综述：受污染矿区潜在有害元素的可用性与动员：利用土壤改良剂和植物进行修复的系统综述

这篇综述系统评估了加纳矿区土壤中潜在有害元素（PHEs）的污染现状及修复策略，重点探讨了有机/无机土壤改良剂（如生物炭、铁氧化物）和植物修复技术（如超富集植物）对重金属（Pb、Cd、As等）的稳定化或提取机制，为矿区生态修复提供了科学依据和政策参考。

　　

矿区污染的生态挑战与修复策略

加纳的矿业活动在推动经济发展的同时，导致土壤中潜在有害元素（PHEs）如铅（Pb）、砷（As）、镉（Cd）的积累，威胁生态环境和人类健康。本文系统综述了2014-2024年间土壤改良剂与植物修复技术在矿区修复中的应用，揭示了其科学机制与实践价值。

土壤变量对PHEs迁移的影响

土壤酸碱度（pH）和氧化还原电位（Eh）是调控PHEs生物有效性的关键因素。酸性条件（pH<5.5）促进阳离子型PHEs（如Cd²⁺
、Pb²⁺
）的溶解，而碱性环境利于阴离子（如H₂
AsO₄
^-
）的迁移。铁/锰氧化物通过吸附作用可显著降低As的流动性，而有机质通过络合作用既能固定也能释放金属元素。

土壤改良剂的协同作用

有机改良剂（如生物炭、堆肥）通过提高土壤pH和阳离子交换容量（CEC）调控PHEs的分布。例如，家禽粪便使As的可用性提升315%，而生物炭在淹水条件下可抑制As的迁移。无机改良剂如氯化钙（CaCl₂
）通过形成可溶性氯-金属复合物（如CdCl⁺
）增强植物对Cd的提取效率，而铁氧化物（Fe₂
O₃
）则通过表面吸附固定As。

植物修复的多元机制

超富集植物如蜈蚣草（Pteris vittata）对As的富集能力突出（转移因子TF>4.7），而本地物种马缨丹（Lantana camara）和飞机草（Chromolaena odorata）对Cu、Zn的修复潜力显著。草本植物（如黑麦草）通过根系稳定化（BCF>1）减少PHEs向食物链转移，而乔木的深根系可提取深层污染物。

未来方向与政策启示

结合改良剂与植物修复的"绿色修复"技术需进一步优化，尤其在动态水文条件下。建议政策层面强制要求矿区修复中采用本地植物物种，并建立长期监测机制。实验室研究向田间试验的转化将是下一阶段重点，以实现联合国可持续发展目标（SDG 15.3）中的土地退化零增长目标。

（注：全文数据基于Scopus数据库185篇文献的系统分析，涵盖加纳35%的矿区修复研究案例。）