闊的發(fā)展空間。等離子體修復(fù)技術(shù)在土壤治理過程中，因氣體受到電極電場(chǎng)的影響與刺激，產(chǎn)生前移、電離現(xiàn)象，并在其作用下形成H2O2、O3活性粒子以及OH、O2等自由基，土壤中的污染物在活性粒子與自由基的影響下逐漸被分解。同時(shí)，活化狀態(tài)下的高能粒子在反應(yīng)過程中可以做到對(duì)活性分子、自由基的持續(xù)產(chǎn)生，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在污染物質(zhì)分解中進(jìn)行氧化物質(zhì)的持續(xù)補(bǔ)充。另外，土壤中污染物質(zhì)在等離子體沖擊波、紫外線的影響下會(huì)加速分解進(jìn)程。由此可以看出，等離子體修復(fù)技術(shù)對(duì)污染土壤進(jìn)行治理能夠做到高效率、高質(zhì)量。

3.2 健全地方政府“多元共治”制度體系

在土壤污染修復(fù)治理中，構(gòu)建“多元共治”制度體系，主要是指采用多種方式來(lái)調(diào)動(dòng)各級(jí)地方政府治理土壤污染修復(fù)積極性，使其充分發(fā)揮各自的協(xié)調(diào)作用，激勵(lì)社會(huì)各界多元主體參與到治理工作中來(lái)。我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，土地與土壤資源作為重要的基礎(chǔ)資源，近年來(lái)隨著人口增加與土壤污染問題日益嚴(yán)峻，土地資源逐漸出現(xiàn)短缺現(xiàn)象[3]。在利益與土地供給這一矛盾沖突中，如果僅僅依靠政府單方面的協(xié)調(diào)與管理很難將這一矛盾進(jìn)行調(diào)和[4]。這就要求社會(huì)各界主體之間要做到相互交流與合作，使我國(guó)的土壤污染修復(fù)治理工作得到更加高效地開展。此外，在構(gòu)建多元化的政府協(xié)作機(jī)制過程中，還要充分把握以下兩個(gè)方面的內(nèi)容：一方面，在把握好各行政主體之間的協(xié)作與交流的同時(shí)，還要不斷提升自我管理意識(shí)，促進(jìn)行政主體與非行政主體兩者之間進(jìn)行高效協(xié)作。另一方面，要把握好上下級(jí)政府之間的協(xié)調(diào)，并不斷鼓勵(lì)各級(jí)政府利益主體間的自主協(xié)調(diào)。

3.3 發(fā)揮礦山企業(yè)帶頭作用

3.3.1 中小型礦山企業(yè)

首先是治理與投資面的拓寬。提高礦山環(huán)境管理效率，注重綜合治理。源頭控制，依據(jù)綠色礦山建設(shè)原則，調(diào)整企業(yè)礦產(chǎn)資源開發(fā)模式，最大程度減少對(duì)環(huán)境的破壞；科學(xué)配置礦業(yè)權(quán)，將礦業(yè)權(quán)設(shè)立在資源條件允許、對(duì)環(huán)境影響較小的地方，降低治理成本和難度；綜合治理固體廢棄物。自覺進(jìn)行尾礦開發(fā)；加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的研究與投入；做好勘察與評(píng)估工作，為環(huán)境治理提供依據(jù)；建立激勵(lì)和制約機(jī)制，將環(huán)境治理與廢棄物處置有機(jī)結(jié)合，以小代價(jià)獲利；適度加大“生物治理”的投入。

其次，要完善投資與治理體系。對(duì)排污治污權(quán)的初始分配可進(jìn)行適當(dāng)外包。鑒于我國(guó)目前的情況，廣大中小型企業(yè)存在著承受能力低、管理水平低、環(huán)保費(fèi)用缺乏、信息不對(duì)稱等問題，可采取公開拍賣、標(biāo)價(jià)出售、免費(fèi)發(fā)放等相結(jié)合的手段進(jìn)行治理；建議多種經(jīng)濟(jì)成分進(jìn)入企業(yè)環(huán)保領(lǐng)域。運(yùn)用財(cái)政貼息、收取污染處理費(fèi)、安排前期經(jīng)費(fèi)等手段，完善多元化的環(huán)保投融資機(jī)制[5]。

最后，要充分發(fā)揮政策法規(guī)的優(yōu)勢(shì)。完善環(huán)保目標(biāo)責(zé)任考評(píng)制度，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)保效益、公眾滿意度進(jìn)行全面考核公布，并強(qiáng)化考核結(jié)果的應(yīng)用；對(duì)于無(wú)力獨(dú)立承擔(dān)較高的環(huán)境成本的企業(yè)，政府的投入不論對(duì)企業(yè)還是環(huán)保都是非常重要的；推動(dòng)建立中小型礦山企業(yè)環(huán)境補(bǔ)貼制度、改進(jìn)與完善排污收費(fèi)制度、強(qiáng)化綠色環(huán)境稅收政策；設(shè)立環(huán)境產(chǎn)業(yè)基金，利用“受益者分擔(dān)補(bǔ)償原則”，消費(fèi)者與污染者皆有責(zé)任投入，使得資金來(lái)源多樣化。

