酸性礦山廢水的分布

A. 酸鹼廢水處理的介紹

酸鹼廢復水是廢水處理時最常制見的一種。酸性廢水主要來自鋼鐵廠、化工廠、染料廠、電鍍廠和礦山等，廢水處理要重點治理含有各種有害物質或重金屬鹽類。廢水處理中酸的質量分數差別很大，低的小於1%，高的大於10%。鹼性廢水主要來自印染廠、皮革廠、造紙廠、煉油廠等。廢水處理時，會遇到含有機鹼或含無機鹼。鹼的質量分數有的高於5%，有的低於1%。酸鹼廢水中，除含有酸鹼外，常含有酸式鹽、鹼式鹽以及其他無機物和有機物。

B. 煤礦酸性廢水如何處理

酸性廢水來源廣泛，排污量較大。廢水中含有很多懸浮物、金屬離子和有用酸，專直接排放屬不僅浪費資源還會污染環境，所以需要對酸性廢水回用。
酸性廢水回用裝置的優點：
1、減少了中和葯劑的使用。
2、分離廢水中的有機物和金屬離子。
3、回用的酸可以重復使用，減少了運行投資。
4、減少了污染物的排放。
5、出水水質可以達到國家標准。
6、設備簡單、操作方便，自動化程度高。
7、節能、低耗，節約成本。

C. 礦山廢水的來源危害

礦井水主要由伴隨礦井開采而產生的地表滲透水、岩石孔隙水、礦坑水、地下含水層的疏放水、以及井下生產防塵、灌漿、充填污水,選礦廠和洗煤廠污水是礦山廢水的主要來源。通常,礦井水pH值在7～8之間,屬弱鹼性。但是含硫的礦井水,其SO42-較多,大都是酸性水。在含硫礦井,由於礦石或圍岩及含硫煤中含有硫化礦物。這些礦物經氧化、分解並溶解在礦井水中,形成酸性水。尤其在開采巷道中,在大量滲入地下水和良好的通風條件下,為硫化礦物的氧化、分解提供了極為有利的環境。
地下開采尤其是水力採煤、水沙充填采礦法排放的污水是不可忽視的。據統計,若不考慮回水利用,每產1t礦石,廢水排放量為1m3左右;生產1t原煤約從井下排出廢水0.5～10m3不等,最高可達60m3。而且有些礦山關閉後,還會有大量的廢水繼續污染礦區環境。並且礦山廢水引起的影響范圍遠遠超出礦區本身。
礦井水污染可分為礦物污染、有機物污染和細菌污染。在某些礦山中還存在放射性物質污染和熱污染。礦物污染有砂、泥顆粒、礦物雜質、粉塵、溶解鹽、酸和鹼等;有機物污染有煤炭顆粒、油脂、生物生命代謝產物、木材及其它物質的氧化分解產物。以及受開采、運輸過程中散落的粉礦、煤粉、岩粉及伴生礦物的污染,水體呈灰黑色、渾濁、水面浮有油膜,並散發少量的腥臭、油腥味。水質分析檢驗結果,化學耗氧量大,細菌總數和大腸菌群含量大,如未加處理,任其長期外排,對環境會產生一定的不良影響。

D. 酸鹼廢水處理原則及特點都有哪些

酸性廢水主要來自鋼鐵廠、化工廠、染料廠、電鍍廠和礦山，其中含有各種有內害物質或重金屬鹽。酸的質量容分數差異很大，低的不到1%，高的不到10%。鹼性廢水主要來自印染廠、皮革廠、造紙廠、煉油廠等。其中一些含有有機鹼或無機鹼。鹼的質量分數高於5%，低於1%。酸鹼廢水除酸和鹼外，通常還含有酸式鹽、鹼式鹽、其他無機物和有機物。
另外，中科檢測認為，酸鹼廢水腐蝕性強，只有經過適當處理後才能排放。

處理酸鹼廢水的一個原則是:
(1)高濃度酸鹼廢水優先考慮回收利用，根據水質、水量不同的工藝要求，進行工廠和地區的安排，盡量再利用:再利用困難或濃度低時，水量大時，可以用濃縮的方法回收酸鹼。
(2)酸洗槽沖洗水、鹼洗槽沖洗水等低濃度酸鹼廢水應進行中和。
關於中和處理，首先必須考慮廢棄的原則。例如，酸、鹼廢水相互中和，利用廢鹼中和酸性廢水，利用廢酸中和鹼性廢水。沒有這些條件的話，可以用中和劑處理。

E. 礦山酸性廢水怎麼處理

礦山酸性廢水主要是由還原性的硫化礦物在開采,運輸,選礦及廢石排放和尾礦貯存等過程中經空氣,降水和菌的氧化作用形成的.礦山酸性廢水水量較大,pH值較低,含高濃度的硫酸鹽和可溶性的重金屬離子.

礦山酸性廢水的處理方法主要分為中和法和微生物法2種.中和法是最常用的方法,即向酸性廢水中投加鹼性中和劑(鹼石灰,消石灰,碳酸鈣,高爐渣,白雲石等),一方面使廢水的pH值提高,另一方面廢水中的重金屬離子與中和劑發生化學反應形成氫氧化物沉澱,去除水體中的重金屬離子.為了提高處理效果,中和法通常與氧化或曝氣過程(如將Fe2+轉變為Fe3+)相結合使用.王洪忠等人利用中和法對排入孝婦河的礦山酸性廢水進行處理,出水pH值達到7.5,硫酸根和總鐵含量為微量.陳喜紅對江西萬年銀金礦礦山廢水採用中和法處理,出水水質指標優於農灌用水標准.銀山銅鋅礦採用兩段石灰中和法處理礦山酸性廢水得到含鋅量達40%的鋅渣.柵原礦山和平水銅礦分別採用分段中和沉澱法處理酸性廢水,有效地回收了有價金屬.微生物法是利用自然界中的硫循環原理,利用硫酸鹽還原菌通過異化硫酸鹽的生物還原反應,將硫酸鹽還原成H2S,並利用某些微生物將H2S氧化為單質硫,同時重金屬離子在微生物體內"積累"起來.國外應用微生物法處理礦山酸性廢水的實例較多,如美國蒙大拿州對某礦山酸性廢水建立(硫化還原菌)處理系統,出水pH值達到7,Fe,Al,Cd和Cu的去除率也較高.隨著科學的進步,礦山酸性廢水的處理技術不斷得到新的發展,如濕地處理法,生物膜吸附處理法和生化材料過濾法等.

