礦產資源分布特征與土壤污染狀況分析

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摘要：陜西省因其獨特的地理位置，礦產資源豐富，但是在開采礦產資源的過程中會造成土壤污染問題，而且礦產資源分布區的土壤污染相對嚴重?；诖?，根據礦資源的分布特征，對陜西省的土壤污染現狀進行了分析與總結。

關鍵詞：礦產資源；土壤污染；陜西省

礦產資源指經過一系列地質活動形成的，賦存于地下或地表，可供人類開發利用的礦物或元素的集合體。礦產資源作為社會發展的重要物質基礎，在現代社會其利用已經遍布生活的方方面面，但是礦產資源的勘探、開發和利用過程中對土壤造成了嚴重的污染。土壤作為人類賴以生存的基礎，一旦污染將嚴重威脅人類的生命健康。據統計，我國因工礦業、農業等人類活動造成了全國16.1%的土壤或輕或重受到污染[1]。陜西省因其獨特的地理位置，含有各種不同類型的地質構造帶，成礦條件良好，礦產資源豐富[2]。根據1999年的統計結果，陜西省共發現礦產資源137種，其中金屬礦產包括：黑色金屬5種、有色金屬10種、貴金屬2種、稀有以及放射性礦產10種。煤、石油、天然氣的保有儲量分別位居全國的第四位、第五位、第四位。礦產資源分布與土壤污染具有緊密的聯系，往往礦產資源分布區，也是土壤嚴重污染分布區[3]。

1陜西省礦產資源的分布特征

陜西省位于我國西北地區，地理位置獨特，從南至北分為陜北黃土高原、關中盆地和陜南秦巴山區，地跨揚子、華北、和秦嶺3個構造單元，區內包含各種地貌類型，地質構造復雜，地層發育齊全，構造活動強烈，具有良好的成礦條件[4]。能源礦產主要以煤、石油以及天然氣為主。煤礦主要分布在渭北地區，特別是銅川、韓城、合陽以及澄城一代，素有渭北“黑腰帶”之稱。石油主要分布在陜北鄂爾多斯盆地，包括靖邊、定邊、延長、延川、字長等縣；天然氣主要分布在靖邊縣與衡山縣[5]。非能源礦產主要分布在陜西中部和陜南地區，主要包括4個礦產資源分布區。①小秦嶺礦產資源開發區，主要分布在渭南市、潼關、華陰、華縣、臨潼以及藍天等縣市，區內礦產包括以金為主的貴金屬礦產和以鉬為主的有色金屬礦產。②山柞鎮旬礦產資源分布區，主要分布在山陽、柞水、鎮安、旬陽4地，區內分布有大量鐵礦和釩礦。③鳳太礦產資源分布區，主要分布在鳳縣和太白縣，有鉛、鋅、金等金屬礦產。④漢中礦產資源分布區的黑色金屬礦產齊全，包括鐵、錳、鈦以及金、銀、鉛等礦產[6]。

2土壤污染的分布特征

根據陜西省礦產資源的分布特點，土壤污染可以分為3個區：陜北石油污染地區、渭北金屬礦產污染區（主要是小秦嶺地區）以及城市周邊和工業分布區。

2.1陜北石油污染區

陜北地區以黃土為主，黃土對石油具有較強的吸附攔截能力，是石油污染的主要宿體之一[7]，石油在黃土中的傳播分為點源傳播和非點源傳播，但以點源傳播為主[8]。進入土壤的石油主要富集在20～30cm處，石油烴大部分是大分子，黏附力較強，會在土壤中形成一層油膜，降低土壤的通透性，影響土壤作物根系的呼吸作用，導致根系腐爛，同時石油污染物可以被植物吸收進入果實，污染糧食作物。陜北地區歷史上存在私人開采石油現象，在私人開采過程中，因設備陳舊、不注意保護環境、追求利益最大化，一般采用掠奪式開采方式，造成土壤石油污染嚴重。李小利等人在2009年通過采樣對比私人開采地區巴家河油區和國有延長燕溝油田的土壤污染情況，發現兩處油田附近都存在石油土壤污染，私人開采地區的土壤石油污染更嚴重[9]。

