矿山开采带来的危害

矿山开采带来的危害当今社会'人类为了发展，不停地向自然界索取「在升度和利用矿产斑源以嫡足经济发展需要的同时.严章碳环『矿区周围的生态，。致大量的重金属元素粹放出来进入环境“％土堞和水伸作为开放的缓神动力学体系「在与周围的环境进行物质和能量的交换过程中，避免地受到了重金属的河染，而土壤和水体的污染直接导致农作物如粮食、就菜和水果口重金底元素的含量升高，并通过食物链的传通作用进而影响人博的健康。矿山升采造成山体、土地、森林和植被大面积破坏，动框物大量死亡；产生的大量废石、尾矿及旷渣等固体废弃物长期堆积'存放，日用和损聚部公农田土地，造成土壤被侵蚀，土地变更等，使土地原有使用功能丧失「直接影响土地盟源的利用1地质灾害矿出开采引起地表塌陷沙化'水土流失和洪水泛滥，导致滑坡、坍塌、泥石流等种种人为地质灾害的时常发生.造成的城市热岛效应也很严重。环境污染1大气污染矿山开发过程中工程爆破和矿石开采会产生许多的金属元素粉尘和有害废气，这些都对空气造成不同程度的污染「更有甚者还会形成温室效应、酸雨等忡域性环境污染,严重影响动植物的生长和当地居民的身体蔑康河-，还迫使附近一些动物转移栖息地,影响生态平衡s气33水体污染矿山生产过程产生的含有多神重金属、'酸和有机质等有害物质的废水会部分漆入地下水中，使地下水质恶化，水体变异和变迁：甚至排入沟谷河流中，使含有大昼悬浮物及有害组分的废水，麻入河湖，严重污染附近及下游河湖碧水体；士壤中含有的重金属高子在雨水的*刷下也会带入水环境「使水体和土垠的污染进—步扩大妹％.3.3上谖污染矿山开采沮程中产生大量的矿石、废石、尾矿等，有的未经任何处理直接岌天堆放，使重金属高子析出后污染土壤，还产生大量的碎石和淤泥，致使土地失去种植功能，甚至部分土地弃耕:,4:\空气中金属离子粉尘的沉降也是土壤污染的~个来源。土壤和水体污染的相互促进使矿区周围环境的污染向更广更深的范围扩大。3.4声学环境污染在矿产资源开发中，大量工程爆破以及钻凿切割等过程中产生的振动波、空气冲击波、嗥声，不但恶化人类自身的生存环境还严重影响人体生物节律。二、重金属在环境中的迁移重金属在大气、土壤、水体和植物中相互迁移，即土壤和水体中的重金属一部分最终被植物的根系或枝叶吸收，从而影响植物的安全生产。重金属在农田生态系统中的迁移和对作物的毒害程度，首先取决于重金属形态，其次才取决于该元素的总量。因为不同形态的金属其活性和生物毒性不完全一样时。重金属的形态重金属通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附等各种反应，形成不同的化学形态。重金属的存在形态有五种：1.1可交换态及水溶态此相态的重金属最易被生物吸收，可交换态组分的增加会对农作物产生较显著的危害，其也容易向水相中转移，进而污染水体和水中的生物：1.2碳酸盐结合态此相态中的重金属以沉淀的形式存在.碳酸盐态有害元素的迁移能力受PH值的影响很大，其移动性和生物活性随着PH值的减小而显著增加；1.3铁钻氧化物结合态此相态的重金属被束缚的较紧，以较强的结合力吸附在土壤中，只有当土束Eh值（氧化还原电位）降低时，在氧化还原条件下重金属才可能释放，因而对作物有潜在危害。1.4有机结合态此相态的重金属在氧化条件下，部分有机物分子会发生降解作用，导致部分金属元素溶出，对环境可能会造成一定的影响。有机结合态与易交换性高子和土壤溶液中的简单离子及络合高子姓于一种相互平衡的状态，这种平衡受体系pH、Eh以及金属和配位体浓度等因素影响，它们都被认为是对作物可能有效的部分.1.5残渣态此相态中的重金属是土壤重金属的最重要组成部分，一般它的含量可以代表重金属元素在土埃中的背景值存在。残渣态为大多数重金属的主要存在形态，性质非常稳定，因而一般认为其对环境是安全的。但当遇到酸、微生物时，这部分重金属就会进入环境中，对生态系统构成威胁。重金属在土壤中的迁移重金属在土壤中的迁移方式大致分以下三种：2.1物理迁移即重金属的机械搬运。土壤溶液中的重金属离子诃以随水迁移至地面水体和地下水体，而更多的是重金属可以通过多种途径被包含于矿物颗粒内或被吸附于土壤胶体表面上，随土壤水分的流动或以尘土飞扬的形式而被机械搬运°也有随土壤空气而运动的，如元素汞可转化为汞蒸汽扩散;也有因其本身比重较大而发生沉淀，或蓄集于其它无机、有机沉淀之中。2.2化学迁移和物理化学迁移重金属在土壤中通过吸附与解离、沉淀与溶解、氧化与还原、配合、鳌合、水解等一系列化学、物理化学作用迁移和转化。