F. 酸性工業廢水包括哪些種類啊

含較低濃度的硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸、有機酸等酸性物質的廢水稱酸性廢水。

G. 酸鹼廢水處理原則及特點有哪些

酸鹼廢水是廢水處理時最常見的一種。酸性廢水主要來自鋼鐵廠、化工廠、染料廠、電鍍廠和礦山等，廢水處理要重點治理含有各種有害物質或重金屬鹽類。廢水處理中酸的質量分數差別很大，低的小於1%，高的大於10%。鹼性廢水主要來自印染廠、皮革廠、造紙廠、煉油廠等。廢水處理時，會遇到含有機鹼或含無機鹼。鹼的質量分數有的高於5%，有的低於1%。酸鹼廢水中，除含有酸鹼外，常含有酸式鹽、鹼式鹽以及其他無機物和有機物 [1] 。

來源
含酸含鹼廢水來源很廣，化工、化纖、制酸、電鍍、煉油以及金屬加上廠酸洗車間等都會排出酸性廢水。有的廢水含有無機酸如硫酸、鹽酸等有的則含有蟻酸、醋酸等有機酸，有的則兼而有之。廢水含酸濃度差別很大從小於1到10以上都有。造紙、印染、製革、金屬加工等生產過程會排出鹼性廢水大多數情況下是無機鹼也有些廢水含有有機鹼。某些廢水的含鹼濃度很高，最高可達百分之幾。廢水中除含有酸、鹼外還可能含有酸式鹽和鹼式鹽以及其他的酸性或鹼性的無機物和有機物等物質。 將含有酸鹼的廢水隨意排放不僅會對環境造成污染和破壞，而且也是一種資源的浪費。因此，對酸、鹼廢水首先考慮回收和綜合利用。
當酸、鹼廢水濃度較高時，例如：
含酸廢水含酸量達到4以上、含鹼廢水含鹼量達到2以上時就存在回收和綜合利用的可能性可以用以製造硫酸亞鐵、石膏、化肥，也可以回用或供其他工廠使用。濃度低於4的酸性廢水和濃度低於2的鹼性廢水因為回收利用的意義不大才考慮進行中和處理。 其中含有各種有害物質或重金屬鹽類。酸的質量分數差別很大，低的小於1%，高的大於10%。
鹼性廢水主要來自印染廠、皮革廠、造紙廠、煉油廠等。其中有的含有機鹼或含無機鹼。鹼的質量分數有的高於5%有的低於1%。酸鹼廢水中除含有酸鹼外，常含有酸式鹽、鹼式鹽以及其他無機物和有機物。 酸鹼廢水具有較強的腐蝕性，需經適當治理方可外排。

處理方法
酸鹼廢水具有較強的腐蝕性，如不加治理直接排出，會腐蝕管渠和構築物；排入水體,會改變水體的pH值,干擾，並影響水生生物的生長和漁業生產；排入農田，會改變土壤的性質，使土壤酸化或鹽鹼化，危害農作物；酸鹼原料流失也是浪費。所以酸鹼廢水應盡量回收利用，或經過處理,使廢水的pH值處在6～9之間，才能排入水體。
酸鹼廢水處理的一般原則是：
(1)高濃度酸鹼廢水，應優先考慮回收利用的廢水處理法，根據水質、水量和不同工藝要求，進行廠區或地區性調度，盡量重復使用：如重復使用有困難，或濃度偏低，水量較大，可採用濃縮的廢水處理法回收酸鹼。
(2)低濃度的酸鹼廢水，如酸洗槽的清洗水，鹼洗槽的漂洗水，應進行中和廢水處理。
對於中和處理，應首先考慮以廢治廢的廢水處理原則。如酸、鹼廢水相互中和或利用廢鹼(渣)中和酸性廢水，利用廢酸中和鹼性廢水。在沒有這些條件時，可採用中和劑廢水處理。

回收利用
對於高濃度含酸（一般在10%以上）、含鹼（一般在5%以上）廢水，首先應根據水質、水量和不同工藝要求，進行廠區或地區性調度，盡量重復使用；如重復使用有困難，或濃度較低，水量較大，可採用濃縮的方法回收酸鹼。
含酸廢水回收利用的方法主要有：浸沒燃燒高溫結晶法、真空濃縮冷凍結晶法和自然結晶法。
浸沒燃燒高溫結晶法的基本過程是：將煤氣燃燒所產生的高溫氣體直接噴入待蒸發的廢液，去除廢液中的水分，濃縮並回收酸類物質。這種濃縮方法適用於處理大量廢水，其優點是熱效率高，回收的再生酸濃度較高(可達42.6%)；缺點是酸霧大，防腐蝕要求較高，並須有可燃氣體來源。真空濃縮和自然結晶法的基本過程是：利用真空減壓法降低含酸廢水的沸點，以蒸發水分，濃縮並回收酸類物質。這種濃縮方法的優點是自動化程度較高，酸霧問題易於解決；缺點是回收的再生酸濃度較低（僅為18～20%）；需用耐酸防腐蝕材料較多，設備投資較大。自然結晶法主要是利用含酸廢水製取硫酸亞鐵、硫酸銨等化工原料和化學肥料。此外，還可用滲析法、離子交換法回收酸、鹼物質。在水處理工藝中，也可將酸性廢水用於給水軟化的磺化煤再生和用於水質穩定等 [1] 。

H. 煤矸石山的生態環境危害

煤矸石露天堆放，一方面壓佔大量的土地，另外暴露在空氣中極易發生一些物理化學反應，發生自燃、揚塵等現象，對礦區及其周邊地區的大氣、水體等造成嚴重污染；另一方面煤矸石山在外力的作用下還可能發生坍塌、泥石流等地質危害，產生生態破壞、景觀破壞，引發社會問題，最終危害礦區的生態安全和人類健康（圖1-1）。

圖1-1 煤矸石山可能引起的生態環境危害

一、煤矸石山的物理危害

1.占壓土地

煤矸石是我國目前工業排出的固體廢棄物中數量最大的一種。據統計，我國國有重點煤礦現有煤矸石山1700多座，堆積量達50×10⁸t以上，佔地面積超過20000hm²，而且隨著煤炭的開采，煤矸石以每年約5×10⁸t的數量增加，約占土地面積300～400hm²，造成了大量土地資源的浪費，使農民失去土地，也破壞了原有的土地結構和景觀結構。在我國人多地少的基本國情下，矸石山佔用大量的土地資源，加劇了人地矛盾，對社會和經濟發展造成的影響已不容忽視，必須加快對煤矸石的綜合利用，或進行綠化復墾，進而減少和消除矸石堆放所佔用的寶貴的土地資源（圖1-2）。

圖1-2 煤矸石的堆積壓佔了大量的土地

2.揚塵對大氣環境的污染

煤矸石在空氣中很容易發生風化，遇風會產生揚塵現象。由煤矸石引起的細小粉塵顆粒物質進入人體肺部，導致如呼吸道、肺部的疾病，甚至導致癌症；大粉塵顆粒進入眼、鼻、嘴等器官，容易引起感染，特別是風化粉塵中常常含有對人體有害的重金屬元素和有機元素，危害人體健康。另外，顆粒懸浮於大氣中容易造成氣候異常。

3.煤矸石山引發的地質災害

自然堆放的煤矸石由於堆放方式、自燃、風化等原因，使得煤矸石山很不穩定，從而極易引發地質災害。

（1）煤矸石山崩塌和滑坡。煤矸石山多為自然堆積而成，具有坡度大、內部結構疏鬆的特點，而且受矸石自燃等的影響，煤矸石山非常容易發生崩塌、滑坡。如1994年，山東棗庄煤礦北煤井一矸石堆發生坍塌，導致17人死亡，7人受傷。

