从事水土保持工作20多年后，寻乌水土监测站站长吴光荣发现，废弃稀土矿区“复绿”的难度超出了他的经验：土壤有机质含量约等于零，“不下肥的话，基本上是寸草不生”。
因提取工艺和采用的硫酸铵溶液造成土壤、水体氨氮含量大幅超标，植被、鱼类难以存活，废弃稀土矿区又有“白色沙漠”之称。在生态修复大背景下，如何解决稀土矿区遗留的诸多环境问题，成为摆在地方、学界和环保公司面前的一道难题。
稀土，为元素周期表中镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）等17种元素的总称，是一种独特且重要的工业原料，应用范围小到手机屏幕，大至导弹、潜艇。根据国务院2012年发布的《中国的稀土状况与政策》白皮书，中国是世界上最大的稀土生产、应用和出口国，以23%的稀土资源储量供应了90%以上的全球稀土冶炼产品市场。
上述白皮书提及，受彼时落后的生产工艺和技术等因素限制，稀土开采留下了植被破坏、水土流失、土壤污染和酸化等生态环境问题，“各级政府对于历史上形成的生态环境破坏、尾矿和废渣污染等问题，将投入资金进行专项治理”。
江西赣州是国内稀土的重要产区。自1969年在赣州南部发现稀土资源起，当地先后历经“全民开采”“生态欠账”“矿山整治”阶段，2018年被中央环保督察批评稀土矿山修复“不严不实”。2020年4月，江西省自然资源厅官网发文称，赣州已治理废弃稀土矿山92.78平方公里，废弃稀土矿区得到全面修复。
2019年以来，《赣南日报》《经济日报》等多家媒体报道，赣州探索总结了南方废弃稀土矿山综合治理山上山下、地上地下、流域上下的“三同治”模式，修建稀土尾水处理站7处，废弃稀土矿区兴建起工业园区，发展出光伏、油茶等产业。其中，《赣南日报》2020年7月报道，龙南市首创稀土尾水处理站建设；2021年10月，“寻乌县废弃矿山综合治理”入选自然资源部国土空间生态修复司《中国生态修复典型案例集》（下称《案例集》）。
财新2022年3月走访寻乌县和龙南市看到，两地对废弃稀土矿区均采取了土地平整、复绿、修建工业园区等措施，植被覆盖率大幅提高；水体污染方面，分别采用梯级人工湿地和尾水处理站的方式降解氨氮。但对于更深层次的土壤问题，尚未有直接解决方案。“问题在水里，根子在岸上，我们目前只能通过水不断慢慢带出山体里沉积的氨氮，以治水来治山。”寻乌县发改委项目办主任曾伟朗坦言。
稀土矿山修复工程巨大、成本高昂，地方政府在治理过程中遇到资金不足和缺乏深层土壤修复技术等问题。有参与赣州稀土矿山治理的学者总结经验称，赣州稀土矿山离子吸附型的特性决定了其治理难度，最重要、也最困难的是前期要做好矿区土壤、水体、农作物等组成部分的系统调查工作。“矿山修复是一个长期、复杂的系统性工程，想用简单的方法来解决非常复杂的问题是不现实的。”国家地质实验测试中心副研究员刘斯文表示。
地处江西最南端的赣州，有着辉煌的稀土开采史，曾为国家建设和出口创汇做出重大贡献。接近赣州市自然资源局的学者确认，赣州下辖的18个县市均有稀土分布，开采则主要集中在龙南、定南、全南、寻乌、信丰、安远、赣县、宁都8县。
“最兴盛的时候，半条街是我们上甲的。”寻乌县文峰乡上甲村支书钟贱林告诉财新，1986年县城商品房刚开发，中心地段修了一排三层半的楼房，正赶上第一批农民进城，于是被称作“农民街”，时价4万多元一套。得益于稀土开采，上甲村村民买下了其中10余套。
钟贱林回忆，1978年左右，赣南地质调查队在寻乌勘探发现了稀土资源。“自豪地说，我们村子周边的矿全部是‘一克以上’，含量很高的。”“一克”意指挖出的每立方米原矿石能提取出1公斤稀土。上世纪八九十年代，稀土价格景气时达到4万多元一吨，即每立方米原矿石相当于40多元的收入。“那时候老师的工资才二三十块钱一个月。”钟贱林称，后上甲村、石排村成为寻乌稀土集中开采地，上甲村的稀土开采点多位于联塘小组及其周边，“联塘80%的人因为稀土买了房子，他们离矿山近”。
1966年出生的联塘村民谢立新告诉财新：“以前都不知道稀土，有地调队员来住在我家，才知道那种白白的、有点沙质的就是稀土，可以卖钱。”他回忆，开采大约始于1986年，除了国有矿，还有村集体和私人矿主开采，也有村民零散偷采。那年谢立新在一家私营矿做起了选矿工，“负责把母液里的矿提取出来”。一直持续到上世纪90年代末，其间随着稀土价格波动而时断时续。
赣州以离子吸附型稀土为主。“稀土元素多不是以独立矿相存在的，而是以离子相态吸附在花岗岩等岩石风化形成的黏土矿物层间，需要用含有离子交换能力（如铵根离子）的浸矿液将其‘洗’出来。”复旦大学环境科学与工程系教授王梓萌告诉财新，浸矿工艺经历了池浸、堆浸到原地浸矿的三代变迁，2000年前以池浸、堆浸为主，2000年后原地浸矿得到推广。
