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本文作者：邱煒羅先熔作者單位：青海省地質(zhì)礦產(chǎn)研究所青海省青藏高原北部地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源重點實驗室

樣品的采集和加工

樣品的采集和加工是分析工作的一個重要環(huán)節(jié)，由于汽油中汞的排放主要集中在公路邊，公路及其兩側(cè)的土壤和生物則成為接受汽車尾氣的主要場所，所以為了減少汽車尾氣中汞污染的影響，取樣點應該盡量避免在車流密集處，同時也應當盡量避免人為垃圾的污染。蔬菜樣品的采集選擇的是銅坑礦區(qū)農(nóng)田內(nèi)種植范圍最廣的、最具有代表性的小白菜。樣品每隔20~40m取一個樣（按實際情況適當調(diào)整）。蔬菜樣品的加工要保持樣品原有的成分，加工過程中不污染樣品。根據(jù)研究的需要，將蔬菜的食用部分切碎，放入烘箱中烘干（溫度設置50℃），之后研磨粉碎，用樣品袋封存，放于干燥器皿中保存待用。土壤樣品采集的原則是在所采集蔬菜樣的采樣點1m范圍內(nèi)，對稱采集3~4個點的土壤，去掉表層的浮土，在0~20cm的深度范圍取土壤組成一個混合樣。采集回來的土樣，放在陰涼、干燥、通風、無特殊氣味和附近沒有污染源的室內(nèi)進行風干，碾碎土塊，過150μm篩，最后裝入樣袋，放入干燥器保存?zhèn)溆谩?/p>

樣品的分析處理

樣品汞含量的測定采用RG-1D型熱釋測汞儀，RG-1D型熱釋測汞儀屬于單光束單波長冷原子吸收型儀器，該儀器采用單波長原子吸收測汞儀直接熱解樣品的抗干擾氣體新原理，排除固體樣品熱解產(chǎn)生的干擾氣體，從而保證了進入儀器的氣體中只有汞及不構成干擾的氣體。該儀器除具有極強的抗背景干擾能力外，還具有檢出限低、精度高、基線穩(wěn)定的優(yōu)點。該儀器配置了A/D接口，外接電腦，功能強大的專用軟件能夠完成除進樣以外的所有控制與運算過程，同時完成峰值與積分汞濃度直接測量。在計算機及測汞軟件支持下，測試操作過程簡單快速自動高效。

結(jié)果分析

將采集的銅坑礦區(qū)的蔬菜和土壤樣品進行汞含量分析，結(jié)果見表1和圖1。本次共采集蔬菜樣品40個，汞的平均含量為0.626mg/kg，含量范圍為0.104~6.412mg/kg，根據(jù)國家蔬菜監(jiān)測衛(wèi)生標準GB2762-1994，汞含量應該不大于0.01mg/kg，但是本次所采集的所有蔬菜樣品，其汞含量均超出了國家蔬菜監(jiān)測衛(wèi)生標準規(guī)定的蔬菜中汞含量，超標率已達100％，最大超標641倍，平均61.5倍。本次工作共采集土壤樣品40個，汞含量平均值為0.573mg/kg。含量范圍為0.275~3.529mg/kg。我國無公害蔬菜基地汞含量標準為0.3mg/kg，根據(jù)此次菜地采集的土壤樣的分析結(jié)果顯示：有39個樣品汞含量超過無公害蔬菜土壤標準，占樣品總數(shù)的97.5％，說明菜地土壤已經(jīng)受到污染，但是在超標樣品中有97.3％的樣品均未超過國家三級土壤標準范圍（1.0mg/kg），所以總的來說，污染尚不嚴重。

