一、测试区域和测试方法概述

Geevor矿位于英格兰西南部康沃尔郡Landend的Pendeen村和Trewallard村之间。距离最近的商业和工业中心城市彭赞斯11.26公里。这个铜锡矿经过多年开采后于1990年关闭。虽然这个矿的开采时间不详，但在1860年左右达到顶峰，主要生产铜和锡，还有少量砷、铅和锌。矿区海拔60 m，坡面平缓，海岸线侵蚀严重，属海洋性气候。

经过实地调查分析，选择了四块试验田进行研究。四块试验田的特点如下。

试验地块A(地块A):对照地块(未恢复的原矿区土地)。

(1)地表坡度为20° ~ 25°。

(2)表面黑色(含有机物)，植物死根多，土壤疏松。

(3)无地表植被。

试验田B(plotB):表土剥离(靠近试验田a)。

(1)1994年，被污染的表层土壤被剥离约15cm。

(2)地表裸露，石粒含量高，黑色(仍含有机质)，仍有一些枯死植物的根系，但比a试验田少。

(3)地表坡度为20° ~ 25°。

(4)无地表植被。

试验田C(plotC):用矿物恢复(试验田a旁边)。

(1)1995年采用工业矿物蒙脱石作为改良剂，蒙脱石与土壤的比例为L: 30。

(2)地表坡度为20° ~ 25°。

(3)表面黑色，有许多枯死的植物根，表面疏松，类似于实验田b。

(4)地表植被覆盖率约为50%以上。

试验田D(plotD):核心土壤覆盖层(距试验田a、b和c约50米)。

(1)从1.26公里外的工业城市Penzence运来的核心土壤覆盖了污染土地。

(2)表面坡度为20°。

(3)地表呈黄色，石粒含量高，有机质少，粘粒多，有部分植被，但比c试验田少很多。

二。结果和讨论

对4个试验田的土壤样品进行了分析比较，并对土壤的理化特性进行了测试，其中重金属含量和酸碱度是重点。

表1颗粒尺寸分布和石颗粒含量%

颗粒尺寸/毫米

0.075~0.4

0.4~2

2~4

4~10

含石量(≥10)

28.23

38.34

9.42

5.77

2.91

25.01

33.63

12.70

8.37

5.44

23.93

40.65

12.91

4.26

6.96

11.62

30.26

9.36

18.47

30.28

表2化学特性和重金属含量μg/g

分析项目

锌

铁

锰

铅

镉

钙

镁

K

pH值

东部中央邮（政）区

14.79

4186.46

3.89

166.52

0

80.15

35.63

78.16

3.34

227

3.39

2160.41

8.06

47.24

0

45.42

29.65

85.17

3.4

122

12.10

1910.54

46.36

68.47

0.05

2921.25

117.31

142.15

5.26

97

7.25

174.54

166.33

28.62

0.1

1515.65

167.48

200.04

6.94

164

300

500

三

(1)石颗粒含量和土颗粒大小分布。用筛分法分析颗粒的分布特征，结果列于表l，结果表明，覆盖芯土的试验地石粒D含量最高，对照地石粒A含量最低(石粒标准为10cm以上)。

(2)土壤含水量。土壤含水量的结果如图l所示，可以看出试验田D的含水量最低，但仍然适合植物生长。对照田A的含水量最高，达到58.8%，反映排水不畅，重金属离子和酸离子活动强烈，导致土壤污染严重，无植被生长。

(3)土壤化学特性和污染物。土壤pH值和电导率是土壤的重要化学特性。测试结果如表2和图2所示。可以看出，污染土壤呈强酸性，其pH值约为3。未采取任何修复措施的污染地对照地pH值最低；表土剥离和修复措施未能达到修复目的，土壤仍呈强酸性；精心覆土修复技术使污染土地呈中性，效果最佳；以工业矿物为改良剂的修复技术也取得了良好的效果，pH值从3左右变为5.26。用5:1水土比的淋溶液进行电导率测定，可以看出没有任何修复措施的对照地EC值最大，反映了可溶性盐含量最高。但是所有的EC值都适合植物生长。

图1各试验田土壤平均出汗量

图2铁含量和pH值

图3土壤中铜含量

本研究采用AAS原子吸收光谱仪对各试验田土壤中重金属含量进行检测分析(表2)。结果表明，A试验田铜污染最严重(图3)，超过土壤临界值9倍以上。只有核心覆土技术的试验田没有污染；以工业矿物为改良剂的修复技术可以明显去除铁和铅，但对铜和锌的去除效果较弱，土壤中铜和铁的含量仍然较高。

土壤铁含量是土壤酸度的重要指标，铁含量高的土壤通常呈酸性。对照田A的铁含量最高(图2)，所以土壤酸度也最高；表土剥离技术可以大大降低铁含量，可以降低到初始值的一半左右，但铁含量仍然较高，pH值较低。核心覆盖技术能有效治理污染土壤，使土壤铁含量和pH值正常。利用工业矿物作为改良剂的修复技术可以去除污染土壤中的铁。这种方法虽然比表土剥离技术略好，但含铁量仍然较高。通常情况下，实验田C也是酸性的，但它的pH值已经增加到了5.26。这主要是因为改性剂降低了从强酸溶液中去除金属阳离子的能力，增加了h的交换容量，同时也说明使用矿物改性剂可以净化污染土壤的孔隙水，提高pH值。矿物质的高钙含量(表2)也是pH值升高的重要因素。

土壤覆盖和工业矿物处理试验场含有大量植物生长所需的养分，植被覆盖率高于其他试验场。使用工业矿物作为改良剂的试验田C植被覆盖度最大，而采用表土剥离技术处理的对照田A和试验田B几乎没有植被。这一结果表明，矿物改良剂可以加速金属污染地区自然植被的恢复。

三。结论

(1)金属矿山污染土壤修复主要包括固定法、去除法和隔离法。每种方法都有其适用性，应根据矿山的具体情况选择合适的修复方法。

(2)铜污染是英国Geevor矿山最主要的污染，土壤中铜含量是临界值的9倍以上。

(3)表土剥离技术可以去除部分金属，但发现该技术处理的土地金属含量仍然较高，pH值较低。只有核心覆土技术处理过的土地才是修复后未被污染的土地，即金属含量低，pH值中性，养分含量较多，但石粒含量较高的土地。用工业矿物修复污染土地，可以明显去除铁和铅，以及部分铜和锌。但复垦土壤中铜和铁的含量仍然很高。这项技术最大的作用是有效降低土壤的pH值，提高养分含量和植被覆盖率。实验结果表明，核心土壤覆盖技术和工业矿物修复技术是有效的方法。