礦山開(kāi)采帶來(lái)的危害

礦山開(kāi)采帶來(lái)的危害當(dāng)今社會(huì)'人類(lèi)為了發(fā)展，不停地向自然界索取「在升度和利用礦產(chǎn)斑源以嫡足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的同時(shí).嚴(yán)章碳環(huán)『礦區(qū)周?chē)纳鷳B(tài)，。致大量的重金屬元素粹放出來(lái)進(jìn)入環(huán)境“％土堞和水伸作為開(kāi)放的緩神動(dòng)力學(xué)體系「在與周?chē)沫h(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換過(guò)程中，避免地受到了重金屬的河染，而土壤和水體的污染直接導(dǎo)致農(nóng)作物如糧食、就菜和水果口重金底元素的含量升高，并通過(guò)食物鏈的傳通作用進(jìn)而影響人博的健康。礦山升采造成山體、土地、森林和植被大面積破壞，動(dòng)框物大量死亡；產(chǎn)生的大量廢石、尾礦及曠渣等固體廢棄物長(zhǎng)期堆積'存放，日用和損聚部公農(nóng)田土地，造成土壤被侵蝕，土地變更等，使土地原有使用功能喪失「直接影響土地盟源的利用1地質(zhì)災(zāi)害礦出開(kāi)采引起地表塌陷沙化'水土流失和洪水泛濫，導(dǎo)致滑坡、坍塌、泥石流等種種人為地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)常發(fā)生.造成的城市熱島效應(yīng)也很?chē)?yán)重。環(huán)境污染1大氣污染礦山開(kāi)發(fā)過(guò)程中工程爆破和礦石開(kāi)采會(huì)產(chǎn)生許多的金屬元素粉塵和有害廢氣，這些都對(duì)空氣造成不同程度的污染「更有甚者還會(huì)形成溫室效應(yīng)、酸雨等忡域性環(huán)境污染,嚴(yán)重影響動(dòng)植物的生長(zhǎng)和當(dāng)?shù)鼐用竦纳眢w蔑康河-，還迫使附近一些動(dòng)物轉(zhuǎn)移棲息地,影響生態(tài)平衡s氣33水體污染礦山生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的含有多神重金屬、'酸和有機(jī)質(zhì)等有害物質(zhì)的廢水會(huì)部分漆入地下水中，使地下水質(zhì)惡化，水體變異和變遷：甚至排入溝谷河流中，使含有大晝懸浮物及有害組分的廢水，麻入河湖，嚴(yán)重污染附近及下游河湖碧水體；士壤中含有的重金屬高子在雨水的*刷下也會(huì)帶入水環(huán)境「使水體和土垠的污染進(jìn)—步擴(kuò)大妹％.3.3上諼污染礦山開(kāi)采沮程中產(chǎn)生大量的礦石、廢石、尾礦等，有的未經(jīng)任何處理直接岌天堆放，使重金屬高子析出后污染土壤，還產(chǎn)生大量的碎石和淤泥，致使土地失去種植功能，甚至部分土地棄耕:,4:\空氣中金屬離子粉塵的沉降也是土壤污染的~個(gè)來(lái)源。土壤和水體污染的相互促進(jìn)使礦區(qū)周?chē)h(huán)境的污染向更廣更深的范圍擴(kuò)大。3.4聲學(xué)環(huán)境污染在礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)中，大量工程爆破以及鉆鑿切割等過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)波、空氣沖擊波、嗥聲，不但惡化人類(lèi)自身的生存環(huán)境還嚴(yán)重影響人體生物節(jié)律。二、重金屬在環(huán)境中的遷移重金屬在大氣、土壤、水體和植物中相互遷移，即土壤和水體中的重金屬一部分最終被植物的根系或枝葉吸收，從而影響植物的安全生產(chǎn)。重金屬在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的遷移和對(duì)作物的毒害程度，首先取決于重金屬形態(tài)，其次才取決于該元素的總量。因?yàn)椴煌螒B(tài)的金屬其活性和生物毒性不完全一樣時(shí)。重金屬的形態(tài)重金屬通過(guò)溶解、沉淀、凝聚、絡(luò)合吸附等各種反應(yīng)，形成不同的化學(xué)形態(tài)。重金屬的存在形態(tài)有五種：1.1可交換態(tài)及水溶態(tài)此相態(tài)的重金屬最易被生物吸收，可交換態(tài)組分的增加會(huì)對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生較顯著的危害，其也容易向水相中轉(zhuǎn)移，進(jìn)而污染水體和水中的生物：1.2碳酸鹽結(jié)合態(tài)此相態(tài)中的重金屬以沉淀的形式存在.