（2）煤矸石泥石流。山區煤礦大多數直接將煤矸石傾倒於溝谷中，這些結構疏鬆的煤矸石成為泥石流的物質源，一旦山谷中由於降雨等形成較強的徑流條件，即可形成泥石流災害。如2004年5月，重慶市萬盛區的煤矸石山發生泥石流，造成了嚴重的人員傷亡，有5人遇難，16人失蹤，14間房屋被埋。2009年6月，重慶合川雙鳳煤矸石山引發泥石流，將兩村民埋沒死亡。

（3）煤矸石山爆炸。選煤廠煤矸石和其他具有一定熱值、硫含量較高的煤矸石堆積而成的煤矸石山，一般發熱量可達到3350～6280J。此類煤矸石山由於內部發熱，並隨著溫度的蓄積，溫度最高可達800～1200℃，形成一個高溫高壓的內部環境。風化後的煤矸石山表面覆蓋了一層較細的風化顆粒，內部熱量和瓦斯氣體散發不出來，當煤矸石山內瓦斯氣體的濃度達到一定程度，極易產生爆炸，並引起崩塌、滑坡等地質災害，對附近居民的安全造成嚴重威脅。

自燃煤矸石山爆炸時釋放出大量的熱能，瞬時溫度可達2300～2500℃。爆炸拋出的高溫矸石可引起周圍建築火災，燒毀周邊的樹木、工廠設備，燒傷人員，也是引發連續爆炸的主要熱源。圖1-3所示是某座矸石山發生爆炸產生的高溫熱浪將20多米遠的樹木葉子燒焦，可見爆炸產生熱量之高，危害之大。

圖1-3 矸石山爆炸產生高溫熱浪對環境的破壞

圖1-4 矸石山爆炸產生粉塵對環境的破壞

自燃矸石山爆炸不僅產生高溫，而且爆炸壓力也很高。高壓可以促使爆源附近的氣體以極大的速度向外沖擊，其傳播速度可達2340m/s，對礦井地面建築和器材設施造成破壞，同時，沖擊波可揚起大量矸石粉塵，並使之參與爆炸，造成局部粉塵的連續小爆炸，形成更大的破壞力。沖擊波可以在它的作用區域內產生震盪作用，使物體因震盪而鬆散，甚至破壞。據研究，當沖擊波大面積作用於建築物時，波陣面超壓在20～30kPa內，就足以使大部分磚木結構建築物受到強烈破壞（圖1-4、圖1-5）；超壓在100kPa以上時，除堅固的鋼筋混凝土建築外，其餘部分將全部破壞。

圖1-5 平煤四礦「2005年5月15日」煤矸石爆炸事件災後房屋

2005年5月，河南平煤集團煤矸石山發生自燃崩塌，造成周邊房屋嚴重破壞和人員傷亡；另外在搶險過程中，煤矸石山又發生3次噴發，造成8人遇難，122人灼傷。焦作礦區1988年的一次矸石山爆炸，造成6名兒童死亡。矸石山爆炸已經是我國煤礦常見的地質災害，給礦區人民的生產生活造成了極大的傷害和財產損失。2001年5月13日，陽泉一礦正在使用的排矸場上，發生一起煤矸石山爆炸事故，造成一人死亡。據不完全統計，我國每年發生的矸石山地質災害幾十起。由此可見，我國煤矸石山安全現狀不容樂觀。

4.煤矸石山的水土流失

自然堆放的煤矸石山一般坡度較大，有些煤矸石山的安息角高達40°以上。由於煤矸石的粒徑較大，堆放初期，表面的煤矸石風化程度低，煤矸石山入滲能力較強。隨著表面煤矸石風化程度的提高，入滲能力逐漸降低，使得煤矸石山表面徑流加大，造成土壤的沖刷。近年來煤矸石堆放一般需要經過壓實，經過機械碾壓的煤矸石山表面由於形成緻密的「不滲層」，在暴雨天氣下其上覆蓋的表土極易造成嚴重的水土流失（圖1-6）。

圖1-6 陽泉煤矸石山的水土流失現象

二、煤矸石山的化學危害

1.自燃的危害

由於煤矸石山中含有一定量的殘煤、碳質泥岩、廢木材等可燃物和易氧化釋放熱量的硫鐵礦和硫等化學物質，野外露天堆放的煤矸石極易發生自燃。首先是煤矸石里的黃鐵礦（FeS₂）氧化產熱，當溫度達到可燃物的燃點時，引起殘煤、炭質等可燃物質的自燃，進而導致起煤矸石山自燃。自燃後的煤矸石山內部溫度可達800～1200℃，並釋放出大量CO、CO₂、SO₂、H₂S、氮氧化合物、苯芘等有害氣體（表1-5）。

在供氧不足時，主要產生的氣體為：

自燃煤矸石山治理與生態重建技術

自燃煤矸石山治理與生態重建技術

自燃煤矸石山治理與生態重建技術

當供氧充足時，碳質物和黃鐵礦的氧化反應更激烈：

自燃煤矸石山治理與生態重建技術

自燃煤矸石山治理與生態重建技術

自燃煤矸石山治理與生態重建技術

在高溫作用下：

自燃煤矸石山治理與生態重建技術

自燃煤矸石山治理與生態重建技術

表1-5 中國部分自燃煤矸石山污染監測結果 單位：mg/m³

據統計，全國國有重點煤礦所屬的1700多座煤矸石山中，約1/3的矸石山正在發生燃燒。其中，山西陽泉煤業集團累計矸石量達1×10⁸t，現有大小煤矸石山20多座，而且大部分都在自燃。煤矸石在自燃過程中放出大量的SO₂、H₂S、CO、CO₂和NO_x等有害氣體並伴有大量煙塵。常年自燃的矸石山，每平方米燃燒面積每天將向大氣排放出CO 10.8g、SO₂ 6.5g、H₂S和NO_x 2g。大量的SO₂、H₂S、CO、CO₂和NO_x等有害氣體的釋放，不僅對礦區環境造成破壞，而且對周圍居民的急、慢性疾病的發生率均有顯著影響。煤矸石自燃時大量SO₂、NO_x進入大氣，還是造成酸雨的源頭之一。另外，煤矸石在露天堆放時，矸石表面會風化成粉塵，在風力作用下，整個礦區飛沙走石，遮天蓋日，全都籠罩在黑色煤塵包圍之中，對周圍大氣環境造成嚴重不良影響。

我國矸石山自燃以黃河中上游一帶較為嚴重，如寧夏的大部分煤礦矸石山，內蒙古的烏達礦矸石山，陝西的銅川礦區矸石山，山西太原西山煤田的東西礦區矸石山、陽泉煤業集團煤矸石山，河南的焦作、平頂山等礦區矸石山均發生大面積自燃，不僅污染大氣，還影響人體健康。例如，陽煤集團現在堆積有20多座矸石山，年排矸量約700×10⁴t。由於大量洗矸和部分洗矸中的煤源源不斷地堆上了各礦的煤矸石山，一至四礦4座特大型煤矸石山先後發生了大面積自燃，煤矸石山自燃嚴重污染了排矸作業環境，影響排矸工人身體健康。在排矸現場的工人，經常發生SO₂和CO中毒症狀，被送往醫院搶救。經陽煤集團環境監測站采樣監測，SO₂平均濃度為19mg/m³，CO為125.9mg/m³，在排矸場局部地區SO₂最高濃度達138mg/m³，CO最高濃度達237mg/m³，分別超過國家大氣環境質量三級標准196倍和10.9倍，對排矸場周圍的農作物和居民都造成了嚴重污染，使村、礦矛盾尖銳化。例如：銅川礦務局6個自燃矸石山周圍均為癌症高發區，在矸石山附近工作過5年的職工，都患有肺氣腫。我國烏達躍進選煤廠矸石山燃燒區附近檢測結果：SO₂平均濃度為10.69mg/m³，超過國家標准70多倍，而H₂S平均濃度為1.57mg/m³，超過國家標准150多倍。

