6月28日,首屆固廢防滲及土壤修復技術研討會在京舉行,在研討會上,來自北京礦冶研究總院的周連碧所長做了《金屬尾礦的污染控制措施》的主題演講,周連碧所長從三個方面介紹了金屬尾礦的危害及治理措施。下面就是其演講全文。

一、金屬尾礦的環(huán)境危害

金屬是國民經濟發(fā)展重要的基礎原材料， “十五”時期我國共生產十種有色金屬6186萬噸，是“九五”時期有色金屬總產量3199萬噸的1.93倍。年均遞增率為15.8%,已連續(xù)7年居世界第一。

我國有色金屬礦貧礦多、富礦少，多金屬礦多、單一礦種少，金屬品位極低、 礦物采剝比大，產生固體廢棄物多。 形成了大量采礦場、尾礦庫、廢石場和赤泥堆，占用土地，已對礦山和周圍環(huán)境造成了嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。

生態(tài)破壞

我國每年工業(yè)固體廢物排放量的85%以上來自礦山開采，全國礦山開采累計占地約600萬公頃，破壞土地近200萬公頃，且仍以每年4萬公頃的速度遞增。

尾礦庫占用大量土地

2004年尾礦庫初步調查資料，全國共有尾礦庫2762座,其中較大規(guī)模的尾礦庫400多座，各類金屬礦尾礦的堆存總量約60-80億噸，且每年以3億噸的數量增加。

水土流失及土地沙化

礦業(yè)活動特別是露天開采，大量破壞了植被和山坡土體，引起礦山地區(qū)水土流失。據對全國1173家大中型礦山調查，產生水土流失及土地沙化所破壞的面積達1700公頃及740公頃

尾礦庫潰壩

尾礦庫運行中由于洪水、地震以及運行中出現的異常情況，存在著運行事故風險，其中最嚴重的情況是尾礦庫壩體潰決。壩體潰決后，尾礦砂下泄，淹沒下游農田、破壞農作物、阻塞河溝，造成地表水污染，還可能對生命財產造成一定的損失

我國發(fā)生的比較典型的尾礦庫潰壩的事故有：1986年4月30日，安徽某鐵礦尾礦庫突然潰壩，沖毀民房20多戶，覆蓋良田200多畝，造成19人死亡，97人受傷，直接經濟損失200多萬元。湖北省大冶某銅礦1994年7月13日由于暴雨沖擊，尾礦庫潰壩，死亡28人，失蹤3人。2000年10月18日，廣西南丹縣選礦廠尾礦庫發(fā)生重大潰壩事故，共造成28人死亡，56人受傷，70間民房不同程度損毀，直接經濟損失340萬元。

•2006年4月30日，陜西省商洛市某黃金礦業(yè)有限責任公司尾礦庫在加高壩體擴容施工時發(fā)生潰壩事故，外泄尾礦砂量約20萬立方米，沖毀居民房屋76間，22人被淹埋，5人獲救，17人失蹤。該尾礦庫1993年建成并投入運行，按日處理礦石75噸配套設計，初期壩高20米，后期兩次加高達到34米，設計總庫容27萬立方米。后來經過3次擅自加高壩體擴容，尾礦庫壩高50米，壩長164米，實際庫容擴大為100余萬立方米。

•從2006年4月1日開始，該公司按照未經審查批準的傳真圖紙擅自實施第六期加高擴容，截至事故發(fā)生時，仍在施工之中。該尾礦庫存在的主要問題是

：無正規(guī)擴容設計，未經批準違法實施加高壩體擴容工程；違規(guī)超量排放尾礦，庫內尾砂升高過快，尾砂固結時間縮短；安全超高、排水不暢，干灘長
度嚴重不足；忽視危庫周邊安全管理，下游民房離尾礦庫過近。

