防治酸性礦山地下水污染,廣東清遠取得成效
【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】“系統(tǒng)調(diào)查,摸清污染成因;源頭減量,切斷酸水補給;過程調(diào)控,開展原位修復(fù);末端風(fēng)險阻控,有效阻控污染。”通過科學(xué)采取四方面的治理措施,廣東省清遠市佛岡縣水頭鎮(zhèn)水龍尾礦區(qū)徹底告別“磺水”橫流的景象,下游農(nóng)田灌溉用水安全問題得到有效解決,礦區(qū)生態(tài)環(huán)境實現(xiàn)了明顯改善。
水龍尾礦區(qū)歷經(jīng)40余年開采,礦區(qū)及周邊土壤、地表水、地下水均存在重金屬指標(biāo)超標(biāo)的情況,在“部—省—市—縣—鎮(zhèn)”五級聯(lián)動推動下,生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學(xué)研究所打響水龍尾礦山開采區(qū)地下水污染綜合治理攻堅戰(zhàn),系統(tǒng)完成綜合斷源整治,被生態(tài)環(huán)境部評為地下水污染防治典型案例。在整治過程中,運用科學(xué)有效的治理技術(shù),形成礦區(qū)地下水污染綜合管控技術(shù)體系,為金屬礦山地下水環(huán)境管理和污染防治提供技術(shù)支持和示范效應(yīng)。
五級聯(lián)動推動關(guān)閉停采礦區(qū)有效治理
走進水龍尾礦區(qū),道路旁的水溝里流淌的是清澈的山泉水,山上是郁郁蔥蔥的林木和青草,如果不是礦區(qū)內(nèi)樹立的安全警示牌,很多人會忘記這里曾經(jīng)是一個環(huán)境十分惡劣的廢棄礦區(qū)。
早在1972年—1977年期間,水龍尾礦區(qū)周邊村民就對露頭礦體進行開采,此后由多家不同的地方礦產(chǎn)公司先后進場實施地下開采,一度成為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的有力引擎。
如今,礦區(qū)進入關(guān)閉停采狀態(tài)。水龍尾礦區(qū)雖然為中型鉛鋅礦山,但是礦物組分除鉛、鋅外,還伴生元素鎘、鎵、銦、銀和硫等,由于開采歷史復(fù)雜、歷史欠賬多、地下空間難探明等因素,關(guān)閉之后礦井仍持續(xù)產(chǎn)酸,酸性涌水造成礦區(qū)“磺水”橫流,威脅著下游3000余畝農(nóng)田。
此前,當(dāng)?shù)匾苍鴮?ldquo;磺水”問題進行治理,但由于缺乏系統(tǒng)性的綜合整治,效果不佳。2019年,水龍尾礦區(qū)被生態(tài)環(huán)境部列為涌水類廢棄井封井回填試點項目,2020年12月,水龍綜合治理試點工程正式啟動。項目歷時兩年,在生態(tài)環(huán)境部土壤生態(tài)環(huán)境司、廣東省生態(tài)環(huán)境廳、清遠市縣鎮(zhèn)各級人民政府的指導(dǎo)推動下,形成“部—省—市—縣—鎮(zhèn)”五級聯(lián)動工作機制,由生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學(xué)研究所牽頭并聯(lián)合相關(guān)技術(shù)單位,上百人持續(xù)作戰(zhàn),通過系統(tǒng)調(diào)查、源頭減量、過程調(diào)控、末端阻控等多技術(shù)耦合,解決礦井涌水造成的“磺水”橫流問題。
治理后,枯水期礦井硐口涌水量相較于治理前減少80%以上;礦區(qū)內(nèi)遺留強產(chǎn)酸廢石堆基本實現(xiàn)生態(tài)復(fù)綠;礦區(qū)下游經(jīng)治理后地下水中重金屬特征污染物指標(biāo)趨于穩(wěn)定且逐步改善;保護下游受影響農(nóng)田近3100畝,得到廣泛認可。
切斷外源,減少污水補給
治理的第一步首先是要搞清楚污染的成因。
“針對礦區(qū)地下水重金屬嚴重超標(biāo)、酸性涌水持續(xù)排放導(dǎo)致地表水污染、廢渣堆生態(tài)恢復(fù)困難等問題,我們綜合運用水文地質(zhì)鉆探、物探、示蹤試驗和地表水截引流實驗等多種技術(shù)手段,構(gòu)建礦區(qū)地下水污染概念模型并查明礦區(qū)地下水污染主要來源。”項目主要實施單位生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學(xué)研究所高級工程師蘇耀明告訴記者,項目組披星戴月、起早摸黑,最終識別礦區(qū)地下水污染來源及遷移通道,最終確定地表水下滲后形成涌水的污染貢獻率約為85%的科學(xué)結(jié)論,實現(xiàn)對礦區(qū)突出環(huán)境問題的精準識別。