煤矸石山自燃產生大量CO、SO₂等有毒有害氣體。一座煤矸石山自燃可長達十餘年至幾十年，由於長期釋放大量有毒有害氣體造成了嚴重的大氣污染，使得自燃煤矸石山周圍地區呼吸道等發病率明顯高於其他地區（圖1-7、圖1-8）。煤矸石山自燃釋放出的SO₂等氣體對綠色植物的葉片細胞產生危害作用，導致葉綠素枯死。SO₂濃度嚴重超標，還會導致一些敏感植物死亡。SO₂對綠色植物的污染受害濃度見表1-6。

圖1-7 煤矸石山的自燃產生大量有毒有害氣體

圖1-8 陽泉煤矸石山的自燃

表1-6 SO₂對綠色植物的污染受害濃度

續表

2.酸性水污染和有毒重金屬污染

矸石風化物無粘結性，礦物顆粒可隨降水而移動，風化物中有毒元素等某些成分可隨降水滲入土壤、進入潛流和水系等。據研究表明，矸石中氯離子、碳酸氫根、鎂離子、鈣離子、鉀離子、鈉離子組成和含量與內陸鹽漬土的鹽分組成和含量相似，影響矸石山上的植物生長。嚴重的是，矸石中含有多環芳烴等多種微量重金屬元素，這些有毒重金屬元素通過雨水淋溶滲入土壤或進入水域，對水環境和土壤環境造成污染，其污染程度則取決於這些元素的含量、煤矸石pH和淋溶量的大小。這些重金屬元素被農作物吸收，同時通過食物鏈進入人體，危害人體健康。煤矸石中淋溶析出的金屬元素有Cd、Pb、Hg、Cr、As、Cu、Zn、Al、Ca等，它們的排放與轉移會對接納水體造成污染（圖1-9）。Cd、Pb、Hg、Cr、As等重金屬離子的毒性非常大，能在環境中蓄積於動植物體內，對人體健康產生長期的不良影響，會引起急、慢性中毒，造成人體肝、腎、肺等組織的傷害，嚴重時甚至能夠導致畸形、癌變和死亡。

圖1-9 煤矸石山淋溶產生的酸性礦山廢水嚴重污染周圍的土壤和水體

我國許多地區煤矸石含硫量較高，如山西陽泉煤矸石含硫量5.77%，四川南桐煤礦矸石含硫量18.93%，貴州大枝煤礦8%～16.08%，煤矸石中的黃鐵礦經過氧化、淋溶作用，形成富含硫酸根、鐵、重金屬等有毒元素的酸性水；煤矸石山自燃產生的SO₂、CO₂等與水分子結合，也易使煤矸石山土壤酸化，有的煤矸石山土壤pH可達到3。如2006年甘肅雷壇河遭煤矸石侵襲，致使兩萬人飲用水源受威脅。河道的一大半已經被一座上面寬約2m、下面寬約10m、高約5m、綿延約200m的煤矸石山占據，底部的煤矸石全部浸泡在河水中，嚴重污染了河水，使飲用水水源遭到污染。

3.煤矸石對環境的放射性污染

在長期的堆積過程中，煤矸石中放射性元素大量析出，使空氣中的放射性元素濃度增大，超過其本底值造成輻射污染。煤矸石中天然放射性元素主要為鈾-238、釷-232、鐳-226、鉀-40。據山西省陽泉等礦區監測，矸石中的天然放射性核心元素均高於原煤和土壤中的相應數值。

依據我國《放射防護規定》、《建築材料放射衛生防護標准》和《建築材料用工業廢渣放射性物質限制標准》中的有關規定，結合全國部分地區土壤放射性核元素含量，可以認為煤矸石不屬於放射性廢物，而屬於一般工業固體廢物。煤矸石即使100%用於建材製品，亦滿足有關放射性限制標准和衛生防護限制規定。

三、煤矸石山對礦區景觀的破壞

煤矸石山的堆放直接改變了原有土地的結構和功能，毀壞了原有的植物生態系統，使原有土地變成了寸草不生的「石質荒漠」；另外煤矸石多為灰黑色，且大部分煤矸石山山體高大，有的甚至高達100多米，巨大的光禿禿的黑色煤矸石山成了煤礦區最主要的標志物，與礦區周圍山體、植被、農田等自然景觀極不協調；自燃煤矸石山還冒著白色的煙霧，嚴重破壞了礦區的自然景觀（圖1-10）。

圖1-10 煤矸石對礦區景觀的破壞

煤矸石山的風蝕揚塵、塵埃等顆粒物覆蓋在建築、植物、道路等之上，使其失去原來色調；煤矸石揚塵降低了空氣的清潔度和光照度；煤矸石山流水和經雨水沖刷帶下的煤矸石風化物，破壞水體景觀。煤矸石堆放產生的粉塵、自燃產生的有毒有害氣體等對植物生長存在很大的影響，如植物葉色變黃、生長速度降低、草地植被種類減少等，對礦區的生態系統和植被景觀產生了嚴重破壞（圖1-11）。

圖1-11 煤矸石山對礦區景觀的破壞

I. 煤礦酸性水水化學特徵及其環境地球化學信息研究

摘 要 以水化學數據為依據，應用相關分析，結合地質、水文勘探資料，對煤礦酸性礦排水( AMD) 的水化學特點及其成因進行了研究。煤礦 AMD 在一定的物質條件和環境條件下形成，只要條件適宜，不管是高硫煤還是低硫煤均可產生酸性水; 低 pH、高 Eh、高 TDS 及高硬度是煤礦 AMD 的重要特徵，水中的 SO42 －與其 EC 之間以及 Fe3 +/ Fe2 +比值與其 Eh 值走勢具有良好的一致性，水中微量元素及重金屬來源較復雜，如 Ni、Cu、Co、Zn 等來源於黃鐵礦的氧化溶解，但 Pb、Sr 等主要來自 AMD 對煤系地層中煤及岩石中礦物的淋濾作用。

任德貽煤岩學和煤地球化學論文選輯

一、引言

煤礦在開采過程中，因含煤地層中所含硫化物( 主要為黃鐵礦) 的賦存環境變化而自發進行氧化還原反應，可導致產生酸性礦排水( AMD) 。AMD 的低 pH 值和較高的礦化度特徵，說明其有很強的溶解性和侵蝕性，這種礦排廢水能攜帶大量的重金屬及有害化學物質進入環境。煤礦酸性礦井水在我國分布廣泛，北方主要分布在陝、晉、魯和內蒙等省區，南方分布在川、桂、貴、浙、閩等省區。目前，對 AMD 的研究多集中在金屬礦床、礦尾庫等的酸性礦排水治理方面，而對含煤地層環境下產生的 AMD 的水化學數據中所蘊含的豐富環境地球化學信息的解讀還不多見。煤礦 AMD 的化學特徵在一定程度上反映了相應地區的物質組成、主要水—岩反應和水中組分的相互作用等環境信息，對這些信息的研究可了解煤礦AMD 的產生、變化過程及可能產生的環境效應，為煤礦環境治理及模擬預測提供可靠依據。筆者通過對福建省永安及上京兩個礦區的井下現場勘查，系統採集和測試了煤層、頂底板岩石、黃鐵礦以及礦井中的酸性水樣品，通過綜合分析這些數據，試圖總結煤系酸性水的水化學特徵，並探討其中所反映的環境信息。

