岩溶區汙染需因地製宜
2017-11-09 08:39 來源:國土資源報 編輯:必威88官方网站

 我國是世界上岩溶分布麵積最大的國家,僅(jin) 西南地區的裸露岩溶麵積就達62萬(wan) 平方千米,涉及貴州、廣西、湖北、湖南、雲(yun) 南、四川、重慶和廣東(dong) 等八省(區、市),是世界三大岩溶集中連片區中麵積最大、岩溶作用發育最強烈的典型地區。該區域也是我國珠江、長江及元江等河流上遊重要的生態屏障區,生態地位極其重要。


  岩溶作用造就了特殊的岩溶地質地貌景觀,如桂林山水、雲(yun) 南石林、大石圍天坑等著名地表景觀,以及形形色色的地下洞穴景觀,為(wei) 當地的旅遊產(chan) 業(ye) 帶來無限生機。同時岩溶區也蘊含著豐(feng) 富的礦產(chan) 資源。據統計,西南地區目前已查明的鉛、鋅、鎢、錫、汞等有色金屬儲(chu) 量占全國同類礦產(chan) 資源儲(chu) 量的24%~68%,並且這些礦種分布集中、礦石質量佳、易開采。


  然而,由於(yu) 特殊的岩溶地質構造作用,岩溶水土空間格局呈現“土在樓上,水在樓下”的雙層結構,其基本特征是地形地貌破碎、地表土壤層薄、水土易漏失嚴(yan) 重,生態環境脆弱。岩溶礦山長期開采和礦渣不合理堆放,使得汙染物在雨水淋溶作用下通過落水洞、裂隙、管道等汙染地下含水層和下遊土壤,對本就十分脆弱的生態環境造成了巨大破壞。調查結果顯示,我國近30個(ge) 以岩溶水為(wei) 主要供水水源的大、中型城市,地下水均受到了不同程度汙染。汙染問題已成為(wei) 製約西南岩溶區經濟社會(hui) 發展的重大地質環境問題之一。


  由於(yu) 岩溶特殊的生態環境和水文地質條件,使得進入岩溶係統的汙染物擴散速度更快,影響麵積更廣,更難以清除。麵對當前嚴(yan) 峻的岩溶土壤和水汙染問題,岩溶地質工作者利用岩溶區自身地質條件優(you) 勢,趨利避害,因地製宜,對岩溶區水土汙染治理與(yu) 修複進行了研究。


  例如,有研究表明,岩溶區石灰性旱地土壤對酸性礦山廢水具有較好的緩衝(chong) 能力,其中碳酸根離子及鈣、鎂等組分能有效緩解土壤酸化,同時酸性廢水帶來大量的硫酸根離子,能夠與(yu) 土壤中大量存在的鈣離子形成硫酸鈣的複合物——石膏沉澱,從(cong) 而減少酸性礦山廢水對土壤汙染的影響。


  此外,也有研究針對岩溶水流動係統具有地下水分布不均勻、地下水水力坡度出現階梯狀的分層、地下水埋深大、集中徑流排泄、排泄點位於(yu) 深切河穀岸邊等特點,提出“增製水倉(cang) +集中抽水”治理方案,即:使汙染物被圍困在指定的空間內(nei) ,類似於(yu) 水倉(cang) ,形成水倉(cang) 後,將含汙染物的地下水抽出,再進行治理。這種方法是以係統管道介質的時空背景特征為(wei) 基礎條件,對特殊地質條件下岩溶地下水汙染的治理、岩溶水生態環境的修複具有指導意義(yi) 。


  蜈蚣草是一種多年生草本植物,主要在生長溫暖潮濕的南方地區,比如雲(yun) 南、貴州、廣西、廣東(dong) 等省區。中科院的專(zhuan) 家通過野外調查和栽培實驗,發現蜈蚣草對砷、鉛等具有很強的富集作用, 特別是對砷的生物富集係數高達70以上。植物富集重金屬後再進行收割和特殊處理,可使土壤重金屬含量得以降低,因此在砷汙染環境的生物修複方麵具有良好的應用前景。


  中國地質調查局岩溶地質研究所的研究人員在野外調查中也發現,海藻和水綿在礦區汙染水體(ti) 中生長良好。這兩(liang) 種水生植物對錳、銅、鋅、鉛等重金屬具有很強的耐受性。其在岩溶區海藻和水綿體(ti) 內(nei) 的積累濃度是非岩溶區的1.63~159倍。進一步研究發現,岩溶區水中植物體(ti) 內(nei) 重金屬富集係數高、耐受性較好的原因主要有以下三個(ge) 方麵:一是岩溶水中高濃度的碳酸氫根離子對這兩(liang) 類水生植物具有很強的施肥作用,可以促進其大量生長;二是在岩溶水的中性偏堿的環境中,更多的化學反應基團帶負電,提供了更多的吸附位點,使水生植物吸附重金屬的能力增加;三是岩溶水體(ti) 中的鈣離子可以緩解重金屬對其毒害作用,保證其具有良好的生理機能吸收重金屬。


  目前,有人已將水綿作為(wei) 一種重金屬汙染的指示劑進行試驗。當待測樣品中含一定濃度重金屬或表麵活性劑時,水綿細胞的顏色、形狀及細胞內(nei) 的載色體(ti) 結構會(hui) 呈特異的傷(shang) 害症狀。由於(yu) 水綿細胞透明,利用普通光學顯微鏡就可清晰地觀察到細胞內(nei) 部結構變化。利用水綿細胞對重金屬和表麵活性劑敏感的特性,可監測廢水對生物的毒性。同時,根據水綿對不同汙染物的特異性傷(shang) 害症狀,可定性分析重金屬或表麵活性劑汙染物種類。


  岩溶區汙染治理任重道遠。作為(wei) 岩溶地質工作者,有義(yi) 務、有責任加強科學研究,推動科技創新,趨利避害,因地製宜,使岩溶環境繼續朝著有利於(yu) 人類進步的可持續方向發展。同時,也需要政府和企業(ye) 共同努力,使這塊養(yang) 育著億(yi) 萬(wan) 人民的生息之地和全球難得的“岩溶寶庫”為(wei) 人類作出更多貢獻。

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