池浸，即将原矿石运至浸矿池，注入浸矿液置换出稀土离子，这道工序后的浸矿液被称为母液。将母液收集至下一矿池，加入沉淀剂静置，沉淀后的半固态稀土再经灼烧等程序，得到混合稀土氧化物。堆浸的流程与池浸类似，但不需要修建浸矿池，反应场所通常为自然的沟谷地带，提取规模更大、成本更低。
谢立新介绍，在池浸时代，矿上的劳力主要分为两种：负责开采原矿石并运送至浸矿池的浸矿工；判断母液中稀土含量，按比例投入材料沉淀稀土的选矿工。“那时候都是肩挑手提，靠板车推，前一种要力气，后一种要技术。”他说。
介绍池浸工艺时，谢立新在纸上先画了一座山，一道箭头由山一侧从下往上攀升，山顶处写着“清水”；另一侧稍低处则标注“浸矿池”，再往下就是“母液池”。他表示，浸矿池通常修建在半山腰，高于母液池，修建地点取决于矿层厚度、山体高度等因素。基本原则为靠近矿层的底部，“比如说矿层有10米的话，就修在下面一两米的位置，根据投资多少、山多大，决定修多少个浸矿池”。
清水由水泵提升至山顶，在山的另一侧进入提取流程。“把稀土原矿石从矿层运到浸矿池里，往池子里注入清水，再加入硫铵水，把矿洗出来，然后通过管道把洗出来的水输到母液池，化验里面含稀土多少，再根据公式放选矿的材料。”
硫铵水即硫酸铵溶液，是一种稀土开采中被广泛采用的浸矿液。“最初阶段也用过浓度7%的氯化钠溶液，就是盐水提矿。”江西理工大学资源与环境工程学院讲师罗才贵介绍。
选矿材料亦随开采历程变化。谢立新介绍，最先用草酸沉淀，之后用成本更低的碳铵，即碳酸氢铵。碳铵沉淀比草酸多了一步除杂。草酸选矿时不与母液中的杂质元素反应，沉淀直接得到稀土氧化物；碳铵则会跟杂质元素反应，需要通过控制pH值除杂。“pH多少跟稀土反应，多少跟杂质反应，比如杂质先反应，我们就先除杂，沉淀完杂质的上清液里再放碳铵得到水稀土，装进袋子里去氧化灼烧。”他说。
粗放的开采过程里，有时甚至不需要修建厂房。谢立新回忆：“山里选一个比较合适的场所，主要是交通方便，平坦一点、宽阔一点；第二是不要占用稀土资源好的地方。有的矿场条件好就修房子，不好的话就露天搭几个工棚。”
据钟贱林估计，上世纪八九十年代，参与稀土矿务工的上甲村村民超过一半。村民私自采矿也屡见不鲜。一种测量原土含矿量高低的“土方法”在村民中流传：用锄头往下挖大概一米，装一小杯原土，放点硫铵下去把它渗漏到另一个杯子，用配好的草酸水点一点过去，看看有没有浓度。如果有浓度，水像牛奶一样很白的，凝固的话最少两克以上，如果比较稀的就不到一克。整个反应过程仅需几分钟。
因为池浸、堆浸需要剥除稀土矿表层覆盖的植被和表土，再剥除矿石，这两种稀土开采方式被称为“搬山运动”。罗才贵介绍，池浸、堆浸法还会产生大量的矿土、尾砂和采矿废水，采矿废水通过淋滤和渗透作用污染土壤和地下水体，形成稀土尾水，严重时会导致矿区土壤盐碱化。硫酸铵溶液中的铵根离子进入周边水体后，会带来氨氮超标、藻类疯长、水体富营养化的恶性循环。一方面，藻类疯长导致水体溶解氧减少，造成鱼类和其他水生生物死亡；另一方面，微生物在腐蚀分解藻类的过程中产生大量有机物，进一步加剧富营养化。
20世纪90年代，赣州有色冶金研究所和长沙矿冶研究院等科研单位研究出原地浸矿工艺，即通过在山体布置多个注液井，将浸矿液注入其中，通过管道收集原地浸出的稀土母液，后续沉淀、灼烧得到稀土氧化物。
罗才贵称，原地浸矿避免了采动矿体和大量破坏植被，大大减轻了矿区地形地貌破坏和水土流失，是相对环保的开采模式。1996年和1997年，原地浸矿工艺分别获“八五”国家科技攻关重大成果奖、国家发明奖。但也有观点认为，尽管原地浸矿对景观的破坏相对较小，但原地浸出稀土的同时，硫酸铵溶液注入山体造成了系列生态环境风险问题，如对地表水、地下水水质以及水土保持带来长期困扰，提高了后续治理难度。
矿区周边居民逐渐发现，稀土开采带来经济效益的同时，尾砂淹没了河道和耕地，禾苗结不出稻穗。钟贱林回忆：“上世纪80年代以前，我们这里是‘鱼米之乡’。每到五六月雨季快来的时候，河里的鱼就会跳出水面。”但采矿一两年后，矿区水淌到农田，“水稻不是不长，它是疯长，但是结不了籽”。
水土流失、尾水污染、耕地受灾等问题在赣州采矿区普遍存在。龙南市关西镇翰岗村小举口卫生所门前流过一条窄窄的溪流，不到两米宽的河床积淀着一层白色附着物，溪流上游就是原先的稀土生产车间。在此居住的村医李声远今年67岁，他和妻子都认为，门前河水不能洗手，更不能饮用。“洗了以后，手会发痒，身上会过敏，草酸、硫酸肯定会有影响。”他称，河床表面的白色附着物就是尾水中剩余的稀土，上游开采污染水源，“大家都是自己想办法”。2000年左右，他和另外三家人一起凑了1万多元，买水泥、水管，在未受污染处砌起大池，接上水管通到家里。家里养鸡也只能圈养，“因为卫生状况不好”。