尾礦庫的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及綜合治理方案研究

盧星諭

（廣東省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊，廣東 惠州 516008）

近年來，整個礦業(yè)開發(fā)領(lǐng)域的普遍現(xiàn)象就是比較重視前期的開采，而忽視了后期的治理工作，導致礦產(chǎn)開采帶來的環(huán)境問題愈發(fā)嚴重。廢石堆以及尾礦庫的數(shù)量也在逐年增加，不僅占用了大量的農(nóng)田土地和居民用地，還加劇了環(huán)境污染的程度。針對采礦工程帶來的環(huán)境問題，國內(nèi)外學者開展一系列研究，以美國、德國和日本等國家為首，礦山環(huán)境治理工作已經(jīng)取得了一定成效[1]。國內(nèi)關(guān)于礦山環(huán)境治理工作的研究主要是集中在地質(zhì)災害以及廢棄礦渣處理層面，并制定了相應的法律法規(guī)，截至目前，已經(jīng)有了較大突破。尾礦庫主要指的是被篩選后的尾礦儲存場所，受地理環(huán)境等條件的影響，尾礦庫的危險性較高。研究資料顯示，學術(shù)界關(guān)于尾礦庫的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及綜合治理方案的文獻資料并不是十分全面，有待進一步探討。

1 尾礦庫的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

1.1 土壤生態(tài)環(huán)境

將位于A地的尾礦庫作為研究對象，研究尾礦庫的土壤生態(tài)現(xiàn)狀，根據(jù)檢測樣本，得出土壤中的主要污染物信息如下。

由表1可以看出，在A地的尾礦庫土壤中，鋅和鉻的占比最大，其次是鎘和鉛，根據(jù)表1中的數(shù)值劃分尾礦庫土壤中的重金屬污染物。尾礦庫土壤的污染程度與礦區(qū)距離之間，存在著一定的關(guān)聯(lián)，越接近尾礦庫的地區(qū)，其土壤污染程度越嚴重。受降雨量等因素影響，這種規(guī)律在不同地區(qū)會存在不同程度的變化。結(jié)合重金屬污染物的生物特征，其本身的毒性遷移和循環(huán)都與污染物的分布形態(tài)有關(guān)，污染物的總量反而只能影響整個遷移過程的一部分[2]。此外，在溶解和沉淀過程中，重金屬污染物的化學形態(tài)也會出現(xiàn)不同程度的擴散，需要在固定進行數(shù)據(jù)更新。

表1 土壤污染情況

1.2 水體生態(tài)環(huán)境

通常來說，尾礦庫的主要污染物為固體廢棄物，但是由于A地尾礦庫的廢水排放量較大，廢水中的選礦藥劑和礦石中的金屬元素相互影響，造成尾礦庫的水污染。A地尾礦庫水污染具體情況如下表所示。

從表2可以看出，A地尾礦庫水污染物中，鋅的占比最多，其次是氟含量，結(jié)合多種污染指數(shù)分析法，根據(jù)污染物的濃度，劃分生態(tài)效益等級。尾礦庫的水體生態(tài)環(huán)境可以根據(jù)地層結(jié)構(gòu)，劃分為地表水、淺層地下水和深層地下水三個層次。尾礦庫水體污染的形成，主要是因為尾礦泥渣中的毒害物質(zhì)與礦區(qū)內(nèi)的礦物質(zhì)，二者之間產(chǎn)生了化學反應，導致污染程度上升。根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)顯示，水體污染的分布規(guī)律為淺層地下水的污染濃度，比地表水和深層地表水的污染程度更嚴重。

表2 水污染情況

1.3 大氣生態(tài)環(huán)境

除了土壤和水體污染之外，A地尾礦庫還存在大氣污染的情況，表現(xiàn)形態(tài)為懸浮顆粒物，主要是由于礦區(qū)建筑材料運輸以及施工產(chǎn)生的粉塵，被吹散后造成粉塵污染。

