本書圍繞國家金屬礦山污染生態修復的重大需求，聚焦極易引起土壤酸化、重金屬污染的硫鐵礦資源開發利用過程中的生態環境問題，在系統介紹硫鐵礦資源形成特點、分類、分布，以及硫鐵礦區環境污染來源、特征、生態風險和礦區重金屬污染防控相關政策法規的基礎上，重點闡述硫鐵礦區重金屬遷移轉化行為，梳理硫鐵礦區土壤污染風險評估技術并構建相關模型，創新性提出硫鐵礦區土壤污染風險管控模式。基于對礦區重金屬污染治理與修復技術的總結，從污染源頭管控、污染過程阻斷、影響區治理與修復等方面闡述各種技術的先進性與實用性，并提出基質強化修復、
《硫鐵礦區土壤污染特征與風險管控》圍繞國家金屬礦山污染生態修復的重大需求，聚焦極易引起土壤酸化、重金屬污染的硫鐵礦資源開發利用過程中的生態環境問題，在系統介紹特殊類礦產-硫鐵礦資源的形成特點、分類、分布，以及硫鐵礦區環境污染來源、特征、生態風險和礦區重金屬污染防控的相關前沿政策法規的基礎上，重點闡述了硫鐵礦礦區重金屬遷移轉化行為，系統性梳理了硫鐵礦區土壤污染風險評估技術及相關模型；基于對礦區重金屬污染治理與修復技術總結，以及各類重大科技項目的原創性研發成果集成，創新性地提出硫鐵礦區土壤污染風險管控模式，并首次從污染源頭管控、污染過程阻斷、影響區治理與修復等角度與視野，詳細闡述了各種技術的先進性與實用性，并創新性地提出了生態皮膚復綠技術，此外，著重列舉了相關工程應用案例，為有效解決硫鐵礦區及至其他金屬礦區重金屬污染問題提供重要支撐。
余江，教授，博士生導師，曾留學于美國加州大學圣 地亞哥分校，入選科技部“三區”人才支持科技人員專項計劃，現為四川大學建筑與環境學院環境系副主任、四川省環境保護土壤生態保護與污染防治重點實驗室副主任、四川省水安全與水污染控制工程技術研究中心副主任、省海外高層次人才、省學術和技術帶頭人后備人選、中國土壤學會土壤修復專業委員會委員、中國環境科學學會生態修復專業委員會委員、四川省土壤與地下水防治專業委員會委員、成都市生態環境局土壤專業委員會副主任，生態環境部、科技部、、省生態環境廳、省科技廳、省發改委、省自然資源廳、省助建廳、省僑聯、省質量監督局等技術審查專家，聯合國氣候專家，國家重點研發計劃、自然基金評審專家等。長期從事土壤（農田、場地、礦山）調查、污染風險評估以及土壤污染修復技術研發及工程應用，擅長流域污染治理、農業面源污染治理，以及大宗固體廢物處置與資源化利用。主持承擔國家自然科學基金、重點研發計劃、省重大專項、國際合作項目以及其他省市級項目等百余項。申請專利12項。主編副主編教材3部、參編專著2部。
第1章 緒論1
1.1 硫鐵礦礦產資源形成特點及分類 1
1.1.1 硫鐵礦資源概況 1
1.1.2 硫鐵礦礦產資源類型 3
1.1.3 我國硫鐵礦礦產資源特點 4
1.2 硫鐵礦礦產資源分布 5
1.2.1 世界硫鐵礦礦產資源分布 5
1.2.2 我國硫鐵礦礦產資源分布 5
1.3 硫鐵礦礦產資源開發利用概況 7
1.4 硫鐵礦礦產資源開發利用中存在的主要問題及重金屬污染評價 9
1.4.1 硫鐵礦山開采的環境特點 9
1.4.2 硫鐵礦山開采的生態環境問題 10
1.4.3 硫鐵礦開采重金屬污染評價 10
1.5 硫鐵礦山重金屬污染治理發展趨勢 12
1.5.1 硫鐵礦山廢水重金屬污染治理發展趨勢 12
1.5.2 硫鐵礦山土壤重金屬污染治理發展趨勢 12
1.5.3 硫鐵礦山固體廢物重金屬污染治理發展趨勢 13
1.6 硫鐵礦區重金屬污染防控的政策法規 13
1.6.1 國外重金屬污染防治相關政策法規 13
1.6.2 我國硫鐵礦區重金屬污染防控相關政策法規 14
第2章 硫鐵礦區環境污染來源、特征以及重金屬遷移轉化行為17
2.1 硫鐵礦區環境污染來源 17
2.1.1 廢水排放 17
2.1.2 廢氣排放 19
2.1.3 固體廢物排放 20
2.2 硫鐵礦區環境污染特征 21
2.2.1 地表水污染特征 21
2.2.2 地下水污染特征 23
2.2.3 土壤污染特征 24
2.2.4 大氣沉降特征 27
2.2.5 固體廢物堆場特征 27
2.3 硫鐵礦區重金屬遷移轉化行為 29
2.3.1 重金屬在地表水中的遷移轉化 29
2.3.2 重金屬在地下水中的遷移轉化 33
2.3.3 重金屬在大氣中的遷移轉化 35
2.3.4 重金屬在土壤中的遷移轉化 36
2.3.5 重金屬在植物中的遷移轉化 39
2.3.6 重金屬輸移通量計算 41
第3章 硫鐵礦區重金屬污染的生態風險46
3.1 重金屬污染對水生態的影響 46
3.1.1 重金屬污染對地表水的影響 46
3.1.2 重金屬污染對水生動植物的影響 47
3.1.3 重金屬污染對沉積物的影響 49
3.2 重金屬土壤污染對農產品的影響 52
3.2.1 間接影響 53
3.2.2 直接影響 53
3.3 重金屬土壤污染對人體健康的影響 56