在礦區(qū)的上游區(qū)域,山坡地面上修建了一條條導(dǎo)流渠,連接到低洼區(qū)的排水溝,形成一套地表水的導(dǎo)流溝渠引流系統(tǒng),干凈的地表水直接流到下游可供灌溉。識別污染成因后,項目實施單位分類施策、對癥下藥,系統(tǒng)實施地表水截引流,對露采區(qū)及周邊池塘進行回填防滲改造,避免干凈地表水直接經(jīng)河道、露采區(qū)以及魚塘等直接下滲補給地下斜井,減少酸性涌水的補給來源。
修復(fù)內(nèi)源,抑制污染產(chǎn)生
外部的來水問題雖然得到解決,但是礦硐采空區(qū)的酸性氧化環(huán)境,依然存在持續(xù)污染風(fēng)險。
在封堵的1、2號礦硐旁邊,記者看到幾個不銹鋼儲罐一字排開,底部管道連接延伸到礦硐口。“這里面是我們研發(fā)的微生物修復(fù)菌劑,通過定期向硐內(nèi)投加,有效改變井內(nèi)氧化產(chǎn)酸環(huán)境。”蘇耀明說,項目組探索應(yīng)用基于微生物調(diào)控的原位治理技術(shù),建立了礦區(qū)微生物修復(fù)菌劑擴培和投注系統(tǒng),現(xiàn)場馴化培養(yǎng)礦區(qū)本土特色微生物。
通過向封堵后的礦硐持續(xù)投注微生物菌劑和碳源材料,改變巷道內(nèi)部氧化產(chǎn)酸環(huán)境及其微生物群落結(jié)構(gòu),實現(xiàn)微生物抑氧控酸治污,使得地下采空區(qū)水質(zhì)由酸性逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹行,水體中相關(guān)特征指標(biāo)較治理前降幅最大達80%以上。
“這里以前是礦區(qū)遺留的強產(chǎn)酸廢石,日曬雨淋后會產(chǎn)生強酸性‘磺水’,地面基本寸草不生。”蘇耀明指著1號礦硐旁邊的廢石堆渣區(qū)介紹說,“通過在廢石堆體表面投加土壤改良基質(zhì)、微生物菌劑和有機肥等,實現(xiàn)堆體原位基質(zhì)改良,輔以地表植被復(fù)綠,減少降雨入滲,實現(xiàn)廢石堆阻水隔氧,抑制廢石產(chǎn)酸過程。”
在礦區(qū)下游的地下水排泄出口位置,還布設(shè)可滲透反應(yīng)墻體。礦區(qū)污染地下水經(jīng)反應(yīng)墻處理后,鋅、鎳、錳等指標(biāo)的平均去除率達38%—97%,對流經(jīng)礦區(qū)范圍的地下水實現(xiàn)有效污染阻控。
通過一系列科學(xué)有效的治理措施,水龍尾礦區(qū)取得了顯著的成效。如今,礦區(qū)下游3號礦硐附近的河溝里,清澈的溪水緩緩流淌,河道邊殘留的一些深紅色沉積物,才能讓人回想起原來“磺水”橫流的景象。
蘇耀明表示,經(jīng)過后續(xù)監(jiān)測,礦區(qū)地下水不返酸、退磺明顯、重金屬穩(wěn)定效果好,下游監(jiān)測井水質(zhì)明顯改善。
持續(xù)做好治理的后半篇文章
水龍尾礦區(qū)修復(fù)工作,以改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為核心,以減量、控酸、防風(fēng)險為主要方向,堅持精準治污、科學(xué)治污的總體思路,探索以微生物產(chǎn)酸過程調(diào)控為主的自然恢復(fù)和人工修復(fù)協(xié)同防治方法,構(gòu)建可復(fù)制、可推廣的酸性礦山地下水污染防控技術(shù)體系。
治理中形成的“涌水源頭減量—產(chǎn)酸過程調(diào)控—末端風(fēng)險阻控”的金屬礦山地下水污染綜合整治技術(shù)模式,以及探索性開展了基于微生物調(diào)控的原位治理技術(shù)應(yīng)用等,為礦山修復(fù)工作提供了有益的探索。蘇耀明表示,項目推動構(gòu)建水龍尾礦區(qū)地下水污染系統(tǒng)調(diào)查、控源減量、末端阻控的綜合整治模式,有效解決礦區(qū)環(huán)境污染問題。項目組將進一步認真總結(jié)提煉成功經(jīng)驗,形成一套可復(fù)制的技術(shù)思路,更好地為我國礦山治理修復(fù)工作做出貢獻。
“目前整治成效比較明顯,但是我們也很清楚,礦山地下水污染防治是一個動態(tài)持續(xù)的系統(tǒng)工程,接下來我們將繼續(xù)深化推進技術(shù)支撐合作,持續(xù)做好污染設(shè)施的運行維護工作,不斷解決可能出現(xiàn)的各種新問題。”水頭鎮(zhèn)鎮(zhèn)長肖文靜告訴記者,水頭鎮(zhèn)也將借鑒歷史遺留礦山修復(fù)治理后的成功轉(zhuǎn)型經(jīng)驗,摸索通過市場化手段開發(fā)文旅等產(chǎn)業(yè),做好水龍尾礦區(qū)整治的后半篇文章,努力讓綠水青山轉(zhuǎn)化為金山銀山。
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