從表3可以看出，A地尾礦庫的大氣污染物中，鉛的占比最大，其次是鎘和汞。在礦區(qū)生產(chǎn)過程中，大氣污染可劃分為風力起塵和動力起塵兩種類型，建筑材料以及表層浮塵受到大風天氣的影響，產(chǎn)生了大量的懸浮塵粒。由于礦區(qū)的施工周期較長，導致建材露天堆放的時間較長，而大氣中塵粒的漂浮范圍和沉降速度都與空氣的干燥程度有關(guān)。尾礦庫的顆粒直徑也是影響大氣污染物擴散的關(guān)鍵因素，顆粒直徑較大時，粉塵量會相對變少；顆粒直徑較小時，粉塵量相對較大?；谏鲜雒枋觯瓿晌驳V庫的土壤、水體和大氣生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀分析工作。

表3 大氣污染情況

2 尾礦庫的綜合治理方案

2.1 建設(shè)土壤治理工程

針對尾礦庫的生態(tài)污染問題，建設(shè)生態(tài)治理工程。根據(jù)調(diào)查資料可知，造成尾礦庫的土壤污染的主要原因有兩個，一個原因是尾礦庫的廢水排放到了地表，另一個原因是尾礦本身的有害物質(zhì)覆蓋面積較大。尾礦庫的石材堆放，在滿足施工標準的同時，還需要考慮堆放時間過長導致的滲透問題[3]。在尾礦庫的周圍用磚和水泥砌成一道圍墻，用于阻擋洪水涌進尾礦庫中。此外，尾礦庫的坡面是生態(tài)治理的重點對象，受重金屬污染物的影響，周邊的土壤、植被和水體都需要及時修復，否則其污染范圍還會進一步擴大。將消除重金屬污染物作為整治的主要目標，選擇具有吸收、降解重金屬能力的綠色植物，并在尾礦庫周邊進行大面積種植。同時，綠色植物的根系扎根土壤后，具有穩(wěn)固尾礦庫坡面的能力，根據(jù)污染程度和表現(xiàn)形式，科學合理地制定種植方案。但是由于尾礦庫的土壤也收到了不同程度的污染，不能采取直接覆蓋的方式，而是主要在開展種植工作前，在土壤表層添加少量的微生物，用以降低重金屬物質(zhì)的濃度。網(wǎng)狀植草具有較強的生物修復能力，既能夠穩(wěn)固尾礦庫的坡面，又能夠迅速扎根土壤，有效抵擋沙塵暴的侵襲。

2.2 擴大水污染治理面積

擴大尾礦庫的水污染治理面積，是尾礦綜合治理方案的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。針對尾礦庫的水污染問題，可根據(jù)實際污染情況，在礦區(qū)內(nèi)引入污水處理裝置，對于被污染的水源進行集中排放與處理，利用截水溝等基礎(chǔ)設(shè)施將污染水引入污水庫中，截水溝截面圖如下圖所示。

由圖1可以看出，尾礦庫的截水溝深度比其他礦區(qū)的略深，原因是尾礦庫周邊的淺層地表水和深層地表水，受尾礦截流的影響較大。在尾礦庫周邊，無論是粗尾礦水還是細尾礦水的重復利用率都比較低。這種情況就導致地表水和地下水的污染治理難度變大，需要結(jié)合尾礦庫的周邊地勢，在坡面上修建黏土斜墻，并在水源下游修建水流調(diào)節(jié)庫，將尾礦庫排除全部廢水進行收集處理。充分考慮尾礦庫綜合治理工程的可操作性，以突出治理重點為原則，統(tǒng)籌全局，將尾礦庫的環(huán)境治理范圍劃分為多個治理區(qū)域，并根據(jù)實際情況，制定合理的治理方案。擴大尾礦庫的污水治理范圍，以尾礦庫為中心，在水溝底部設(shè)置具有防水功能的土工布，并利用砂漿將土工布與尾礦庫的圍墻表面抹平，并根據(jù)尾礦庫的水污染程度不斷調(diào)整治理進度。

