礦山固體廢棄物的危害及其環(huán)保治理措施

黃祺

（中國電建集團(tuán)貴陽勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴陽550081）

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，環(huán)境保護(hù)問題成為人們廣泛關(guān)注的問題。在開發(fā)礦山的過程中，如果不能及時(shí)有效地處理礦山固體廢棄物，不僅會(huì)帶來嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，而且會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來巨大的影響。調(diào)查顯示，國內(nèi)的固體廢棄物整體利用效率較低，為了更好地落實(shí)環(huán)境保護(hù)工作，人們?cè)陂_發(fā)礦山的過程中必須加強(qiáng)環(huán)保治理，將固體廢棄物給自然生態(tài)環(huán)境帶來的影響降到最低。

2 我國礦山固廢的現(xiàn)狀分析

開發(fā)礦山時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生廢石和尾礦2 種固體廢棄物。業(yè)內(nèi)專家指出，隨著礦山開采量的增加以及礦石品位的下降，礦產(chǎn)開發(fā)過程中所排放的固體廢物的數(shù)量會(huì)呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，這些廢物一旦得不到合理有效的處理，不僅會(huì)導(dǎo)致土地資源以及礦物質(zhì)資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，還會(huì)給周邊的生態(tài)環(huán)境帶來影響。20 世紀(jì)80 年代以來，我國發(fā)生了多起由礦山固體廢物處理不當(dāng)而引發(fā)的事故，如1999 年7 月，黑溝鐵礦排土場(chǎng)內(nèi)發(fā)生了嚴(yán)重的泥石流災(zāi)害，導(dǎo)致礦場(chǎng)周圍的廠房受到嚴(yán)重?fù)p壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該泥石流災(zāi)害引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失超過4 000 萬元。受固體廢物的影響，礦山區(qū)域發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的頻率較高，礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)需要投入更多的人力、物力去防治。

2.1 礦山固體廢棄物的危害

礦山開發(fā)過程中所產(chǎn)生的固體廢棄物危害較大，會(huì)對(duì)大氣、土壤、水源等造成負(fù)面影響。首先，礦山固體廢棄物的存放需要較大的空間，其存放使用的土地不能用于開發(fā)，使土地資源變得愈發(fā)緊張；其次，存放的廢棄物一旦遭受雨水淋濾，會(huì)導(dǎo)致部分有害物質(zhì)滲入地下，導(dǎo)致地下水源被污染[1]；最后，在開發(fā)和利用礦山資源的過程中，如果沒有做好土壤修復(fù)工作，會(huì)大大降低土壤的承載能力，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)地表塌陷或裂縫等問題，不僅給現(xiàn)場(chǎng)工作人員的生命安全帶來隱患，還會(huì)引發(fā)區(qū)域性的環(huán)境失衡問題。

2.2 礦山固廢與周邊環(huán)境的關(guān)系

廢石和尾礦中殘留的礦物質(zhì)會(huì)逐漸滲入周邊的地下水系統(tǒng)中，使地下水中的礦物質(zhì)含量大大增加，如果滲入情況嚴(yán)重，可能會(huì)導(dǎo)致水資源帶有毒性，給周圍居民的正常生活帶來影響。此外，廢石和尾礦在長(zhǎng)時(shí)間的日照和風(fēng)吹下會(huì)形成飄塵，污染大氣環(huán)境[2]?？梢哉f，礦山固廢和周邊環(huán)境之間有非常緊密的關(guān)系，如果固體廢物得不到及時(shí)的處理或處理不到位，給環(huán)境帶來的破壞和影響是不可預(yù)估的。

3 礦山固體廢棄物的危害途徑

在礦山開發(fā)區(qū)域，礦石和固體廢棄物往往以露天堆積的方式存放，不管是礦石還是固體廢棄物，都包含大量有害化學(xué)物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)會(huì)以各種形式滲入土壤或者揮發(fā)到空氣中，對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來影響和危害。如果這些有害化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入人體，會(huì)給人們的生命安全帶來危害。煤礦等有害物質(zhì)進(jìn)入人體的途徑如圖1 所示。

圖1 礦山固體廢棄物危害途徑

4 礦山固廢環(huán)保治理技術(shù)

4.1 堆置處理

處理礦山固體廢棄物時(shí)，堆置處理是較為常見的一種方法，其是將礦山固體廢棄物堆放到固定場(chǎng)地。應(yīng)用這類方法的過程中，工作人員必須做好堆放場(chǎng)地的調(diào)研工作，了解場(chǎng)地的地形、大氣和水文情況，以此為基礎(chǔ)分析場(chǎng)地的可用性。選擇存放場(chǎng)地時(shí)，不僅要考慮地下水的保護(hù)，還要將風(fēng)蝕問題的發(fā)生概率降到最低，同時(shí)加強(qiáng)防護(hù)，做好覆蓋和遮擋措施，避免二次污染問題的發(fā)生[3]。

4.2 資源化利用技術(shù)