3.3.2 大型礦山企業(yè)

首先是大型礦山技術(shù)與工藝的革新，在技術(shù)與工藝上下投入是對(duì)于環(huán)境破壞的一種減輕，將環(huán)保的理念貫穿整個(gè)流程。例如，針對(duì)不同條件的礦，采用最為經(jīng)濟(jì)環(huán)保的采礦方法。對(duì)于自然崩落法環(huán)保但實(shí)用性差，充填法安全環(huán)保但成本高的特點(diǎn)，進(jìn)行權(quán)衡，考慮是否需要在此時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看的環(huán)保投入[6]。

其次，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，其核心則是可持續(xù)發(fā)展工程的思想。開發(fā)新建項(xiàng)目應(yīng)計(jì)劃開采、規(guī)范經(jīng)營(yíng)，杜絕棄貧采富、棄難采易、優(yōu)礦劣用這類粗放作業(yè)行為，采選及冶煉工作應(yīng)綜合開發(fā)利用；將環(huán)境治理、土地復(fù)墾及植被恢復(fù)、地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與綜合治理納入生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，防污染工程項(xiàng)目與主體工程同時(shí)投入生產(chǎn)，環(huán)境治理及生態(tài)恢復(fù)工作盡早完成；通過技術(shù)創(chuàng)新使得礦產(chǎn)的采、選、冶過程對(duì)環(huán)境的擾動(dòng)最小；加強(qiáng)資源的循環(huán)利用與廢棄物的再資源化，解決廢棄物升值與尾礦再利用問題。在大型礦山的建設(shè)與生產(chǎn)過程中，常規(guī)方法并不能夠掌握生產(chǎn)帶來(lái)的環(huán)境污染與生態(tài)破壞之間的依存關(guān)系，也就不利于綠色可持續(xù)的建設(shè)工作。因此，大型礦山企業(yè)有必要在構(gòu)建企業(yè)綠色投入產(chǎn)出模型上做研究。綜合考慮實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況，其綠色投資與產(chǎn)出模型可包含以下內(nèi)容：開發(fā)或生產(chǎn)某產(chǎn)品需消耗的某自產(chǎn)原料數(shù)量、開發(fā)或生產(chǎn)某產(chǎn)品需消耗的某外購(gòu)原料數(shù)量、污染治理部門在治理某種污染物過程中消耗某自產(chǎn)原料數(shù)量、污染治理部門在治理某種污染物過程中消耗某外購(gòu)原料數(shù)量、某產(chǎn)品最終產(chǎn)量、某污染物最終治理量、污染治理部門治理某污染物所投入的費(fèi)用／所創(chuàng)造的新價(jià)值等多項(xiàng)具體數(shù)據(jù)，需以未知量的形式表示。其具體內(nèi)容包括產(chǎn)品方面主要為金屬礦石或煤礦及其附屬產(chǎn)物，外購(gòu)產(chǎn)品包括鋼材、木材、雷管、炸藥、汽油等，污染治理部門主要包括采空區(qū)、塌陷區(qū)、尾礦、廢水、煙塵氣等，投資內(nèi)容主要包括最初投入及其轉(zhuǎn)化為的利潤(rùn)、還有新創(chuàng)造價(jià)值，主要是反映企業(yè)各部門勞動(dòng)者在環(huán)境治理中所創(chuàng)造的價(jià)值，當(dāng)然也可以包括社會(huì)效益與環(huán)境效益。在建立了這樣一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫(kù)后，就可以根據(jù)企業(yè)資金平衡關(guān)系建立綠色投入產(chǎn)出模型，包括實(shí)物模型（產(chǎn)品）和價(jià)值模型，接下來(lái)則可以將數(shù)據(jù)代入，找到綠色投入產(chǎn)出系數(shù)，目的在于更直觀地了解環(huán)保投資對(duì)于企業(yè)的利好，以供企業(yè)決策層制定環(huán)保投資戰(zhàn)略[7]。

從政府角度看，需要加強(qiáng)政策引導(dǎo)，建立廢棄物綜合利用的激勵(lì)和制約機(jī)制。以經(jīng)濟(jì)利用為紐帶，完善綜合利用的相關(guān)經(jīng)濟(jì)政策，調(diào)動(dòng)積極性，使企業(yè)自覺將資源綜合利用、污染治理、技術(shù)改造相結(jié)合，變廢為寶，走循環(huán)經(jīng)濟(jì)。生產(chǎn)建設(shè)要改變粗放的排棄做法，新建與擴(kuò)建礦區(qū)應(yīng)堅(jiān)持綜合利用，“以廢養(yǎng)廢”，自力更生為主，國(guó)家輔助為輔，找到新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)；政府可以建立各種形式的資源綜合利用共同體，并堅(jiān)持科研融入生產(chǎn)，大力支持生產(chǎn)企業(yè)與科研單位聯(lián)合開展循環(huán)經(jīng)濟(jì)在礦山中的具體應(yīng)用的研究[8-9]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，合理治理我國(guó)礦山土壤污染，不僅可以提高土壤資源的使用率，還能夠在一定程度上促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步。