碳酸鹽態(tài)有害元素的遷移能力受PH值的影響很大，其移動(dòng)性和生物活性隨著PH值的減小而顯著增加；1.3鐵鉆氧化物結(jié)合態(tài)此相態(tài)的重金屬被束縛的較緊，以較強(qiáng)的結(jié)合力吸附在土壤中，只有當(dāng)土束Eh值（氧化還原電位）降低時(shí)，在氧化還原條件下重金屬才可能釋放，因而對(duì)作物有潛在危害。1.4有機(jī)結(jié)合態(tài)此相態(tài)的重金屬在氧化條件下，部分有機(jī)物分子會(huì)發(fā)生降解作用，導(dǎo)致部分金屬元素溶出，對(duì)環(huán)境可能會(huì)造成一定的影響。有機(jī)結(jié)合態(tài)與易交換性高子和土壤溶液中的簡(jiǎn)單離子及絡(luò)合高子姓于一種相互平衡的狀態(tài)，這種平衡受體系pH、Eh以及金屬和配位體濃度等因素影響，它們都被認(rèn)為是對(duì)作物可能有效的部分.1.5殘?jiān)鼞B(tài)此相態(tài)中的重金屬是土壤重金屬的最重要組成部分，一般它的含量可以代表重金屬元素在土埃中的背景值存在。殘?jiān)鼞B(tài)為大多數(shù)重金屬的主要存在形態(tài)，性質(zhì)非常穩(wěn)定，因而一般認(rèn)為其對(duì)環(huán)境是安全的。但當(dāng)遇到酸、微生物時(shí)，這部分重金屬就會(huì)進(jìn)入環(huán)境中，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成威脅。重金屬在土壤中的遷移重金屬在土壤中的遷移方式大致分以下三種：2.1物理遷移即重金屬的機(jī)械搬運(yùn)。土壤溶液中的重金屬離子訶以隨水遷移至地面水體和地下水體，而更多的是重金屬可以通過(guò)多種途徑被包含于礦物顆粒內(nèi)或被吸附于土壤膠體表面上，隨土壤水分的流動(dòng)或以塵土飛揚(yáng)的形式而被機(jī)械搬運(yùn)°也有隨土壤空氣而運(yùn)動(dòng)的，如元素汞可轉(zhuǎn)化為汞蒸汽擴(kuò)散;也有因其本身比重較大而發(fā)生沉淀，或蓄集于其它無(wú)機(jī)、有機(jī)沉淀之中。2.2化學(xué)遷移和物理化學(xué)遷移重金屬在土壤中通過(guò)吸附與解離、沉淀與溶解、氧化與還原、配合、鰲合、水解等一系列化學(xué)、物理化學(xué)作用遷移和轉(zhuǎn)化。這些過(guò)程決定了重金屬在土壤中的存在的形態(tài)，積累的狀況和污染的程度，是重金屬在土壤中最重要的運(yùn)動(dòng)形態(tài)。當(dāng)金屬離子濃度高時(shí)，以吸附交換為主，而在低濃度時(shí)，以配合-整合作用為主。重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化，受pH、Eh和土媛中存在的其它物質(zhì)的顯著影響.從它們和pH值的關(guān)系來(lái)看，可區(qū)分為以下幾種情況:在pH<6時(shí)，遷移能力強(qiáng)的主要是以陽(yáng)陲子形態(tài)存在的重金屬;在pH〉6時(shí)，遷移能力強(qiáng)的主要是以陰高子形態(tài)存在的重金屬:堿金屬陽(yáng)高子和鹵素陰離子的遷移能力在廣泛的pH范圍內(nèi)都是很高的。從Eh的影響看，有的重金屬隨Eh的降低，其磁水遷移的能力和對(duì)作物可能造成的危害便隨之減少，如鎘、鋅、銅等;有的具有相反的趨勢(shì)，如碑等。2.3生物遷移?主要是指農(nóng)作物通過(guò)根系從土壤中吸收某些化學(xué)形態(tài)的重金屬，并在農(nóng)作物體內(nèi)積累起來(lái)。一方面，這種含有一定量重金屬的農(nóng)作物如被食用，就有可能通過(guò)食物楚造成對(duì)人體健康的危害:另一方面，如果這些農(nóng)作物殘?bào)w再進(jìn)入土壤，會(huì)使土壤表層進(jìn)一步富集一種或幾種重金屬。除農(nóng)作物吸收外，動(dòng)物啃食重金屬含量較高的表土，也是使重金屬發(fā)生生物遷移的一種途徑。重金屬在水體中的遷移重金屬在水體中的遷移是通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的.3.1水解、配合和沉淀反應(yīng)重金屬離子往往與一定數(shù)0的水分子配合在一起，形成以水分子為配位體的配離子。在適宜的pH值條件下,可以生成金屬氛較化物沉淀，如Fe(0H)3、W(0H)2等，還可以生成碳酸鹽、硫化物等沉淀。