宁都县废弃矿山生物修复技术措施

蔡立标，罗昌繁

（江西省地矿局赣南地质调查大队，江西 赣州 341000）

1 资源特点及开采工艺

（1）资源特点。宁都县可开采矿物的主要特点是:品位低、稀土元素配分齐全、放射性元素含量低、主要以离子态的形式吸附于矿物表面、主要赋存在全风化层。宁都县矿体主要赋存在侵蚀剥蚀构造丘陵地貌，主要分布于燕山早期第一阶段第二次岩浆侵入的花岗岩风化壳内，矿床厚度在5m～30m，一般为7～15m。

（2）开采工艺。宁都县矿山开发经过几十年的发展，其开采经历了池浸、堆浸和原地浸析等3种采矿工艺的变迁。

2 矿区地质环境问题及危害

宁都县的矿山开采过程中，由于其独特的采选冶形式，对当地生态环境产生的破坏更为突出。尤其是对土壤的破坏尤为严重[1]。土壤对稀土金属具有强烈的吸附性，且稀土在土壤环境中的迁移能力很弱，这使得金属矿物在土壤环境中具有很强的累积性[2]。

因为稀土开采中大量使用浸矿剂导致的土壤中NH4+、NO3-、NO2-含量严重超过土壤背景值、并在矿山内部富集，存在潜在生态风险，主要原因是“三氮”的毒性[3,4]。进入土壤中的NH4+-N、NO3--N、NO2--N不但会对环境造成强烈的影响，而且最终会通过水、农产品、食品进入人体，危害人体健康。NO3--N对人体的危害仅次于农药，长期饮用高NO3--N的水源会引起严重的疾病甚至死亡。另外，NO3--N、NO2--N是亚硝基化合物（NOCs）的前体物，一些NOCs能够引起癌症、高血压、畸形和突变。另外NH4+-N、NO3--N、NO2--N对动植物也有广泛的危害性。

3 宁都县废弃矿山恢复治理—生物修复技术

鉴于宁都县的矿开采后，致使矿区土壤质地、结构破坏严重、水质污染严重、生物群落破坏等，造成生态修复困难。受土壤侵蚀作用及大量化学浸出剂使用的影响，矿区土壤及水体氨氮及稀土元素含量严重超标，大量开采过后的矿山周边至今寸草不生，生物多样性破坏严重。

在综合治理时，应采用生物修复技术对矿区进行土壤改良综合治理。

采用生物技术进行土壤改良综合治理，其特点是以农业废物为生物质载体，采用解淀粉芽孢杆菌菌株为植物促生菌剂，建立矿原位修复植物护理体系。通过生物质载体的固定可以使植物促生菌长期保持活性，使其在环境中也可地发挥高效作用。

该技术不仅可以增加土壤肥力还可以防止土壤析结、防止土壤水分快速蒸发。采用农业废物生物质载体，来源广，费用低，操作简单。不仅可以“废物”利用，而且可以作为一种生物肥料，为植物提供各种物质，使被修复的土壤更适合植物生长。

（1）技术基本原理。以农业废物为生物质载体，采用解淀粉芽孢杆菌菌株为植物促生菌剂，制备废弃矿原位修复植物护理体系。通过生物质载体的固定可以使植物促生菌剂长期保持活性，使其在复杂环境中也可稳定地发挥高效的作用。

（2）施工流程。采用原位生物修复基本方案，根据施工图设计，修复用微生物菌剂，选择合适的植物类型，预计需要的植物量，按施工图设计施工开沟，布施植物秸秆，施用菌剂，覆盖土层，播种或种植选用植物，布置滴灌系统，适当覆盖秸秆，修复区管理，包括滴灌，收获，制备生态制剂，各种指标监测。

（3）治理效果。通过利用生物修复技术；对修复中的土壤和修复后的土样进行了采样送检，检测数据表明，生物修复有利于提高土壤有机质，对氨的降低作用效果好，土壤有机质显著提高，土壤铬和汞显著降低；氨的水平已经恢复正常，种植的植物将不会受到氨的毒害，农产品将不会再有铬和汞超标现象。

（4）生物修复技术优点：a、利用农业废物作为植物促生菌剂生物质载体植物护理体系，可以利用植物促生菌解铵增加土壤肥力。还可作为一种保水剂，促进土壤团粒结构形成，防止土壤板结；破坏土壤毛细现象，防止土壤水分蒸发，不破坏修复区土壤的结构和质地。b、选用农业废物作为植物促生菌剂的生物e载体，使菌种长期保持活性，可在复杂环境条件下能稳定地发挥高效性。从根本上清除土壤中的重金属污染物。c、用农业废物作为固定化载体，来源广泛价格低廉，吸附效果好，菌种增殖速度快。而且还可作为肥料，为植物提供各种营养物质。d、本技术作为植物修复废弃矿山的生物技术支撑，比物理化学法处理费用低、对环境影响小、效率高，而且不会造成二次污染。特别是对地下水的污染；尽快的恢复修复区的生态结构，从而减少和避免“水土流失”、“山体滑坡”等次生灾害的发生。e、治理工艺简单，生产成本低。

4 结论

（1）通过对宁都县废弃矿山开采历史、收集资料、现场踏勘等总结分析，认为该地区矿开采对矿山地质环境破坏十分严重。

（2）相对于传统的工程治理技术措施，生物修复技术优点明显，且取得了良好的效果，其成功经验可以借鉴到赣州其他稀土矿矿山，全面提高赣州废弃矿山地质环境恢复和综合治理水平，为推进生态文明建设、建设美丽中国做出新的贡献。