这些过程决定了重金属在土壤中的存在的形态，积累的状况和污染的程度，是重金属在土壤中最重要的运动形态。当金属离子浓度高时，以吸附交换为主，而在低浓度时，以配合-整合作用为主。重金属在土壤中的迁移转化，受pH、Eh和土媛中存在的其它物质的显著影响.从它们和pH值的关系来看，可区分为以下几种情况:在pH<6时，迁移能力强的主要是以阳陲子形态存在的重金属;在pH〉6时，迁移能力强的主要是以阴高子形态存在的重金属:碱金属阳高子和卤素阴离子的迁移能力在广泛的pH范围内都是很高的。从Eh的影响看，有的重金属随Eh的降低，其磁水迁移的能力和对作物可能造成的危害便随之减少，如镉、锌、铜等;有的具有相反的趋势，如碑等。2.3生物迁移•主要是指农作物通过根系从土壤中吸收某些化学形态的重金属，并在农作物体内积累起来。一方面，这种含有一定量重金属的农作物如被食用，就有可能通过食物楚造成对人体健康的危害:另一方面，如果这些农作物残体再进入土壤，会使土壤表层进一步富集一种或几种重金属。除农作物吸收外，动物啃食重金属含量较高的表土，也是使重金属发生生物迁移的一种途径。重金属在水体中的迁移重金属在水体中的迁移是通过一系列化学反应来实现的.3.1水解、配合和沉淀反应重金属离子往往与一定数0的水分子配合在一起，形成以水分子为配位体的配离子。在适宜的pH值条件下,可以生成金属氛较化物沉淀，如Fe(0H)3、W(0H)2等，还可以生成碳酸盐、硫化物等沉淀。3.2胶体化学反应在水体中，以胶体状态存在的物质种类很多，它们都可以产生各种胶体化学效应，影响重金属污染物在水体中的迁移转化过程。其方式有①无机胶体的吸附②有机高分子的蕊合③矿物微粒吸附④沉淀重新溶入水中3.3氧化还原反应重金属在水体中还会发生氧化还原反应，磁着这种反应的进行，重金属元素的价态也发生变化。农作物对重金属的吸收土壤、水体重金属元素的含量直接影响粮食、蔬菜和水果等农产品中重金属的含量"气不同的农作物对重金属的吸收和富集能力也是不相同的*'七1重金属进入农作物的途径4.1.1根系的吸收根是农作物吸收重金属的主要器官。大部分植物体所需的养分和有害物质是通过根系吸收的。4.1.2叶片和果实的吸收当空气中存在重金属污染时，衣作物的叶也能够吸收一部分，重金属极易被农作物的根系吸收而向籽实迁移，然后通过食物链进入人体。4.2农作物对重金属的富集与重金属的理化性质及农作物的种类有关，木本农作物的根部富集重金届的能力强于草本农作物.但重金属在草本农作物根、茎、叶中的迁移速度大于木本农作物°重金属元素在作物中的分布累积具有组织器官差异性,大多数作物不同器官重金属含量水平差异大，呈现根〉茎〉叶》籽实的规律。如粮食中重金属含量由高到低依次为:黄豆〉稻米，玉米ln-a\农作物中重金属元素的含量.与土壤中的金属元素含量密切相关.汪雅谷等研究表明*茏青菜中漏施度与土壤中镉浓度的相关系数达0.789(P<0.0L时226h回归方程为:菜福(mg./kg)=0.0180X土镉(mg/kg)^0.02L青菜中钳汝度与土铅浓度达显著性招关r=oU46(p<0.05f『226),回归方程为:菜铅(ng/kg)=0r00109X土铅(trg/kg)+CJ56.番茄中Cd含量与土墟中W全量间的相关性较好・相关系数R值为0.888,两者间显著相关:辣椒中Cd含量与土境中Cd活性间相关性较好，相关系数R值为但772.两者间显著相关。重金属对农作物的危害不同类型的重金属对农作物产生的危害情况有所不同。童金鼠妨碍农作物正常的生长发育、影响果实产量、在悸内残留，致农作物病害或死亡，有的农作物相反可发生耐受。例如Cu、Zn主要妨碍农作物正常的生长发育，而Cd在土壤和农作物中的残留问题比较突出。研究表明'蔬菜对重金属的忍耐能力最差，谷类次之，草类最高。据试验调查，相同。IK如、Pb浓度下，番茄的根伸长抑制率最大,番茄对Cu、Zn.Pb的毒性响应最敏感；蔬菜对不同重金属的毒性响应不同，对Cu最敏感，Zn和Pb次之…相反有的作物对重金属具有很强的耐受性，如莒蒲、金叶菖蒲和散尾葵农作物暇系对重金属均有较强的吸收与富集作用和滞留效应，房很对铅表现出极强的束缚力和耐受性可□超积累农作物(hyPeracucinulator)是指能够超量吸收和积累重金属的农作物，据报道很多地方利用超积累农作物对重金属的富集比普通农作物商出几十捋到凡百倍的能力，对重金