四川省尾礦庫環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀分析

溫 亮

(四川省工業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)研究院)

四川省礦產(chǎn)資源豐富，在礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用過程中會(huì)產(chǎn)生大量的固體廢棄物，其中最主要的是尾礦，其大部分都排放至尾礦庫堆存[1-3]。目前，國家鼓勵(lì)尾礦進(jìn)行采空區(qū)充填及綜合利用。尾礦堆存涉及大量尾礦庫，為了解清楚四川省尾礦庫環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀，調(diào)研了該省28家企業(yè)的尾礦庫，主要包括金礦、銅礦、鉛鋅礦、稀土礦、磷礦和鐵礦等尾礦庫，從廢水、廢氣、噪聲、地下水、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。

1 尾礦庫分類及產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)

尾礦庫根據(jù)所在區(qū)域地形條件不同，分為山谷型、傍山型、平地型、截河型。尾礦庫根據(jù)堆存方式不同，分為濕堆尾礦庫(見圖1-a))和干堆尾礦庫(見圖1-b))兩類。

圖1 不同類型尾礦庫照片

根據(jù)堆存方式不同，尾礦庫生產(chǎn)工藝流程及產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)見圖2、圖3。

圖2 濕堆尾礦庫生產(chǎn)工藝流程及產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)

圖3 干堆尾礦庫生產(chǎn)工藝流程及產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)

2 四川省尾礦庫環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀

2.1 廢水污染防治措施及環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀

尾礦庫廢水主要包括尾礦庫澄清水(見圖4)、壩下滲濾液(透水壩涉及，見圖5)、灌漿帷幕內(nèi)側(cè)滲透水(僅采用垂直防滲的尾礦庫涉及)。此外，在雨季時(shí)，還涉及庫內(nèi)排洪水(溢流水)。尾礦庫廢水治理措施包括收集后回用于選礦廠、處理達(dá)標(biāo)后排放2種。

圖4 尾礦庫澄清水及浮船泵站

圖5 初期壩下滲濾液及收集池(回水池)

1)尾礦庫澄清水：一般均在庫尾設(shè)置浮船泵站，將尾礦庫澄清水泵回選礦廠高位水池，作為選礦廠補(bǔ)充水，不外排。

2)壩下滲濾液：四川省大部分尾礦庫初期壩均采用透水壩形式，會(huì)產(chǎn)生壩下滲濾液，一般通過在初期壩下設(shè)置滲濾液收集池的方式，將滲濾液收集后泵送至選礦廠回用，不外排。

3)灌漿帷幕內(nèi)側(cè)滲透水(庫內(nèi)滲漏水)：對(duì)于在初期壩下游設(shè)置灌漿帷幕垂直防滲系統(tǒng)的尾礦庫，庫內(nèi)下滲廢水由帷幕墻阻隔，應(yīng)設(shè)置抽水井將其抽出，并采取相應(yīng)的防治措施。

4)庫內(nèi)排洪水(溢流水)：尾礦庫本身具有調(diào)洪庫容，但在暴雨季節(jié)，為保證最小干灘長度和最小安全超高，可能會(huì)存在安全泄洪情況。尾礦庫排洪水(溢流水)也屬于廢水，應(yīng)采取相應(yīng)防治措施。同時(shí)，為盡量避免庫外雨水入庫，根據(jù)實(shí)際情況，在尾礦庫上游修建截洪壩(見圖6)，尾礦庫兩岸修建截洪溝(見圖7)。

圖6 尾礦庫上游截洪壩

圖7 尾礦庫兩岸截洪溝

本次通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和資料收集的方式，對(duì)四川省28家企業(yè)的尾礦庫廢水污染防治措施進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)，具體情況見表1。尾礦庫廢水污染防治現(xiàn)狀及存在的問題見表2。

表1 尾礦庫廢水污染防治措施調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表2 尾礦庫廢水污染防治現(xiàn)狀及存在的問題

2.2 廢氣污染防治措施及環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀

尾礦庫廢氣主要有庫內(nèi)干灘面揚(yáng)塵和堆積壩外坡面揚(yáng)塵[1]。尾礦庫廢氣治理措施包括灑水降塵、噴淋降塵、尾礦庫表面采用防塵網(wǎng)遮蓋、覆土綠化降塵等方式。

1)庫內(nèi)干灘面揚(yáng)塵：一般采取噴淋降塵、灑水降塵或噴淋加灑水結(jié)合的方式進(jìn)行降塵；在尾礦庫處于停運(yùn)狀態(tài)時(shí)，一般采用防塵網(wǎng)對(duì)尾礦庫干灘面(見圖8)進(jìn)行遮蓋。

圖8 尾礦庫干灘面

圖9 堆積壩覆土種草

2)堆積壩外坡面揚(yáng)塵：主要通過覆土和種植草皮(見圖9)、灌木來控制揚(yáng)塵。

本次通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和資料收集的方式，對(duì)四川省28家企業(yè)的尾礦庫廢氣污染防治措施進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)，具體情況見表3。尾礦庫廢氣污染防治現(xiàn)狀及存在的問題見表4。

表3 尾礦庫廢氣污染防治措施調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表4 尾礦庫廢氣污染防治現(xiàn)狀及存在的問題