二、研究區地質環境

區內地層主要由上石炭統船山組、下二疊統棲霞組、文筆組、童子岩組、上二疊統翠屏山組及第四系殘坡積物層組成。下二疊統童子岩組為主要含煤地層，由一套海陸過渡相岩性組成，以泥質岩為主，次為粉砂岩和砂質岩，砂岩多為鈣質膠結。普遍含形態各異、含量不等的菱鐵礦和黃鐵礦結核。童子岩組內由下而上分為第 1、第 2、第 3 段，其中第 1 和第 3 段為含煤段。在永安礦區，第 3 段為主要含煤段，自上而下有 0 ～11 號煤層，其中 1 號、2 號、5 +6 號、9 號為主採煤層。在上京礦區，第 1 段為主要含煤段，煤層自上而下為 22 ～ 49 號煤，其中 33、34、38、45、48 等 16 層煤層為可採煤層。

研究區溝谷發育，植被茂盛，海拔最高點標高為809m，最低點為300m。本區為亞熱帶潮濕氣候區，年平均降雨量和氣溫分別為1565mm、18.9℃，氣溫最高39.2℃，全年相對濕度平均79%。水文地質條件屬簡單—中等類型，下部棲霞灰岩富水性較強，但遠離煤層(距煤層200m左右)，正常情況下對煤層沒有影響。大氣降水是礦坑水的直接或間接補給水源。另外煤系構造裂隙發育，但富水性弱，岩性為砂岩，鑽孔涌水量Q=0.57～4.5L/s，滲透系數K=0.073～0.15m/d。裂隙水水質為HCO₃-Ca-Mg和HCO₃-SO₄-Cl-Mg型，總礦化度0.016～0.15g/L，屬低礦化度具侵蝕性水。

三、樣品採集與檢測

為全面了解永安礦區童子岩組內整個含煤地層酸性水的情況，在永安礦區東坑仔礦的0號、1號、9號和上京礦區小華煤礦的34、38、48號等主採煤層的頂底板、煤和水及部分黃鐵礦進行采樣。在井下現場測定了水樣溫度、Eh值和pH值，其餘水質項目按取樣標准處理後送核工業北京地質研究院測定。用等離子質譜法(ICP-MS)測定水中陽離子及痕量元素含量;離子色譜法(IC)測定氯離子、氟離子、溴離子、硝酸根離子和硫酸根含量;採用容量法測定碳酸根、重碳酸根、氫氧根的濃度。對煤樣、煤層頂底板岩樣及黃鐵礦樣品進行了X射線衍射(XRD)分析和等離子質譜分析。

四、結果與討論

1.井下AMD的環境特徵

在井下調研時發現，大量褐紅色氧化鐵沉澱物與酸性水伴生，可視其為存在酸性水或曾經有酸性水產出的標志。酸性水常常出現在鬆散、破碎的煤層頂板處及平巷上部的采空區下方，這些現象表明酸性水明顯受環境條件的控制，這可能與含氧水的進入有關。在無破碎區，地表水中有限溶解氧在緩慢的下滲過程中，被淺部地層中的物質消耗，不足以氧化較深部的含硫礦物而產生酸性水。

地質勘探資料表明，本區煤系由以鋁、硅酸鹽礦物為主的泥岩、粉砂岩及砂岩組成，地層中碳酸鹽岩組分相對很少，CaCO₃僅以脈狀或鈣質膠結物形式產出。有關黃鐵礦氧化動力學實驗表明^［1］，在有碳酸鹽岩存在時，產酸能力受到抑制。Holmstrom^［2］等的研究表明，尾礦是否產生酸性排水和釋放重金屬主要取決於碳酸鹽礦物的含量，而不是硫化物的含量。永安礦區煤中總硫含量小於1%，為低硫煤，但卻產生了pH值低達2.75的酸性水，這一事實表明不管是高硫煤還是低硫煤均可產生酸性水。

2.煤層AMD的水化學特徵

所取水樣有3種類型:煤層酸性水樣、煤層非酸性水樣、地表水樣。各水樣的化學組成檢測結果見表1，樣品中除JS8為地表水外，其餘為井下礦排水。

根據礦井原鑽孔資料，未經淋濾的地層裂隙水的水質為HCO₃-Ca-Mg和HCO₃-SO₄-Cl-Mg型，總礦化度0.016～0.15g/L。而經淋濾煤層後形成的酸性水的組成變化很大，按庫爾洛夫表達式計算後，水質類型變為SO₄-Ca-Mg(如DS2)和SO₄-Mg-Fe-Ca(如HS5)型水，TDS為1.64～4.398g/L，為高礦化度水。

表1 永安礦區煤層礦井水水化學常量組分含量w單位:mg·L^－1

注:－為未檢出;表中硬度以CaCO₃計。

由表1可以得出本區煤礦酸性有如下特點:

(1)pH值變化范圍較大，可從5點幾至2點幾，而在pH≤3.00的水中，HCO^－₃含量均為未檢出。根據水中碳酸系統平衡關系，此時水中的碳酸鹽組分以H₂CO₃或游離CO₂形式存在，即水的總鹼度趨於零，具有較強的侵蝕性。

(2)酸性水具有SO₄^2－高、總硬度高和TDS高的三高特徵。SO^2－₄含量在陰離子中占絕對優勢，表1中HS7水樣硫酸根離子濃度達3239.9mg/L，煤礦酸性水水化學類型一般為SO^2－₄－Ca、Mg(Fe、Al)型。酸性水使地層中碳酸鹽類及鋁硅酸鹽類礦物大量溶解，而造成水的高硬度和高TDS，TDS>1g/L。如，HS7的TDS達4398.5mg/L。酸性水中硫酸鹽是其礦化度主要貢獻者，水中SO^2－₄離子濃度與其電導率(EC)具有良好的對應關系(圖1)。

(3)煤礦酸性水的Eh范圍在600～800mv，是一種高氧化態水，水中的多價態元素以高價態存在，如Fe³⁺、V⁵⁺、Mn⁴⁺、Cr⁶⁺等。檢測結果表明，Fe³⁺/Fe²⁺比值在多數情況下與環境的Eh值有良好的相關性(圖2)，Eh隨Fe³⁺/Fe²⁺值增加而增加，Fe³⁺/Fe²⁺比值在井下酸性水環境中起到決定電勢作用。