•《尾礦庫安全技術規(guī)程》AQ2006-2005 國家安全生產管理總局　 2006.3.1實施

•《尾礦庫安全監(jiān)督管理規(guī)定》 國家安全生產監(jiān)督管理總局令第6號)自2006年6月1日起施行

•《選礦廠尾礦設施設計規(guī)范》 ZBJ1-90

•《尾礦設施施工及驗收規(guī)程》 YS5418-95

強堿性赤泥污染

•每生產1t氧化鋁就需要排出0.9-1.3t赤泥。我國存放的赤泥量已經達到4000多萬噸，占地100多萬公頃。

二、尾礦的毒性浸出鑒別標準與方法

固體廢物處置的規(guī)定

•固體廢物污染防治實行“減量化、資源化、無害化”的原則，礦山企業(yè)應采取科學的開采方法和選礦工藝，減少尾礦、矸石、廢石等礦業(yè)固體廢物的

產生量和儲存量。

•尾礦、矸石、廢石等礦業(yè)固體廢物儲存設施停止使用后，礦山企業(yè)應進行封場和復墾，防止造成環(huán)境污染和生態(tài)破壞。

•工業(yè)固體分為一般固體廢物 1類和2類，以及危險固體廢物，有相應的貯存、處置場污染控制標準，在礦業(yè)采選工程是環(huán)境評價的重點之一。

•危險廢物：指具有腐蝕性、急性毒性、浸出毒性、反應性、傳染性、放射性等一種及一種以上危害特性的廢物。且同時具有種類繁多、成分復雜、難以鑒別等特點，是世界各國廢物管理的重點和難點。

•國家危險廢物名錄1998年1月4日，國家環(huán)保局、國家經貿委、外經貿部、公安部頒布，1998年7月1日實施環(huán)發(fā)[1998]089號)為第一批執(zhí)行《名錄》共HW47 廢物類別

《名錄》

危險廢物名錄(征求意見稿)

•有色金屬礦采選業(yè)

•硫化銅礦（黃銅礦、斑銅礦和輝銅礦），氧銅礦，赤銅礦和藍銅礦等銅礦物采選過程中產生的銅煙、銅塵等殘渣

•含砷化合物和硫砷化合物的金屬礦石（雌黃、雄黃及砷硫鐵礦）采選過程中產生的粉塵、煙塵等殘渣

•“全泥氰化-炭漿提金”黃金選礦生產工藝產生的含汞粉塵、煙塵殘渣、含氰廢水的處理污泥

•1996年，國家環(huán)�？偩趾蛧壹夹g監(jiān)督局聯(lián)合發(fā)布了3項《危險廢物鑒別標準》分別是：腐蝕性鑒別、急性毒性初篩、浸出毒性鑒別。但隨著危險廢物來源和種類的日益多樣，危險廢物中有毒有害物質成分日趨復雜，特別是大量持久性有機污染物(POPs)的出現，使得現有的3項鑒別標準已遠遠不能滿足危險廢物環(huán)境管理的需要。
 
于2007年10月1日執(zhí)行的新的危險廢物系列鑒別標準共包括7項，其中《危險廢物鑒別標準通則》、《危險廢物鑒別標準易燃性鑒別》、《危險廢物鑒別標準反應性鑒別》、《危險廢物鑒別標準毒性物質含量鑒別》為新增制訂標準，《危險廢物鑒別標準腐蝕性鑒別》、《危險廢物鑒別標準急性毒性初篩》、《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》為修訂標準。

《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》增加了具有浸出毒性特性的有毒物質鑒別項目，從原標準的14項增加至50項，新增項目主要為有機類毒性物質，重新制定了浸出毒性的標準浸出方法。

危險廢物鑒別標準——腐蝕性鑒別GB5085.1-2007 腐蝕性鑒別值：當pH值大于可等于12.5，或者小于或等于2.0時，則該廢物是具有腐蝕性的危險廢物。另外，增加了鋼材腐蝕性的鑒別標準及檢測方法。

固體廢物 浸出毒性浸出方法

（1）GB5086.1-1997固體廢物 浸出毒性浸出方法      翻轉法1997-12-1

（2）GB5086.2-1997固體廢物 浸出毒性浸出方法 水平振蕩法1997-12-1

（3）HJ/T299-2007固體廢物 浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法2007-5-1　