3.2膠體化學(xué)反應(yīng)在水體中，以膠體狀態(tài)存在的物質(zhì)種類(lèi)很多，它們都可以產(chǎn)生各種膠體化學(xué)效應(yīng)，影響重金屬污染物在水體中的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程。其方式有①無(wú)機(jī)膠體的吸附②有機(jī)高分子的蕊合③礦物微粒吸附④沉淀重新溶入水中3.3氧化還原反應(yīng)重金屬在水體中還會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，磁著這種反應(yīng)的進(jìn)行，重金屬元素的價(jià)態(tài)也發(fā)生變化。農(nóng)作物對(duì)重金屬的吸收土壤、水體重金屬元素的含量直接影響糧食、蔬菜和水果等農(nóng)產(chǎn)品中重金屬的含量"氣不同的農(nóng)作物對(duì)重金屬的吸收和富集能力也是不相同的*'七1重金屬進(jìn)入農(nóng)作物的途徑4.1.1根系的吸收根是農(nóng)作物吸收重金屬的主要器官。大部分植物體所需的養(yǎng)分和有害物質(zhì)是通過(guò)根系吸收的。4.1.2葉片和果實(shí)的吸收當(dāng)空氣中存在重金屬污染時(shí)，衣作物的葉也能夠吸收一部分，重金屬極易被農(nóng)作物的根系吸收而向籽實(shí)遷移，然后通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體。4.2農(nóng)作物對(duì)重金屬的富集與重金屬的理化性質(zhì)及農(nóng)作物的種類(lèi)有關(guān)，木本農(nóng)作物的根部富集重金屆的能力強(qiáng)于草本農(nóng)作物.但重金屬在草本農(nóng)作物根、莖、葉中的遷移速度大于木本農(nóng)作物°重金屬元素在作物中的分布累積具有組織器官差異性,大多數(shù)作物不同器官重金屬含量水平差異大，呈現(xiàn)根〉莖〉葉》籽實(shí)的規(guī)律。如糧食中重金屬含量由高到低依次為:黃豆〉稻米，玉米ln-a\農(nóng)作物中重金屬元素的含量.與土壤中的金屬元素含量密切相關(guān).汪雅谷等研究表明*蘢青菜中漏施度與土壤中鎘濃度的相關(guān)系數(shù)達(dá)0.789(P<0.0L時(shí)226h回歸方程為:菜福(mg./kg)=0.0180X土鎘(mg/kg)^0.02L青菜中鉗汝度與土鉛濃度達(dá)顯著性招關(guān)r=oU46(p<0.05f『226),回歸方程為:菜鉛(ng/kg)=0r00109X土鉛(trg/kg)+CJ56.番茄中Cd含量與土墟中W全量間的相關(guān)性較好?相關(guān)系數(shù)R值為0.888,兩者間顯著相關(guān):辣椒中Cd含量與土境中Cd活性間相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)R值為但772.兩者間顯著相關(guān)。重金屬對(duì)農(nóng)作物的危害不同類(lèi)型的重金屬對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生的危害情況有所不同。童金鼠妨礙農(nóng)作物正常的生長(zhǎng)發(fā)育、影響果實(shí)產(chǎn)量、在悸內(nèi)殘留，致農(nóng)作物病害或死亡，有的農(nóng)作物相反可發(fā)生耐受。例如Cu、Zn主要妨礙農(nóng)作物正常的生長(zhǎng)發(fā)育，而Cd在土壤和農(nóng)作物中的殘留問(wèn)題比較突出。研究表明'蔬菜對(duì)重金屬的忍耐能力最差，谷類(lèi)次之，草類(lèi)最高。據(jù)試驗(yàn)調(diào)查，相同。IK如、Pb濃度下，番茄的根伸長(zhǎng)抑制率最大,番茄對(duì)Cu、Zn.Pb的毒性響應(yīng)最敏感；蔬菜對(duì)不同重金屬的毒性響應(yīng)不同，對(duì)Cu最敏感，Zn和Pb次之…相反有的作物對(duì)重金屬具有很強(qiáng)的耐受性，如莒蒲、金葉菖蒲和散尾葵農(nóng)作物暇系對(duì)重金屬均有較強(qiáng)的吸收與富集作用和滯留效應(yīng)，房很對(duì)鉛表現(xiàn)出極強(qiáng)的束縛力和耐受性可□超積累農(nóng)作物(hyPeracucinulator)是指能夠超量吸收和積累重金屬的農(nóng)作物，據(jù)報(bào)道很多地方利用超積累農(nóng)作物對(duì)重金屬的富集比普通農(nóng)作物商出幾十捋到凡百倍的能力，對(duì)重金