圖1 電導率與SO₄^2－含量走勢相關圖

圖2 Eh與Fe³⁺/Fe²⁺走勢相關圖

3.AMD中微量組分來源分析

造岩礦物及礦石礦物中的微量元素通常以類質同象形式存在，而天然水中微量元素的分布通常受環境中水—岩相互作用控制。對永安礦區酸性礦坑水樣中50多種微量元素進行了ICP—MS測定。對7個礦井水樣中含量100×10^－9以上的微量元素與水樣中的主要特徵元素進行了相關分析(表2)。綜合分析上述數據，並結合煤、岩及黃鐵礦樣品的XRD分析結果，可得出以下初步結論:

(1)pH值與大多數組分呈負相關，說明各組分的溶解度隨介質pH的降低而增大，尤其對Fe和Al溶解度影響較大。同時也可能與它們在pH增大時易形成氫氧化物膠體而沉澱有關。膠體形成後對其他微量元素的吸附產生共沉澱是pH對微量元素含量的一個間接影響。

(2)Ni、Co、Zn、Y等與Fe、SO^2－₄高度相關，相關系數大於0.94，說明它們的來源與黃鐵礦的氧化溶解密切相關。Ni、Co、Zn均為過渡元素，常在黃鐵礦中與鐵形成類質同象替代，而在黃鐵礦風化過程中被釋放進入溶液;與Fe、SO^2－₄有較高相關性的還有Na、Cu、Mg、Mn元素，這些元素在地球化學上與鐵元素常親密共生，說明黃鐵礦是其部分來源，或是黃鐵礦的氧化溶解對它們的釋放遷移有重要影響。

(3)水中Pb-K和Pb-Al的相關系數分別為0.77和0.64，而與Fe和SO^2－₄的相關系數較低，分別為0.39和0.41。ICP-MS對煤、岩、礦的分析結果表明，大多數煤樣品中的Pb含量高於同層位中黃鐵礦的Pb含量，且由於本區為低硫煤，因此黃鐵礦對礦井水中Pb的貢獻相對較小，即本區酸性水樣中的Pb除來源於黃鐵礦的氧化溶解外，還來源於地層中的含鉛礦物，如鉀長石、黑雲母的水解反應:

任德貽煤岩學和煤地球化學論文選輯

(4)鍶是廣泛存在於地下水中的一種微量元素。它在造岩礦物中的分配主要受鈣和鉀的互帶性控制^［3］，Sr²⁺主要是以類質同象的形式存在於含鈣、鉀的鋁硅酸鹽礦物中，隨著含鍶的鈣長石、鉀長石、白雲母等礦物的水解，鍶被釋放而進入地下水中。

本研究水樣中鍶含量在幾百～上千μg/L，Sr與Ca呈正相關，相關系數為0.79，與K的相關系數僅為0.27。本水樣中的鍶可能主要來源於鈣長石的水解反應。趙廣濤(1998)^［4］對嶗山礦泉水的研究得出Ca-Sr的相關系數為0.6636，而K-Sr的正相關則不明顯。這一結論與本文結果較為吻合，但是否具有代表性還有待研究。

表2 永安酸性煤礦坑水中特徵組分及微量元素間的相關系數矩陣

五、結論

(1)煤礦AMD可產生於高硫煤或低硫煤層中，含氧水沿破碎帶入滲和地層中相對少量的碳酸鹽岩是產生煤礦AMD的重要條件。

(2)低pH、高礦化度和高硬度是煤礦AMD的水化學的典型特徵。水中的硫酸鹽是其礦化度的主要貢獻者;煤礦酸性水中的SO^2－₄含量與其電導率具有良好的對應關系;Eh隨Fe³⁺/Fe²⁺比值的增加而增加，Fe³⁺/Fe²⁺比值決定著煤礦酸性水的電勢。

(3)煤礦AMD中含有眾多重金屬及其他微量元素。其中Ni、Co、Zn、As等主要有害微量元素來源於黃鐵礦的氧化分解，而Pb、Sr等則來源於酸性水對地層中物質的溶濾作用。煤礦酸性水的酸度大大增加了環境中有害化學物質的出溶率和遷移性。

參 考 文 獻

［1］ Nicholson R V，Gillham R W，Reardon E J. Pyrite oxidation in carbionate buffered solution: 1. Experimental Kineti- ca. Geochim Cosmochim Acta，1988，52: 1007 － 1085

［2］ Holmstrom H，Salmon U J，Carlsson E et al. Geochemical investigations of sulfide-bearing tailings at Kristineberg，north- ern Sweden，a few years after remediation. The Science of the Total Environment，2001，( 273) : 111 － 133

［3］ 文冬光，沈照理，鍾佐 . 水-岩互相作用的地球化學模擬理論及應用 . 中國地質大學出版社，1998

［4］ 趙廣濤，李玉瑛，曹欽臣等 . 青島西北地區礦泉水的水化學特徵與形成機理 . 青島海洋大學學報，1998，28( 1) :135 － 141

The environment geochemistry information of the coal mine acid mining drainage

YUE Mei^1，2，ZHAO Feng-hua¹，REN De-yi¹

( 1. Department of Resource ＆ Earth Sciences，University of China Mining ＆ Technology( Beijing) ;

Key Laboratory of Coal Resource，Ministry of Ecation，Beijing 100083，China;

2. Anhui University of Sciences ＆ Technology，Huainan 232001，China)

Abstract: The chemical characteristic and its formation of the coal acid mining drainage are discussed in this paper based on the spot investigation，samples examination，applied the cor- relation analysis method，and combined w ith the geology and hydrogeology background informa- tion. Coal AMD formed in the specific substance and environment condition. And w hen the con- dition is meet，the AMD can be proced in both high or low sulfur in the coal. Low pH and high Eh，TDS，hardness are the important characteristic of coal AMD. There are good relation betw een SO^{2 －}₄and EC，Fe^{3 +}/ Fe^{2 +}radio and Eh. Some trace elements and harmful heavy metal such as Ni、Cu、Co、Zn in the AMD come from pyrit dissolution w hile some others like Pb、Sr are mainly come from the AMD eluviation to the coal and rocks.

Key words: coal AMD; chemical characteristic; trace elements; correlation analysis

( 本文由岳梅、趙峰華、任德貽合著，原載《煤田地質與勘探》，2004 年第 32 卷第 3 期)

J. 礦山環境治理現狀

1.2.1 項目實施及資金投入

20世紀90年代以前，由於體制、管理和歷史等方面的原因，我國的礦產資源開發一直處於粗放管理狀態，大部分礦山以犧牲環境為代價，致使礦山環境問題日益突出，礦山地質災害頻繁發生，不僅威脅到礦區居民的生產、生活安全，而且造成了巨大的經濟損失，嚴重影響和制約了我國礦業經濟的可持續發展。90年代初期，礦山環境屢遭受破壞和不斷惡化的趨勢引起中央及各級政府的廣泛重視，礦山環境治理和生態恢復建設工作逐漸提到日程。原國家土地管理局先後在全國建立了煤炭、石油、有色金屬、黃金等礦山開采和燃煤發電、燒制磚瓦等20多個不同類型的土地復墾試點。國家環保總局結合全國的生態示範區建設試點，在馬鞍山、淮北、遷安等10多個市、縣開展了以礦區環境保護和生態重建為主要內容的生態示範區試點建設工作。冶金、煤炭、化工、有色金屬等部門也從本行業的實際出發，開展了礦山環境恢復治理試點工作。如神華集團公司自1986年開發神府東勝礦區以來，堅持開發建設與污染治理同步實施，先後建起了污水處理廠、選煤廠煤泥水處理系統等一批環保設施，營造了礦區防護林，不僅使礦區水環境、大氣環境質量得到有效改善，而且，在礦區治理區內植被覆蓋率也由原來的14%提高到39%。又如馬鞍山南山鐵礦是一個有80餘年開采歷史的老礦，地表植被破壞殆盡。為了做好土地復墾工作，該礦專門成立了復墾工作領導小組，組建了專職復墾隊伍，通過幾年的努力，廢棄土地的復墾率已達到70%。山西潞安礦務局王莊煤礦採用人工造林綠化新技術，為矸石山的綠化探索出一條新路子，不僅治理了礦山「三廢」，復墾了土地，恢復了生態，而且樹立了樣板，為推動全國礦區環境保護工作作出了貢獻。