第4章 硫鐵礦區土壤污染風險評價與管控模式59
4.1 硫鐵礦區概念模型構建 59
4.1.1 概念模型構建基本原則 59
4.1.2 概念模型構建途徑 60
4.1.3 硫鐵礦區概念模型 61
4.2 硫鐵礦區污染源尾礦渣堆場風險評價 62
4.2.1 一般工業固體廢物貯存場、填埋場評價法 62
4.2.2 綜合評分法 66
4.3 硫鐵礦區土壤污染風險評價 70
4.3.1 土壤污染生態風險評價 70
4.3.2 土壤污染健康風險評價 77
4.3.3 礦區周邊農田土壤風險評價 91
4.4 風險管控與修復目標 94
4.4.1 目標確定基本原則 94
4.4.2 目標確定途徑 94
4.5 風險管控模式 95
第5章 硫鐵礦區重金屬污染治理與修復技術概述97
5.1 物理修復技術 97
5.1.1 電動修復法 97
5.1.2 換土法 98
5.1.3 阻隔覆蓋技術 99
5.1.4 熱處理技術 100
5.1.5 水泥窯協同處置技術 100
5.2 化學修復技術 103
5.2.1 土壤淋洗技術 104
5.2.2 化學氧化/還原修復技術 106
5.2.3 固化/穩定化技術 107
5.3 生物修復技術 110
5.3.1 動物修復 110
5.3.2 植物修復 110
5.3.3 微生物修復 112
5.4 聯合修復技術 113
5.4.1 植物-微生物聯合修復 113
5.4.2 化學-生物聯合修復 114
5.4.3 改良劑-植物聯合修復 115
5.4.4 物理-化學聯合修復 115
5.4.5 改性生物炭技術 116
5.4.6 物理-化學-微生物三元體系聯合修復 117
5.5 工程措施與生態恢復 117
5.5.1 工程措施 117
5.5.2 生態恢復 117
第6章 硫鐵礦區污染源治理與管控技術120
6.1 污染源治理技術 120
6.1.1 廢水源頭治理 120
6.1.2 大氣污染源頭治理 123
6.1.3 固廢源頭治理 124
6.2 硫鐵礦區尾礦渣堆場管控技術 125
6.2.1 物理攔截技術 126
6.2.2 生態皮膚無土復綠技術 128
6.2.3 重金屬固化/穩定化技術 129
第7章 硫鐵礦區污染過程阻斷132
7.1 清污分流 132
7.2 滲透性反應墻 132
7.3 生態攔截 134
7.3.1 植物穩定技術 135
7.3.2 生態隔離帶 137
7.4 污染過程阻斷效果評價 138
7.4.1 單一植物污染阻斷效果評價 138
7.4.2 多種植物綜合污染阻斷效果評價 139
7.4.3 整體生態效益評價 140
第8章 硫鐵礦區影響區治理與修復143
8.1 硫鐵礦區受污染水體末端治理與修復 143
8.1.1 “主動治理”技術 143
8.1.2 “被動治理”技術 152
8.1.3 硫鐵礦區廢水處理與修復的發展趨勢 160
8.2 受污染農用地土壤治理與修復 160
8.2.1 優先保護類 160
8.2.2 安全利用類 161
8.2.3 嚴格管控類 167
第9章 硫鐵礦區重金屬污染修復與風險管控方案設計案例分析172
9.1 黃家溝硫鐵礦尾礦渣堆場及周邊農田土壤污染修復與風險管控項目 172
9.1.1 項目基本概況 172
9.1.2 區域環境概況 173
9.1.3 污染識別 175
9.1.4 詳細調查與風險評估的內容及結論 179
9.1.5 風險管控與治理修復方案設計 180
9.1.6 預期效果 182
9.2 石海鎮硫鐵礦渣堆場及周邊農田土壤污染修復與風險管控項目 184
9.2.1 項目基本概況 184
9.2.2 污染識別 185
9.2.3 詳細調查與風險評估的內容及結論 188
9.2.4 風險管控與治理修復方案設計 188
9.2.5 預期效果 193
9.3 仙峰苗族鄉新華硫鐵礦渣堆場風險管控項目 194
9.3.1 項目基本概況 194
9.3.2 污染識別 194
9.3.3 詳細調查與風險評估的內容及結論 196
9.3.4 風險管控與治理修復方案設計 198
參考文獻203
前 言
世界硫鐵礦礦產資源十分豐富，探明儲量分布廣泛，相對集中于少數國家和地區。全球硫鐵礦資源主要分布在美國、俄羅斯、加拿大、沙特阿拉伯、波蘭、印度和中國。據美國地質調查局的估計，中國、加拿大、沙特阿拉伯、俄羅斯和美國的儲量在1 億噸以上，這五個國家的硫鐵礦資源接近全球總儲量的57%。我國硫鐵礦資源豐富，相對集中于四川、安徽、貴州、云南、內蒙古、廣東、山東等省（自治區），七省（自治區）查明資源量占到全國的80% 以上。硫鐵礦礦床以單一硫鐵礦礦床為主，從大區來看，西南地區礦床最多，為212 個，占硫鐵礦礦床總數的33.18%。
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