銅坑礦區(qū)汞污染來源分析

從本次研究的蔬菜樣品來看，蔬菜汞含量與土壤汞含量相關性非常差，即土壤汞含量對蔬菜汞含量的貢獻很小。蔬菜中汞的來源比土壤要復雜，據(jù)牟樹森、青長樂研究顯示：作物吸收汞有兩個途徑：一是由葉片的氣孔從大氣中吸收，二是由根系從土壤中吸收。由于小白菜是一種葉食性蔬菜品種，葉子發(fā)育，與大氣接觸面廣，所以除了土壤汞的污染之外，大氣汞污染也是導致小白菜汞含量過高的一個重要原因。從本次研究的土壤樣品來看，雖然總體上汞污染屬于輕度污染，但是其中已經(jīng)有97.3％的樣品均未超過國家三級土壤標準范圍。一般來講，土壤汞的來源主要受兩方面因素的制約：一方面是自然作用形成的原生環(huán)境的制約，其汞分布的特點是，不同母質(zhì)、母巖形成的土壤其含汞量存在很大差異，而廣西整體的土壤汞含量偏高可能就與此相關；另一方面是受人類活動造成的次生環(huán)境的制約，其釋放出來的汞不斷疊加在土壤汞的分布之上，而使土壤汞的分布復雜化和形成不同程度的污染。金屬礦區(qū)汞污染傳播及居民受汞污染途徑很多、且復雜。一方面，礦山的采、選、冶等礦業(yè)活動向大氣釋汞；另一方面，長期的外力地質(zhì)作用，使暴露于地表的礦渣不斷向環(huán)境釋汞。因此，礦區(qū)居民通過吸入大氣汞、飲用汞污染水體，或者通過食用蔬菜、谷物，或食入豬、魚、牛、雞等攝食牧草、蔬菜、飼料、谷物的動物等食物鏈的傳輸，將會導致體內(nèi)汞的攝入，見圖2。

銅坑礦區(qū)汞污染的防治方法研究

礦業(yè)活動是環(huán)境中重金屬的最主要來源。金屬礦山開發(fā)的采、選、冶都會向環(huán)境中排放重金屬元素。由圖2可以看出，治理銅坑礦區(qū)汞污染最基本的方法就是切斷汞污染源，此外，與大氣、水體相比，土壤對汞具有長期累積性，而且土壤具有較大的容納力，所以對土壤汞污染的治理也成為了一個刻不容緩的問題。目前，治理土壤汞污染的途徑主要有兩種：一種是改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)，使其固定，降低其在環(huán)境中的遷移性和生物可利用性；另一種是從土壤中去除重金屬汞。常用的方法有客土法、固汞法、水洗法、熱解析法、電解法、生物修復法。

由于銅坑礦區(qū)內(nèi)各不同地區(qū)的差異性，所以應該針對不同地區(qū)的土壤汞污染，采用不同的治理方案。基于此點，提出以下防治措施。針對受汞污染嚴重的尾砂壩區(qū)、礦石堆積區(qū)等地區(qū)，先在其周圍修筑圍墻，即可以減少汞和其它重金屬元素流入環(huán)境，也可以為將來的金屬元素回收做好準備。由于修筑圍墻并不能完全阻擋汞的流失，所以還可以在圍墻的周圍用一些能吸收汞的物質(zhì)填埋，如客土法中的高嶺土，高嶺土由于其疏松性和多孔性，對汞具有很強的吸附能力，可以起到強有力的屏障作用。針對受汞污染的山地，可以直接利用植物修復法，大規(guī)模種植一些超富集汞的生態(tài)型植物，如海州香薷、鴨跖草、高山漆古草、蠅子草、蜈蚣草等植物，一方面吸收掉一部分汞，另一方面可以防止水土流失，減少進入環(huán)境中的汞，而且還可以改善空氣質(zhì)量，綠化環(huán)境。針對受汞污染的農(nóng)田地區(qū)，宜采用固汞法，向土壤中施用一些堿性化肥，可以提高土壤中的pH值，從而把土壤中的一價汞或二價汞轉(zhuǎn)化為難溶和難遷移的汞的形式。針對受汞污染的道路、住宅地區(qū)，宜先采用客土法，從別處運土過來覆蓋在上面，然后再用植物修復法，覆蓋的客土可以阻礙已被汞污染的土壤向大氣釋放汞，而種植的植物也可以吸收土壤中的汞。

總的來說，針對銅坑礦區(qū)土壤汞污染的治理要本著“植物修復法為主，其它修復法為輔”的原則，因為植物修復法具有其它修復法所無法比擬的費用低廉，同時植物修復法也可為礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境創(chuàng)造有利的條件，對可持續(xù)發(fā)展這一永恒主題也有著積極的影響。

立足現(xiàn)在，展望未來，我們相信經(jīng)過以上多種不同的有針對性的措施對銅坑礦區(qū)進行治理之后，礦區(qū)的環(huán)境將會有一個較大的改善。不但可以防止未來時期汞污染對礦區(qū)居民健康的潛在危害，而且可以改善礦區(qū)的環(huán)境，形成一個可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)型礦區(qū)環(huán)境。