2.2渭北重金屬污染區

渭北地區分布有大量的煤礦和金屬礦產，這些礦產在開采的過程中會造成不同程度的重金屬污染。在開采煤礦和金屬礦產的過程中，選礦、洗煤等會產生大量含有重金屬離子的礦山酸性廢水，堆積的尾礦經過雨水淋漓重金屬離子也會被釋放出來，隨著河流水系擴散，會污染河流生態環境以及河岸的土壤。礦產資源開采過程中首先引起水體重金屬污染，然后污染物通過水體進行傳播進而污染流域內的土壤。陜西省礦產資源開采造成的環境污染最典型和最嚴重的是小秦嶺潼關金礦區。1990年，潼關區域大氣汞濃度監測全部超標，最大超標38倍。2002年，潼關縣蒿岔峪河水上段的鉛、汞、鐵超過Ⅰ類水標準；下游河段鉛、汞分別超過Ⅳ類水標準[10]。農田土壤主要受到Hg、Cd、Pb的污染，超標率分別為89.8%、57.1%和12.2%，研究區83.6%的土壤已經受到不同程度的重金屬污染。小麥和玉米中3種重金屬Hg、Cd、Pb的超標率分別為39.1%和44.4%，39.1%和33.3%，47.8%和33.3%[11]。在研究區農田土壤中，Hg、Cd和Pb的污染嚴重。綜合污染指數分析表明，研究區受污農田土壤面積達83.6%，重污染面積達30.6%。農田土壤Hg的生態危害最大，Cd的生態危害次之，Pb只具有輕微的生態危害。從潛在生態危害指數來看，有55.1%的土壤樣品具有中等及更強的生態危害，有44.9%的土壤樣品具有輕微的生態危害。生態危害較強的農田土壤主要分布在南部。小麥和玉米均受到Hg、Cd、Pb的污染，并且小麥的污染較玉米嚴重。經相關性分析得到，小麥、玉米籽粒中的重金屬含量與土壤中重金屬含量之間僅在Hg元素表現出顯著的相關性。潼關縣金屬礦冶煉廠周邊農田也受重金屬污染嚴重，在冶煉廠區的0～120cm內，土壤中的Cd含量超出國家土壤質量三級標準，Cd濃度為7.91～361.76mg/kg。礦區土壤中的Cd、Hg、Pb污染嚴重，堆料場附近和生產區的Zn含量超出國家土壤質量三級標準，周邊農田中的Cd含量較高，超出國家三級標準[12]。

2.3城市周邊和工業分布地區

城市土壤是城市環境的重要組成部分，其污染主要來自工業三廢、城市生活垃圾以及汽車尾氣排放等。產生的重金屬污染物進入土壤中，會導致土壤的重金屬污染日益嚴重。以西安市為例，城市路邊土壤中Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的平均含量均高于陜西省土壤的背景值，其中Cu、Pb和Zn嚴重超標，Co和Cr次之，As、Mn和Ni輕度超標。其中，As、Mn和Ni主要有自然源和交通源兩種，Cu、Pb和Zn主要來自交通源，Co和Cr主要來自于工業源[13]。同時，工業分布區土壤也容易受到污染。寶雞市作為西北電力的重要樞紐，電廠周邊土壤受重金屬污染嚴重[14]。附近農田土壤中Cu、Pb、Zn、Co、Cr、Mn、Ni和V的含量均高于陜西省表層土壤的背景值[15]。而且污染物會進入河流，并污染河流沉積物。在渭河寶雞河段沉積物中，Zn、Co、Cd和Hg的平均含量均高于陜西省土壤元素的背景值，其中Cd和Hg分別是陜西省土壤元素背景值的4倍和16倍[16]。

3結語

陜西省土壤污染主要分布在陜北石油分布地區，以及關中地區金屬礦產和能源礦產分布區。其中很多污染是歷史遺留問題，主要因為早期礦山開采過程中缺乏監管，私人采礦現象屢禁不止，導致該地區土壤污染嚴重。因此，政府必須規范礦產資源管理，杜絕私人亂開亂采現場。礦山企業需要增強環境保護意識，對礦產資源進行合理開采，將礦產開采過程中造成的環境污染控制在環境的可承受范圍內。對于已經造成污染的土壤，進行必要的修復，結合目前已經成熟的土壤修復技術，如物理方法、化學方法、生物方法以及多種修復方法聯合技術進行必要的修復治理。

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作者：羅玉虎 單位：陜西省土地工程建設集團有限責任公司