环境保护下某稀土矿周边生态环境监测与质量评价

王 玲

（江西省钨与稀土产品质量监督检验中心，江西 赣州 341000）

近年来，中国在环境保护方面的战略地位不断提升，环境保护被提上了国家议程。在资源勘探和环境保护双重条件中，近几年来对环境保护下生态风险评价，以及稀土矿环境质量分析二者皆是研究的热点话题。我国具有巨大优势的矿产资源之一就是稀土，国内百分之六十以上的省份均已发现稀土矿床的存在，其数量多达130个，且矿床的种类很全面。中国是稀土大国，不仅储量丰富，而且拥有完整的产业链。稀土产业的基础就是稀土矿床，有效的开发和利用稀土矿对加快产业的发展有着无法取代的效果。我国六大稀土矿床之一中有一种离子吸附型稀土矿床，它在我国乃至全世界的稀土产业中都占有举足轻重的位置。

1 环境保护下某稀土矿周边生态环境监测

1.1 环境保护下某稀土矿周边生态环境监测所存在的问题

环境保护下对于某些稀土矿山环境科学的研究有很多，关键分类为下列的七种内容：一是开发稀土造成的环境，二是水文地质，三是土壤土质，四是土壤中重金属元素和稀土元素的回填行为，六是水土生态风险评估，七是解析污染源。此外，还有水土的回轮矿区环境问题的防治、生物效益和居民健康。我国稀土产业的发展取得了显著的成就，但难以消除环境成本的快速上升，对环境造成一定程度的破坏。稀土在开采的时候，一般都会有很多环境问题随之而来，涵盖了针对大气、水体(地下水和地表水)以及土壤和其他介质的放射性、氟、氨、氮、硫酸盐和重金属等类型的污染情况[1]。

在此之内，对于土壤的重金属污染对于生态环境和食品问题有重大影响，这和人类的生存问题关系密切。露天稀土矿拥有很强的隐蔽性，长期的残留性以及不可逆转的危害性等主要特征，这也是开采露天稀土矿造成的关键环境问题中的一种。稀土资源早期开发，由于技术落后、管理落后、环境意识淡薄，造成土壤重金属污染。随着原位浸出技术的推广应用，虽然环境污染在很大程度上有所减缓，但生态环境污染仍然存在。主要原因如下：一是原地浸出水体堆积的尾矿中重金属含量超标，通过雨水很容易造成侵蚀，在经过阳光的直射，一系列自然效应变回释放到环境中，并直接迁移到附近的土壤里。在置换REE离子时，这种溶液会同一时间置换许多种类的离子，从而造成重金属超出标准，从而污对周围的土壤进行污染。溶液为浸出剂，其中含有重金属元素。另一方面，大量的浸出工艺废水在稀土开采过程中产生的离子吸附也会对水环境产生巨大的影响，过滤废水是对浸出过程中被矿体吸收的水进行再过滤而产生的。淋滤废水是由与降雨和季节性有关降水形成的，工艺废水是正常工艺产生的酸性废液，含有很多的C1-、S042-和NH4+，还有较少的REE、Cu、Zn、Pb等离子。标准及格的矿井不会产生太多的废液，可是若不小心渗入水体周围，也同样对水环境造成严重影响。根据以上内容，在离子吸收稀土矿土壤及水环境周围重金属等污染时，因对各种因素的综合生态风险进行评估[2]。

1.2 环境保护下某稀土矿周边生态环境监测问题应对策略

1.2.1 环境保护下的稀土矿植被修复策略研究

植物群落通过对土壤的检测，对于环境和植物的污染和其余特征建立了对于植物的高效配置，结合理论基础进行研究，对生态系统的功能结构进行恢复，以新的方式建立景观的良好性。对尾矿库区域内目前的环境问题做出理论研究的结合，在该区域内提出不同植物群落的恢复模式进行研究。要认真思考垂直和水平的结构不同，以及不同结构下的生态修复空间。依照对乔、灌、草三类不同植物的群落恢复模式进行探索，根据植物群落稳定性、生物多样性更新以及生态系统的恢复重建等方面，研究出更完善的植物恢复模式，重建良好的景观效果，改善生态系统的功能结构，为稀土矿植被恢复规划提供有效的科学依据。