2001～2002年，財政部、國土資源部利用探礦權、采礦權使用費和價款投資2350萬元，地方自籌資金3052.16萬元，在全國范圍內選擇礦山環境問題突出的湖北、江西、黑龍江、四川、北京、遼寧、河北、山西、內蒙古、河南、湖南、山東、江蘇、浙江、新疆、甘肅16個省（區、市），安排18個國有老礦山進行礦山環境治理試點（山東和湖南安排2個試點項目，其餘省（區、市）各安排1個試點項目）。治理礦區種類包括鐵礦、煤礦、鉛鋅礦、銅礦和石材礦等，治理對象包括礦山環境恢復治理和礦區地質災害治理等。項目驗收結果表明，由於中央和地方配套資金的相互支持，90%的項目超額完成設計工程量，18個項目工程質量均達到預期要求，全部驗收合格。通過項目的實施，老礦區內長期威脅居民生產、生活安全的地面塌陷、泥石流等地質災害得到治理，久棄荒廢的土地得以復墾，千瘡百孔的礦區生態環境重現生機。良好的經濟效益和社會效益，為後續項目的順利開展奠定了堅實的基礎。

在試點取得經驗的基礎上，2003年11月10日，財政部、國土資源部下發《探礦權采礦權使用費和價款使用管理辦法（試行）》通知，正式啟動兩權專款用於礦山環境治理工作。主要治理對象是計劃經濟時期建設的國有礦山，重點開展：①因采礦活動造成的地面開裂、沉降、塌陷等礦山地質環境破壞的治理；②因采礦活動引起的區域性地下水水位下降、地下水乾枯、危損尾礦壩等的治理；③因采礦活動形成的礦山尾礦的治理和綜合利用。

近年來，財政部、國土資源部逐年加大對礦山環境治理投入力度。2003年，在全國22個省（區、市）批復實施礦山環境治理項目74個，中央財政投資1.72億元。2006年，在全國31個省（區、市）批復實施礦山環境治理項目339個，中央財政投資13.16億元。在項目的批復數量上，2004年和2006年的增加幅度較大，分別增加了129.73%和75.77%；中央財政對項目投入呈穩步增加趨勢，年平均增幅達66.30%。2003～2007年底利用兩權專款，在全國31個省（區、市）共批復實施礦山環境恢復治理項目1118個，中央財政累計投入37.10億元。

同時，隨著我國綜合國力的增強，根據各省（區、市）礦山環境治理目標，並按照國家有關要求和保障經濟持續發展的需求，地方財政向礦山環境治理投入力度也呈現逐年增加趨勢。再由於國家出台了一系列鼓勵參與礦山環境治理的優惠政策，極大地調動了企業和個人投資礦山環境治理的積極性。據不完全統計，自2000年以來，全國用於礦山環境治理的地方財政資金達4.00億元，企業自籌資金達15.51億元。

1.2.2 治理成效

隨著我國關於礦山環境保護與監督管理的法律法規逐步健全、完善和進一步貫徹落實，以及國家和省（區、市）各級行政主管部門的重視程度和監管力度的日益加大，隨著社會公眾及礦山企業對礦山環境保護意識的不斷提高，礦山開發者重開發輕保護、肆意破壞污染礦山環境的勢頭已被有效遏制，在保護礦區生態環境、治理恢復被佔用破壞的土地、防治地質災害和礦山「三廢」綜合治理利用等方面取得了顯著的成果。特別是財政部、國土資源部正式啟動兩權專款用於礦山環境治理工作以後，在全國范圍內的礦山地質環境綜合治理工作得以有序開展，一些計劃經濟時期建立的國有大中型礦山、閉坑礦山和無法找到責任人的礦山的地質環境逐步得到恢復治理，收到了良好的經濟效益、社會效益和環境效益。同時，已實施項目的示範作用，以及有關鼓勵政策的出台，極大地鼓舞和激發了企業和個人參與礦山環境保護治理的積極性，使礦山環境保護治理的資金投入更趨於多元化，治理范圍更廣泛、治理成效更顯著。

1.2.2.1 礦山佔用破壞土地恢復治理

截至2007年底，全國累計恢復治理礦山佔用破壞土地面積約15.50萬公頃，治理率達9.35%。現階段，我國在礦山佔用破壞土地恢復治理過程中，普遍遵循生態效益、經濟效益、社會效益相統一的原則，要求土地的復墾規劃與土地利用總體規劃和基本農田保護區規劃相協調，復墾後的土地應優先用於農業，宜糧則糧、宜林則林、宜牧則牧、宜漁則漁。其次用於建設主題公園、人工湖等生態景觀的恢復和其他建設用地。

（1）采空塌陷區治理現狀

我國采礦塌陷區主要集中分布在煤礦，其次是石膏礦、金礦等。塌陷區的治理措施根據塌陷規模區別對待：對深度較大的常年積水區，一般採取清淤擴建、淤泥造地等措施，建設成人工湖、魚藕塘、水田；對季節性積水區，實行挖溝排水，修建台、條田，發展特色種植；對塌陷變形地，採取削高墊窪、回填整平、復耕復林復草或用作其他建設用地。例如甘肅省華亭縣對東華煤礦塌陷區進行復平整治，改造成面積達86400平方米的人民廣場，成為縣城居民集會、休閑場地。黑龍江省七台河市對煤礦塌陷積水窪地進行綜合整治，治理塌陷地9.26公頃，建成了具有休閑和娛樂功能的落燕湖景區。山東省棗庄市針對石膏礦塌陷，堅持以挖塘造地為突破口，發展名優水產養殖，擴大植桑種田面積，創造了種、養、加工相結合的立體高效塌陷治理示範區。累計治理塌陷地3000餘畝，開挖魚塘133處，面積近900畝，改造良田整平耕地2700餘畝，整個石膏礦區已開始步入資源開發與環境保護協調發展的軌道。

（2）露天采場治理現狀

隨著生態省（區、市）建設活動的開展，各級行政主管部門開展了對「三區二線」（即城市規劃區、風景區、地質遺跡保護區、重要公路或鐵路沿線、沿海岸線）可視范圍內的已損山體和廢棄的採石坑的治理工作。

