有色多金屬礦山砷污染對生態(tài)環(huán)境的影響分析與治理措施探討

崔勝紅 姚春強(qiáng)

摘 要：砷是一種比較嚴(yán)重的致癌物，對于人、動物、植物的生長，都有非常明顯的影響。我國的砷礦資源大多數(shù)是有色金屬資源伴生的，含砷有色金屬礦的開采，冶煉，加工等等，是造成砷污染的主要因素之一?；诖?，本文主要分析有色金屬礦山砷污染對生態(tài)環(huán)境的影響，并針對影響因素分析有效治理措施，以減輕對于生態(tài)環(huán)境造成的負(fù)擔(dān)。

關(guān)鍵詞：有色多金屬礦山；砷污染；生態(tài)環(huán)境

引言：砷元素符號As，原子序數(shù)33。舊名“砒”。有灰、黃、黑褐三種同素異形體，具有金屬性。原子量74.92，比重5.73（14℃），熔點(diǎn)814℃，615℃時(shí)升華。不溶于水，溶于硝酸和王水。這種元素具有劇毒，會對水環(huán)境土壤環(huán)境，造成非常嚴(yán)重的污染，影響人動物身砷體健康。

1.砷對生態(tài)環(huán)境的污染

在現(xiàn)代工業(yè)體系當(dāng)中，砷元素是一種不可或缺的重要礦產(chǎn)資源，作為一種冶煉材料，砷元素廣泛應(yīng)用于軍工、汽車、半導(dǎo)體生產(chǎn)、無線通信、輕工等領(lǐng)域當(dāng)中。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，砷元素也是一種防治病蟲害的重要農(nóng)業(yè)原料，在醫(yī)藥方面，砷元素經(jīng)常出現(xiàn)在治療皮膚病、寄生蟲、風(fēng)濕病的藥物配比當(dāng)中。但是，作為一種劇毒原料，砷元素自古以來就被人們所恐懼。如果砷元素在遷移擴(kuò)散的過程當(dāng)中沒有受到良好的節(jié)制，進(jìn)入到水環(huán)境以及土壤環(huán)境當(dāng)中，那么通過復(fù)雜的食物鏈積累和吸收，就會對動物植物和人的生命造成非常嚴(yán)重的危險(xiǎn)。

2.砷元素的污染來源

目前人類能夠接觸到的砷元素污染，主要為砷和含砷礦山的開采、選礦、冶煉加工，帶來的污染。以及砷元素在開采之后，用于生產(chǎn)生活過程當(dāng)中，形成的二次污染。砷元素屬于半金屬元素，在地表范圍內(nèi)，廣泛存在多余有色金屬礦的開發(fā)伴生在一起，例如，云南個舊錫礦、廣西德保銅礦床的開發(fā)當(dāng)中，都含有非常大量的砷元素。尤其是墨綠砷銅等有色金屬當(dāng)中，都含有大量的砷元素。砷元素具有廣泛的擴(kuò)散性，如果進(jìn)入到水體和土壤當(dāng)中，就會對環(huán)境產(chǎn)生危害。

一般來說，含砷的有色金屬礦，會作為金屬冶煉的一種副產(chǎn)品，進(jìn)行綜合回收，例如，我國廣西南丹大廠有色金屬礦，就利用這種有毒砂回收工藝，對于這些砷礦資源進(jìn)行回收。

3.生的生態(tài)污染與治理

不同砷元素的存在形態(tài)，會導(dǎo)致不同的污染，尤其是一些水溶性的砷元素，在毒性上，會與固體狀態(tài)的砷元素存在非常大的差異，一般來說，溶于水體當(dāng)中的亞砷酸鹽毒性，比砷酸鹽高60倍以上，如果人在水體當(dāng)中，接觸到了這種亞砷酸鹽，患皮膚癌的概率就會大大增加。