稀土矿周边地区土壤立地条件污染严重，植物修复项目在稀土矿周边地区进行，分为S1区和S3区，如表1所示[3]。

表1 不同修复方式主要植物配植表

在植物修复过程中，应首先考虑生态效益。在满足自然规律的基础上，选择进行群落配置的植物为乡土树种以及富集耐受性类植物，用来满足植物群落的原则，有效科学地复原环境内的土壤。之后要考虑原址内容下的经济息率，利用原址植物、土壤环境等条件因素，充分采用不一样的方式优化恢复群落。

1.2.2 环境保护下的稀土矿周围水源污染策略分析

水污染是稀土开采活动造成的诸多环境污染的重点，从采矿的角度来看，水污染也是最容易控制的污染源。在土壤中，Cu、Zn等元素的母质特征相同，就证明重金属在土壤内的分布特征关键受土壤形成的干扰，Cd、Pb等关键累积元素与母岩特征差距很大，最主要的来源受到人类活动和岩石物质的制约。研究了两种重金属中，土壤和水文地质的化学特征，可以得到结论如下：①水稻土壤中重金属元素含量很高，这也与开采稀土矿的空间有关联，采矿（人为因素）会引发土壤再次富集一起，尾矿中Pb元素表现异常。这就证明水稻土环境已受到采矿活动的影响。悬浮稀土分离厂和废弃稀土矿附近稻田土壤中重金属含量减少，代表稀土矿选址后土壤环境得到了质的改善。②地表水的是地球化学研究的主要对象，在测试后发现此处研究区域内的水文地质，矿井开采周围环境中，流经的岩石和土壤表面都吸附了重金属，尤其是近矿流及下游受重金属的影响含量较大，采矿废水中发现的重金属含量超标[4]。

2 环境保护下某稀土矿周边生态环境质量评价

单因素指标法是目前常用的水环境评价方法之一。具体某水体中的一项或多项评价指标超过了规定极限，则该水体不具备水质等级的使用。根据地表水的功能和保护功能实现程度，以及各种地表水的pH、溶解氧和重金属元素的参数限值，将其分为5类。

依照稀土矿水文地质的化学基础参数和重金属元素涵盖率，对研究区内水质污染的程度进行了评估。14个地表水样品的pH值和溶解氧值分别为5.93和6.82。矿区淋溶水除外，其他地表水pH值均为6.59。矿区下游溶解氧6.55除外，剩下的地表水溶解氧全部满足工业环境质量的规准。除此之外，按照《饮用水卫生标准》1000mg/L的限量规定。研究区样品中只有LN06(稀土矿废水)采集的地表水样品超出标准，电导率值表明LN06的溶液中盐分含量也存在超标。

根据土壤中重金属的环境背景值，水稻土样品中所有元素的单一潜在生态危害系数在0.92之间，说明上述重金属的生态危害程度较轻。5个样品中Cd单一潜在生态危害系数为83.11，91.01表现出较强的生态危害程度。其他样本小于35个，生态破坏程度较轻。所有样品中重金属的综合潜在风险指数均小于145。取各样本个体潜在生态危害系数平均值，计算各重金属对综合潜在生态危害的贡献率，如下图1所示[5]。

图1 综合潜在生态风险贡献率

由图1可知，Cd和Pb对水稻土壤重金属综合潜在生态危害的总贡献率达到84%，其中只有Cd达到70%。上游采样点的生态风险由中到强增加，下游采样点的生态风险也是同样。在采样点中，只有重金属综合潜在风险分别达到强和中。Cd和Pb的潜在风险贡献率达到87%，其中只有Cd达到78%[6]。

结果表明，以上的潜在生态风是通过险评估来确定的，铜、镍、铅和锌元素在水稻土矿区是温和的，而Cd的生态危害是中度和重度，和长江沿岸农田是最明显的。可以看出，Cd是主要因素综合潜在生态风险，水稻土壤离子吸附稀土矿区在江西南部，与Cd的风险水平和贡献率综合重金属的潜在生态风险近年来不断增加。在矿区水稻土壤污染防治研究中，重金属Cd污染防治应成为重点。

3 结语

近几十年来我国对于离子吸附型稀土矿的开采相当大，生态环境受到不同程度的污染尤其是矿区周边，关键在废气、废水、废渣中体现，对周围居民身体健康和生态环境都造成了或大或小的影响，观测矿山周围潜在的土壤环境风险是否存在，为提出有效的应急措施提供研究依据。在社会经济可持续性发展的角度下，为当地的政府和相关单位部门客观确定采矿所需的成本，第一时间采取相应的措施规范，对控制矿产的资源开采提供数据。