2.3 噪聲污染防治措施及環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀

尾礦庫的噪聲源主要為回水泵(見圖10)，采取的治理措施主要為基礎(chǔ)減振和廠房隔音等方式。

圖10 壩下回水泵房

本次通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和資料收集的方式，對(duì)四川省28家企業(yè)的尾礦庫噪聲污染防治措施進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)，具體情況見表5。尾礦庫噪聲污染防治現(xiàn)狀及存在的問題見表6。

表5 尾礦庫噪聲污染防治措施調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表6 尾礦庫噪聲污染防治現(xiàn)狀及存在的問題

2.4 地下水污染防治措施及環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀

目前，尾礦庫一般采取自然和人工相結(jié)合的防滲措施。人工防滲措施分為垂直防滲、水平防滲、垂直防滲+水平防滲三類。

1)垂直防滲：垂直防滲是在尾礦庫為相對(duì)獨(dú)立的水文地質(zhì)單元的前提下采用的一種經(jīng)濟(jì)且簡單的防滲工程措施，將污染阻斷。通常在尾礦庫初期壩下游設(shè)置垂直防滲設(shè)施。尾礦庫垂直防滲可采用地下塑性混凝土防滲連續(xù)墻、化學(xué)水泥復(fù)合灌漿帷幕或上墻下幕聯(lián)合防滲系統(tǒng)等。其中，采用較多的是灌漿帷幕，漿液主要有水泥漿、黏土加水泥漿、化學(xué)藥劑加水泥漿、膨潤土加水泥漿等。

2)水平防滲：水平防滲是目前國內(nèi)外使用最廣泛、最有效的尾礦庫防滲技術(shù)，主要包括場(chǎng)地平整、防滲襯里材料的選擇和防滲層結(jié)構(gòu)設(shè)置等。新建尾礦庫在庫底及庫區(qū)周邊進(jìn)行防滲，后期隨著尾礦庫上升，在庫區(qū)山體及子壩內(nèi)坡逐步向上搭接鋪設(shè)防滲膜。老尾礦庫在現(xiàn)有灘面及庫區(qū)周邊山體進(jìn)行防滲，后期隨著尾礦庫上升，在庫區(qū)山體及子壩內(nèi)坡逐步向上搭接鋪設(shè)防滲膜。

3)垂直防滲+水平防滲：為垂直與水平防滲相結(jié)合。

四川省尾礦庫的防滲要求根據(jù)礦種存在差異：①鐵礦選礦后產(chǎn)生的尾礦為第Ⅰ類一般工業(yè)固體廢物，尾礦庫未進(jìn)行防滲處理。②絕大多數(shù)有色金屬礦選礦后產(chǎn)生的尾礦為一般工業(yè)固體廢物，但根據(jù)《深入開展尾礦庫綜合治理行動(dòng)方案》，新建堆存重金屬尾礦庫的庫底應(yīng)硬化并防滲(見圖11)。目前，大部分有色金屬尾礦庫已存在多年，在早期并未采取防滲措施，有部分企業(yè)采用水平防滲(見圖12)或垂直防滲(見圖13)進(jìn)行補(bǔ)救。③金礦采用氰化提金工藝產(chǎn)生的氰化尾渣為危險(xiǎn)廢物，按照危險(xiǎn)廢物堆存要求進(jìn)行防滲。

圖11 尾礦庫四周防滲

圖12 尾礦庫灘面水平防滲

圖13 尾礦庫垂直防滲

本次通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和資料收集的方式，對(duì)四川省28家企業(yè)的尾礦庫防滲措施進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)，具體情況見表7。尾礦庫地下水污染防治現(xiàn)狀及存在的問題見表8。

表7 尾礦庫地下水防滲措施調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表8 尾礦庫地下水污染防治現(xiàn)狀及存在的問題

2.5 生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施及保護(hù)現(xiàn)狀

尾礦庫生態(tài)環(huán)境的影響主要為土地破壞[2]。針對(duì)此生態(tài)影響采取的治理措施一般為委托專業(yè)機(jī)構(gòu)編制尾礦庫復(fù)墾方案，并根據(jù)復(fù)墾方案對(duì)尾礦庫進(jìn)行植被復(fù)墾，對(duì)尾礦壩坡面進(jìn)行覆土、穩(wěn)定化處理及植被復(fù)墾等(見圖14)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)[2-3]。

圖14 尾礦庫復(fù)墾

本次通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和資料收集的方式，對(duì)四川省28家企業(yè)的尾礦庫生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)，具體情況見表9。尾礦庫生態(tài)環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀及存在的問題見表10。

表9 尾礦庫生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表10 尾礦庫生態(tài)環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀及存在的問題

3 結(jié) 語

尾礦是礦石經(jīng)選礦廠選礦后排放的固體廢物，其數(shù)量大、成分復(fù)雜，若隨意丟棄，不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)，還會(huì)造成環(huán)境污染及生態(tài)破壞。尾礦庫作為堆放尾礦的重要場(chǎng)所，是保障礦山企業(yè)安全生產(chǎn)的重要設(shè)施。通過對(duì)四川省28家企業(yè)的尾礦庫環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，對(duì)尾礦庫現(xiàn)有環(huán)保措施和情況進(jìn)行梳理，提出問題，并針對(duì)性地給出了最新環(huán)保要求，有利于提高礦山企業(yè)尾礦庫的環(huán)保管理水平，最終實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。