（4）HJ/T300-2007固體廢物 浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法2007-5-1（不適用氰化物）　

•硫酸硝酸法：本方法以硝酸/硫酸混合溶液為浸提劑，模擬廢物在不規(guī)范填埋處置、堆存、或經無害化處理后廢物的土地利用時，其中的有害組分在酸性降水的影響下，從廢物中浸出而進入環(huán)境的過程。

由表可見：本項目浸出液各項指標均遠遠小于《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》（GB 5085.3-2007）和《危險廢物鑒別標準 腐蝕性鑒別》（GB 5085.1-2007），可以得出本項目廢石和尾礦不屬于危險固體廢物，屬于一般工業(yè)固體廢物。同時各分析指標均未超過《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中一級排放標準限值，且pH在6－9之間。這說明本項目固體廢物屬于第Ⅰ類一般工業(yè)固體廢物，本項目尾礦庫可以按照《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準》中Ⅰ類場要求運行和管理.

三、尾礦庫的選址和污染控制措施

•《尾礦庫安全技術規(guī)程》AQ2006-2005 國家安全生產管理總局　 2006.3.1實施

•《尾礦庫安全監(jiān)督管理規(guī)定》 國家安全生產監(jiān)督管理總局令第6號)自2006年6月1日起施行

•《選礦廠尾礦設施設計規(guī)范》 ZBJ1-90

•《尾礦設施施工及驗收規(guī)程》 YS5418-95

•《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準》GB 18599-2001

•《危險廢物貯存污染控制標準》（GB18597-2001）

•《危險廢物安全填埋處置工程建設技術要求》2005-04-18

尾礦庫庫址選擇應遵守下列原則

•a)不宜位于工礦企業(yè)、大型水源地、水產基地和大型居民區(qū)上游。

•b)不應位于全國和省重點保護名勝古跡的上游。

•c)應避開地質構造復雜、不良地質現象嚴重區(qū)域。

•d)不占或少占農田，不遷或少遷村莊。

•e)不宜位于有開采價值的礦床上面。

•f)匯水面積小，有足夠的庫容和初、終期庫長。

•g)筑壩工程量小，生產管理方便。

•h)尾礦輸送距離短，能自流或揚程小。

１）所選場址應符合當地城鄉(xiāng)建設總體規(guī)劃要求。
 
2） 應選在工業(yè)區(qū)和居民集中區(qū)主導風向下風側，廠界距居民集中區(qū)500m以外。

３）應選在滿足承載力要求的地基上，以避免地基下沉的影響，特別是不均勻或局部下沉的影響。

4） 應避開斷層、斷層破碎帶、溶洞區(qū)，以及天然滑坡或泥石流影響區(qū)。

5 ）禁止選在江河、湖泊、水庫最高水位線以下的灘地和洪泛區(qū)。

6 ）禁止選在自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)和其他需要特別保護的區(qū)域。

Ⅰ類場的其他要求

應優(yōu)先選用廢棄的采礦坑、塌陷區(qū)。

禁止Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物混入。

Ⅱ類場的其他要求

1 ）應避開地下水主要補給區(qū)和飲用水源含水層。

2 ）應選在防滲性能好的地基上。天然基礎層地表距地下水位的距離不得小于1.5m。

一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場，禁止危險廢物和生活垃圾混入。

危險廢物集中貯存設施的選址

1 地質結構穩(wěn)定，地震烈度不超過7度的區(qū)域內。

2 設施底部必須高于地下水最高水位。

3 場界應位于居民區(qū)800米以外，地表水域150米以外。

4 應避免建在溶洞區(qū)或易遭受嚴重自然災害如洪水、滑坡，泥石流、潮汐等影響的地區(qū)。

5 應在易燃、易爆等危險品倉庫、高壓輸電線路防護區(qū)域以外。

6 應位于居民中心區(qū)常年最大風頻的下風向。

基礎必須防滲，防滲層為至少1米厚粘土層（滲透系數≤10-7厘米/秒），或2毫米厚高密度聚乙烯，或至少2毫米厚的其它人工材料，滲透系數≤10-10厘米/秒。

•尾礦庫等別及構筑物級別

尾礦庫各使用期的設計等別應根據該期的全庫容和壩高分別按表1確定。當兩者的等差為一等時，以高者為準；當等差大于一等時，按高者降低一等。

尾礦庫失事將使下游重要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)或鐵路干線遭受嚴重災害者，其設計等別可提高一等。