如果資源數(shù)量較多，且為較重要和罕見的資源，可以將其作為人工礦床使用。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在德國，尾渣的利用效率可以達(dá)到100%，但是我國尾渣的利用效率較低，與尾渣利用效率較高的國家相比仍然有很大的差距。人們?cè)诶玫V物質(zhì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)其具體組成成分和顆粒度情況選擇和確定其具體的用途，避免產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)，降低礦物資源給環(huán)境帶來的影響。

4.3 生態(tài)環(huán)境修復(fù)技術(shù)

堆放礦產(chǎn)固體廢棄物時(shí)，由于各種因素的影響，導(dǎo)致這些廢棄物可能出現(xiàn)飛揚(yáng)、擴(kuò)散、滲透的問題，從而引發(fā)環(huán)境危害。為了降低這種危害或影響，可以在礦山廢棄物的堆置地點(diǎn)種植一些植被，利用植被的凈化作用降低礦產(chǎn)固體廢棄物給環(huán)境帶來的影響。針對(duì)污染較為嚴(yán)重的區(qū)域，由于植被生長(zhǎng)較為困難，可以借助其他環(huán)保技術(shù)、工藝或者設(shè)備加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。

4.4 生產(chǎn)建材技術(shù)

處理礦山固體廢棄物時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況積極應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)，保證固體廢物的處理效果能達(dá)到節(jié)能減排的目的。很多礦產(chǎn)固體廢棄物可以制作成建筑材料，比如，將鐵礦尾礦制作成墻與地面的裝飾磚，美觀大方，深得人們喜愛；鉛鋅尾礦可以制作成耐火磚；將適當(dāng)?shù)乃苄责ね良尤胛驳V中，經(jīng)過燒制可以得到新型的裝飾材料——廢礦渣飾面磚。另外，還有些尾礦經(jīng)過處理和加工后可以制作成水泥，在建筑施工中水泥用量較大、成本消耗較高，如果應(yīng)用尾礦加工制作成水泥，可以為施工企業(yè)節(jié)省成本；利用鐵尾礦或銅尾礦制作飾面玻璃不僅制作成本低，而且性能非常好。

4.5 制造控釋肥技術(shù)

整體來說，國內(nèi)環(huán)境污染情況較為嚴(yán)重，經(jīng)過深入分析發(fā)現(xiàn)，化肥利用效率低是主要的原因之一。我國是氮肥消耗大國，但是調(diào)查顯示，國內(nèi)的氮肥利用率僅約為35%，并且因?yàn)槔眯实停勾蟛糠值蕷埩粼谕寥乐?，?jīng)過雨水沖刷后污染地下水體。如果人們?cè)陂_發(fā)礦山的過程中利用礦山固體廢棄物制作控釋肥，可以降低控釋肥的生產(chǎn)成本，保證生態(tài)環(huán)境的保護(hù)效果。

4.6 利用尾礦做井下填充物

有些尾礦適合作為井下填充物，不僅可以減少礦山固體廢棄物地面的應(yīng)用空間，還避免了礦產(chǎn)完成開采后出現(xiàn)下沉問題，極大地降低了礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率。

5 礦山固廢環(huán)保治理展望

經(jīng)過不斷的摸索，國內(nèi)的礦山固體廢物治理已經(jīng)取得了一定成效，但是礦山固體廢物仍然存在存量大、產(chǎn)品附加值較低、應(yīng)用途徑少等問題。隨著“無廢城市”建設(shè)工作的不斷推進(jìn)，加強(qiáng)固廢集中處理、做好政策和技術(shù)支持、培養(yǎng)骨干力量已成為礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)急需解決的問題。作為礦產(chǎn)開發(fā)產(chǎn)業(yè)以及固體廢物處理研究團(tuán)隊(duì)，必須加大固體廢物治理投資與研發(fā)投入，積極引入先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，提高固體廢物處理效率的同時(shí)提高資源綜合利用率。加強(qiáng)國家質(zhì)檢、企業(yè)之間的溝通和聯(lián)系，促進(jìn)成果轉(zhuǎn)換，助力行業(yè)發(fā)展。積極推動(dòng)固體廢物處理利用的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，根據(jù)行業(yè)需求制定標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)體系，對(duì)各類礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)的開采行為以及固廢處理工作進(jìn)行約束，以滿足固廢處理利用行業(yè)健康發(fā)展的需要。

6 結(jié)語

總而言之，我國礦藏資源非常豐富。近年來，隨著礦山開采數(shù)量的不斷增加，礦山開采過程中所產(chǎn)生的廢棄物也越來越多，這些廢棄物如果得不到及時(shí)有效的處理會(huì)給我國的生態(tài)環(huán)境帶來巨大影響。為此，礦產(chǎn)開采企業(yè)必須加強(qiáng)礦山廢棄物的處置，積極應(yīng)用各類先進(jìn)技術(shù)，讓礦山固體廢物材料的處理和應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)變廢為寶的目標(biāo)，提高礦山開采效益水平。