3.1有色金屬礦山開發(fā)當(dāng)中的砷元素污染

現(xiàn)代人們已經(jīng)越來越高度重視，有色金屬礦產(chǎn)開發(fā)過程當(dāng)中，廢石和尾礦砂當(dāng)中存在的砷元素，以及其對生態(tài)環(huán)境造成的污染，例如，在砷礦床和含砷硫礦床的開發(fā)過程當(dāng)中，砷元素存在的范圍就會比較廣，這些毒砂會與黃鐵礦、磁黃鐵礦互相伴生，成為游離形式。會對硫化物起到非常強(qiáng)烈的氧化作用，進(jìn)入到附近的水體和土壤當(dāng)中被緩化釋放。

例如，廣西德保的銅礦石開發(fā)過程當(dāng)中，就經(jīng)常有尾礦庫當(dāng)中的含砷毒廢水，進(jìn)入到下游水體以及農(nóng)田當(dāng)中，特別是在上世紀(jì)70年代，該礦床就由于含砷尾礦進(jìn)入到下游農(nóng)田，導(dǎo)致尾礦渣堆積厚度嚴(yán)重超標(biāo)，影響當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

3.2含砷廢水的綜合處理。

（1）在硫化物礦床氧化帶當(dāng)中，含砷毒砂分布非常廣泛，尤其是在我國的云南、四川、貴州等地，這些地區(qū)由于氣溫高濕度大，含砷礦砂會最先氧化，形成臭松石，其中含有的砷元素會與水發(fā)生反應(yīng)，生成鐵礦和游離的砷酸，具體的反應(yīng)如下。

2 As + 3 H2O + 5 O3 → 2 H3AsO4 + 5 O2

H3AsO4（aq） + 2 H+（aq） + 2 e- = H3AsO3（aq） + H2O（l）

（2）在這種情況下對含砷廢水進(jìn)行處理，可以用氧化結(jié)鐵礦粘土等進(jìn)行吸附，從而減少廢水當(dāng)中尾渣的含量。具體反應(yīng)如下：

H2AsO4-（aq） + H2O（l） H3O+（aq） + HAsO42-（aq）

（3）在有色金屬礦產(chǎn)開發(fā)當(dāng)中常用的方法還有用石灰沉降法處理含稱廢水，這種反應(yīng)會綜合形成鐵鹽沉淀，鋁鹽沉淀出車率可以高達(dá)99%，具體反應(yīng)如下，

HAsO42-（aq） + H2O（l） H3O+（aq） + AsO43-（aq），pKa3 = 11.50

3.3含砷土壤的化學(xué)治理

一般來說，通過提高土壤當(dāng)中氧化還原電位，可以比較有效地處理土壤當(dāng)中溶解的砷元素，在水田和旱田當(dāng)中，要用不同的氧化劑，來對水中的砷元素以及土壤當(dāng)中的砷元素進(jìn)行沉淀。對于酸堿值比較高的土壤，可以通過施灑一些酸性肥料的方式，對土壤當(dāng)中的堿性值進(jìn)行綜合，盡可能的將砷元素的毒化作用降到最低。

3.4生污染生物治理

生物治理方法是處理砷元素污染、降低其水溶性擴(kuò)散性和污染性的最有效方式之一。目前應(yīng)用比較廣泛的生物治理方法有植物萃取方法，植物富集方法。例如，在一些有關(guān)礦區(qū)，種植蜈蚣草與葉鳳尾蕨等，比較耐砷毒的植物，利用這些植物的富集作用，減少砷元素在其他農(nóng)作物當(dāng)中的積累。

結(jié)論：綜上所述，對有色金屬礦山開采當(dāng)中造成的砷元素生態(tài)污染進(jìn)行治理是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，要從長期建設(shè)入手進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃。從本文分析可知，研究有色金屬礦山開采的砷元素生態(tài)污染，有利于我們從問題角度看待目前綜合處理措施的不足。因而我們要加強(qiáng)系統(tǒng)性分析，運(yùn)用生物治理方法提高砷元素處理的有效性。

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