尾礦庫防洪標準

•儲存鈾礦等有放射性和有害尾礦，失事后可能對下游環(huán)境造成極其嚴重危害的尾礦庫，其防洪標準應予以提高，必要時其后期防洪可按可能最大洪水進行設計。

尾礦庫的風險評價從以下幾個方面進行：

•庫區(qū)的地形地貌、水文地質情況

•環(huán)境敏感點分布情況

•尾礦庫調蓄洪水的能力與評價

•尾礦壩安全評價

•尾礦庫潰壩對人群、社區(qū)、水環(huán)境、土壤、植被和生態(tài)的影響

•尾礦庫事故風險防范措施及應急預案

固廢綜合利用

北京首鋼鐵礦現在一條100萬t廢石處理生產線，生產建筑用砂石；尾礦利用將在現有選礦工藝基礎上，再增加1套年處理能力80萬t的尾礦金屬回收裝置，使尾礦品位由現在的6.8%降低到6%，回收品位55%鐵精礦1.3萬t；同時，通過分級篩分，獲得32萬t建筑細砂，16萬t建筑用中砂，供建筑行業(yè)使用。

小區(qū)田間試驗

在分析尾砂和土壤性狀的基礎上，確定了中條山毛家灣尾礦庫初期小區(qū)試驗的主要內容包括：覆土厚度試驗，作物品種篩選試驗，施肥水平試驗，重金屬影響分析，綠肥試驗，防風沙緩沖帶試驗等。在毛家灣尾礦庫研究設計了四種土壤覆蓋方法：

作 物 產 量

T1   T2       T3   T4
•花生   160.6  220.6     183.7  112.5
•高粱   394.8  538.9     446.9  302.5
•玉米   160.6  284.6     265.8  216.2
•大豆   5.9   10.2       8.6  15.7

毛家灣尾礦庫的尾沙、土壤中的重金屬濃度(mg/Kg)

As Cd Co Cu Cr Ni Pb  Zn 
 T1 19<0.6914302933  <30   20 
 T2 14<0.6802903639  <30   37  
 T3 18   <0.6642303535  <30   39
 T4  15   <0.6  14324030  <30   55

產品中重金屬分析

－高粱
        As      Cd      Co      Cu      Cr      Ni      Pb      Zn

T1   0.2    <0.02    0.25     5        1  0.70.316
T2 0.2    <0.02     0.32      5    1  0.20.318
T3  0.2   <0.02      0.21     5    1  0.2   <0.318
T4 <0.2   <0.02      0.44    5    1<0.20.316

重金屬分析結論

毛家灣尾礦庫作物產品中的重金屬濃度與原有種子的含量相當或略高，遠遠低于尾沙土壤中的含量，并且符合食品衛(wèi)生標準。由于尾沙中的碳酸鹽含量高，大大降低了重金屬在土壤水中的溶解度，使作物對重金屬的吸收量明顯降低。

多專業(yè)聯(lián)合攻關

1.壩體穩(wěn)定性研究；
2.全面防止尾礦庫水污染研究；
3.庫區(qū)復墾設計；
4.復墾區(qū)用于農業(yè)種植研究；
5.復墾區(qū)無土建立植被研究；
6.尾礦庫粉塵控制研究；
7.復墾區(qū)種植作物食物鏈影響研究；
8.復墾項目社區(qū)發(fā)展研究；
9.復墾項目公共健康研究．
 

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