野外快速测试技术助力安宁矿山生态恢复

《中国地质调查成果快讯》近日刊发了“云南安宁矿山集中区综合地质调查”项目近年来取得的重要地质调查成果。

该项目归属于“长江经济带地质环境综合调查”工程，由中国地质调查局国家地质实验测试中心承担。项目周期为2019-2021年。该项目查明了安宁磷矿活动下的生态环境现状，提出安宁磷矿山生态恢复技术模式建议；开展了磷矿废石可利用性调查，进行废石中有益有害元素种类、含量及赋存状态等特征分析；开展了野外现场快速分析技术的开发与应用示范。

一是成功建立适用于磷矿石的车载台式X射线荧光光谱（ED-XRF）分析技术，并在野外现场实现了样品加工、现场制样与上机测试，并能够实时给出分析结果。在野外现场测试磷矿加工过程中感兴趣的P2O5、MgO、Al2O3等指标精密度值分别可达2.00%、2.49%、1.72%和1.86%。尽管受到野外条件和磷矿石标样缺乏的影响，但绝大多数P2O5的ED-XRF分析结果与传统化学方法分析结果相吻合，相对误差小于10%；MgO、Al2O3、Fe2O3等指标分析结果与化学方法分析结果也具有较好的一致性；此外，车载台式XRF技术还可以提供K、Ca、Zn等26种伴生元素、有益有害元素的分析结果。

二是初步利用原子荧光检测器和直接进样汞测试装置进行了方法建立。通过对仪器装置进行改进，使用活性炭加氧化钙、无水氯化钙填充气体干燥塔，对空气进行过滤，可有效地清除掉95%左右的Hg背景值，增强了仪器运行的稳定性；溶液进样方法测定空白11次，标准偏差为0.00583纳克，检出限为0.58μg/L，定量限为1.93μg/L，精密度为7.13%；固体进样测定标准物质GSR-6的精密度为4.98%。借助该技术对安宁市县街磷矿采区周边土壤中剖面Hg进行了高原地区的野外现场测试，仪器运行检测精密度为1.82%，为时效性较强的各类汞样本能够得到迅速及时测定提供了技术支撑保障。

三是采用便携式伽马能谱仪测量了安宁市县街大庙地磷矿及周边树林、田地、村庄等4平方千米范围内放射性元素K、U、Th的含量。按照网格化测量了1000余点，结果显示回填土、废石堆放射性元素含量水平维持在较低水平；矿区周边村庄、田地放射性元素总量与矿区回填土、废石堆放射性元素含量相当，表明磷矿开采产生的放射性对周边村民的生活影响不大。

四是在云南省安宁市自然资源局和相关矿业集团的支持下，在磷矿山的复垦区现场设立了“矿山恢复与监测技术研究工作站”。该野外工作站由野外仪器运行站、野外样品处理站两个野战帐篷组成，主要功能包括：野外现场测试仪器的运行保障、野外气象观测站的运行保障、航测无人机地勤保障、其他野外实验技术验证运行保障。