圖1 截水溝截面圖

2.3 提升重金屬利用率

根據(jù)尾礦庫生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀可知，造成尾礦庫土壤污染、水體污染和大氣污染的主要原因就是尾礦中含有較多的重金屬，這就決定了在進行綜合治理的過程中，需要不斷提升重金屬的利用率。結(jié)合先進的環(huán)境治理技術(shù)，加大重金屬的開采力度并提升重金屬的開采效率。在生態(tài)環(huán)境治理的過程中，能同時兼顧生態(tài)效益和社會效益。礦區(qū)開采是經(jīng)濟發(fā)展必然需求，但是在長期的開采過程中，造成的環(huán)境污染問題已經(jīng)嚴重威脅到了周邊居民的生活安全，也對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成了嚴重破壞。同時，對尾礦庫的地形地貌產(chǎn)生的影響，可以先進行平整和清理，依靠先進的科學技術(shù)，對尾礦庫內(nèi)的土壤進行成分檢測，根據(jù)檢測結(jié)果提取有效的金屬信息，并由專業(yè)的技術(shù)人員制定重金屬再利用方案。以生態(tài)環(huán)境保護和土地利用為原則，在提升重金屬利用率的同時，開發(fā)新的自然景觀。根據(jù)尾礦庫的發(fā)展規(guī)劃，劃分出一定的農(nóng)業(yè)用地和居民用地，對尾礦庫的土壤進行綜合評估，根據(jù)評估結(jié)果制定綜合治理方案。重金屬元素都具有較高的科研價值，只要應用在合適的領(lǐng)域，就能發(fā)揮其利用價值。提升尾礦庫的重金屬利用率，不僅能在一定程度上帶來經(jīng)濟效益，還能有效實現(xiàn)尾礦庫的綜合治理目標。

2.4 政府引導加大治理力度

尾礦庫的環(huán)境治理，需要當?shù)卣雒娌⒁龑В哟蟓h(huán)境治理力度。根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，設(shè)置專業(yè)環(huán)境保護機構(gòu)，對尾礦庫的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測和采集。保證政府監(jiān)督貫穿在礦區(qū)開采過程的始終，對尾礦庫的環(huán)境治理進行科學監(jiān)測，并給出相應的治理進展評價。從尾礦庫的選址、投入使用到結(jié)束和修復階段都由政府出面并加以監(jiān)管，保證尾礦庫的建設(shè)和使用都在科學合理的范圍內(nèi)。尾礦庫的綜合治理作為生態(tài)環(huán)境修復的重要環(huán)節(jié)，在相應的生產(chǎn)力水平下，根據(jù)環(huán)境治理的法律法規(guī)，由政府參與制定尾礦庫的環(huán)境治理。利用多媒體等宣傳手段，宣傳環(huán)境治理的必要性，提高從業(yè)人員的環(huán)保意識。目前我國關(guān)于生態(tài)環(huán)境治理與修復的技術(shù)手段，已經(jīng)達到了一定高度，在技術(shù)和資金支持下，尾礦庫的綜合治理工程，能夠得到相應的支撐。充分發(fā)揮政府監(jiān)管職能，明確責任主體，并完善相關(guān)的追責機制，使尾礦庫治理工作順利推行。

3 結(jié)語

本文分析了尾礦庫的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，并提出了相應的綜合治理方案。推動了整個尾礦庫的環(huán)境治理領(lǐng)域發(fā)展，并為學術(shù)界開展相關(guān)研究提供了更加豐富的研究內(nèi)容，在一定程度上豐富了關(guān)于尾礦庫生態(tài)環(huán)境治理的文獻資料。由于本人能力有限，對其他類型礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查得還不夠詳細，未來將不斷完善。