摘要
赣南寻乌某废弃离子型稀土矿山，因水土流失和氮化物、伴生重金属不断释放，导致其对周边水体和土壤环境污染，对生态文明建设影响巨大。为进一步加强生态文明建设，当地政府利用生态补偿经费，自2018年起，分三期对该废弃矿山实施一体化生态环境治理和矿区土壤修复工程，废弃矿山周边生态逐渐得到恢复，水体环境质量得到逐步改善，对东江源水体流域保护发挥了积极作用。为进一步评价其生态修复效果，本文拟采用改进的水质指数法（WQI）、灰色关联度分析法，全面评价废弃矿山生态修复区域各种污染因子时空变化。并且运用灰色模型GM（1,1）对该废弃矿山修复工作的水质做出预测，为后续稀土废弃矿区环境治理与生态修复提供有效科学依据和管理建议。 （1）详细介绍了该废弃矿山环境治理和生态修复现状及其处理技术工艺，在水体流域和土壤修复工程中设置了18个水质采样点，选取氨氮、COD、重金属等9个关键评价指标进行主成分分析和因子分析。 （2）根据相关指标测定数据显示，该废弃离子型稀土矿山的三个治理标段的COD浓度、氨氮污染从时空变化来看，通过各个断面COD浓度、氨氮浓度以及重金属浓度发现，氨氮是主要污染源，一标段柯树塘起始断面、二标段两个入水口断面以及三标段废水入口断面污染严重，超过地表水Ⅲ类标准。从各个标段的起始断面到出水口断面污染逐渐减轻，从断面整体COD浓度和氨氮浓度的时空变化情况看，该废弃离子型稀土矿山的废水的COD不满足地表水Ⅲ类标准，氨氮浓度也超过Ⅲ类标准。 （3）从废弃离子型矿山各断面的三个治理标段的COD浓度和氨氮的空间变化来看，各治理标段治理效果明显，三个治理标段中一标段柯树塘湿地对COD和氨氮的去除率最高，治理三标段COD和氨氮去除率最低，各治理标段在丰水期时治理效果最好。治理标段中湿地对重金属都有一定的吸附能力，而治理一标段中的重金属Pb浓度变化波动大，表明柯树塘中的植物对重金属Pb的吸附能力较差，治理二标段对Pb和Al的吸附能力最好。三个治理标段中，治理一标段COD和氨氮去除效果好，但重金属的吸附效果不好，治理三标段的整体效果不好，可能原因：一、治理三标段位于该稀土矿区的中心位置，治理面积大；二、治理三标段的水土流失严重，COD和氨氮污染严重；三、治理三标段通过先植物吸附在流入沉淀池的方式治理，由于沉淀池的地势低于植物种植区域，因此废水在植物种植区域时长短，降低了植物的吸附效果。 （3）通过稀土矿区的小溪水体断面污染变化情况发现，该矿区的主要污染物是氨氮，这和柯树塘废弃离子型稀土矿区中小溪水呈现绿色相符合。柯树塘稀土矿区、上甲稀土矿区和石排稀土矿区总磷浓度达到地表水Ⅰ类水质标准。柯树塘废弃稀土矿区废水是酸性废水；上甲废弃稀土矿山在2017年和2018年整体废水pH值均符合地表水水质标准；石排废弃矿区的pH变化大，2017年4月属于碱性废水而2018年是酸性废水。 （4）通过主成分分析法和因子分析法可知，影响该废弃离子型稀土矿山的主要污染源是氨氮、COD、Mn,其次Pb也是污染因子。通过改进的WQI指数评价法分析可知，该稀土矿区断面异样情况明显，即单因素超过国标规定值过多。通过灰色相关度分析法分析可知，该废弃离子型稀土矿山废水是Ⅳ类水，整体水质较差，有待进一步管理。2020年10月柯树塘进水口断面和柯树塘中间断面的废水是Ⅴ类水，水质污染严重。2020年12月中坑寨污水处理厂排水口断面的水是Ⅲ类水。通过灰色模型预测了2021年7月水质，通过水质指数进行评价是Ⅲ类水。
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