對露天采場治理的原則是減少引發崩塌、滑坡等突發性地質災害的可能，保證礦區居民的生命、財產安全；恢復采場范圍內被破壞的地表植被，使之與周邊環境相協調。目前採取的主要治理措施首先是對不穩定岩土體進行卸載，消除引發災害的隱患，再對土質開采坡面和礦坑清理、平整，便於復墾綠化；對石質邊坡進行打坑回填客土或者進行覆網客土噴播等技術，使裸露的開采作業面迅速復綠。治理效果較好的江蘇省蘇州旺山露天采場，在清理不穩定岩體的前提下，針對土質貧瘠、堅硬、坡比較大的基岩坡面採用客土噴播法，對土質較好、坡比小的山體採用厚層基質法等施工工藝和復綠技術，使原來裸露的邊坡得到有效的防護，減少水土流失和滑崩災害隱患，迅速改變了地貌景觀。經過三年的治理，形成一個喬、灌木及地被混交的自然種群，植被生長旺盛、根系盤結，生物保護作用明顯。改造後的露天采場成為蘇州吳中經濟開發區一道亮麗的風景線。山東省威海市按照自然環境條件，因地制宜地採取了土石方工程、植物工程和噴塗工程相結合的綜合治理方法用於露天采場治理。2000年共噴塗陡峭坡面30萬平方米，壘堰總長度9000米，填土量1.8萬立方米、石方量9000立方米，栽植常攀藤植物15萬株，各類喬木、灌木3萬棵。福建省龍岩市上杭紫金礦業按照礦山每年編制的植被恢復計劃，遵循穩定一塊、恢復一塊的原則逐步恢復。目前已採用草、灌、喬、藤相結合，通過人工種植、機械噴播等方法進行植被恢復工作。2001年金礦區種植草皮4.5萬平方米，種樹8萬株，成活率均在85%以上。在2001年底，紫金礦業為實施「在保護中開發，在開發中保護」的礦山可持續發展戰略，開始實施紫金山工業旅遊項目，經1年多的開發建設，先後投入2000萬元，建設成為福建省獨具特色的一個新興旅遊區。2002～2003年度，共接待遊客6.8萬人次，累計實現旅遊收入815萬元。

（3）尾礦庫、固體廢棄物堆放場地治理現狀

為了減少揚塵、凈化礦區空氣環境，預防污染水土環境、引發水土流失、發生泥石流等地質災害，增加礦區土地的可利用率，建設環境優美的綠色礦山，對尾礦庫、固體廢棄物堆放場地進行治理，成為目前礦山環境治理的主要工作。

現階段，我國對尾礦庫、固體廢棄物堆放場地的治理原則是多元開發、變廢為寶，提高利用、減少囤積，復墾佔地，恢復生態。在現有經濟技術條件下，尾礦和固體廢棄物大量用於建築業、發電等行業，如加工成新的建築材料或制磚、鋪路、充填塌陷區等。湖北省武鋼礦山大冶鐵礦利用尾礦砂製成微晶玻璃花崗岩新型建材及仿古陶瓷工藝品，利用礦石粉碎的細石灰石粉尾礦生產高標號的水泥。安徽銅陵有色金屬公司所屬的五公里尾礦庫已經建成無土復墾示範場，昔日塵沙飛揚的尾「沙灘」，今日已草樹成蔭，成為沿江綠化帶。雲南錫業集團有限公司左山采礦廠尾礦庫，已復墾成225畝的竹林。對於無法利用的尾礦、固體廢棄物可就地回填采場和采坑，覆土後用於人工造林、恢復成耕地等，或充分利用微生物技術直接在礦渣堆上復墾。通過多種形式的治理措施控制水土流失，改善生態環境，修復自然景觀。如山西孝義和廣西平果鋁土礦在礦山固體廢物復墾中，採取一系列加速生土熟化技術，建立了剝采、排土與復墾聯合新工藝，使用了內生菌根真菌微生物工程技術，使土壤活性增加，將工程復墾與生物復墾有機結合，成功實現了排土場的植被恢復。

1.2.2.2 礦山廢水廢液治理

目前，我國礦山平均年廢水廢液產出量約為60.88億立方米，年處理量16.81億立方米，年綜合利用量為17.44億立方米，綜合利用率為28.64%。

礦山廢水按生產過程可分為采礦作業廢水和選礦作業廢水；按廢水pH值可分為酸性廢水、鹼性廢水等。礦山酸性廢水主要來源於礦坑水、廢石堆淋濾液等；礦山鹼性廢水主要產生於選礦作業。礦山廢水中的主要污染物包括重金屬、酸、有機污染物、油類污染物、氰化物、氟化物和可溶性鹽類等。重金屬污染和酸類污染是廢水污染中最普遍的，廢水中的重金屬元素主要有鉛、鋅、鎳、銅、汞、鉻、鎘、鈷、錳、鈦、釩和鉍等。目前我國對礦山廢水的治理方法主要有中和法、微生物法、人工濕地法等。處理工藝較為先進、成熟，例如甘肅省金川公司針對采、選、冶以及化工動力等各生產環節不同生產工藝所排放的廢水，先後建成了鎳等貴金屬離子、硫酸、氯鹼、鍋爐、高含鹽等廢水的處理站，年處理廢水達500萬噸，並將未被利用的廢水排入尾礦庫，減輕了對礦區附近水體、土體的污染和破壞。

1.2.2.3 礦山地質災害治理

自20世紀80年代以來，我國共發生由於礦山開采而誘發的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂縫等地質災害12000餘起，影響面積33.98萬公頃，已治理面積6.79萬公頃，治理率為19.98%。

根據我國礦山各類地質災害的發育狀況、致災機理、危害程度，結合國民經濟發展水平和技術條件，現階段我國礦山地質災害治理的原則及工程措施是：①對於危害較嚴重、治理難度較大、治理投入回報不理想的地質災害，一般採取搬遷、避讓的措施。2003年6月，國務院總理溫家寶在遼寧考察期間對礦山地質環境治理連下「四道軍令」：要盡快實施、要公開透明、要責任到人、要增加投入。不久，國家有關部門就開始對東北煤炭城市沉陷區治理安排專項資金，東北三省政府全力以赴投入到採煤沉陷區治理工程之中，治理總面積超過900平方千米。治理項目包括建設小區住宅、維修加固住宅、新建學校、醫院、幼兒園等配套設施，對部分受破壞的學校、醫院、道路、供（排）水管線、供熱管線進行維修加固等。目前，遼寧已安置沉陷區受災居民2.8萬戶，超過安置戶數的70%，已建成居民樓房住宅240多萬平方米，建成學校、醫院等配套設施25萬平方米。吉林省採煤沉陷區新建樓房住宅小區竣工面積為82萬多平方米，安置居民1.36萬戶，各項配套建築設施也同步進行。黑龍江省治理面積超過400平方千米，截至2006年5月底，已開工新建住宅223萬平方米，佔下達計劃的78%，項目建成後預計可安置沉陷區搬遷居民33112戶，約佔下達計劃的70%。②對於崩塌、滑坡、泥石流等呈點狀分布的突發性地質災害，採取部署群測群防的監測體系，實施治理工程，開展重點區域專門性監測等措施。例如甘肅省小廠壩鉛鋅礦1138平硐不穩定斜坡（潛在滑坡）變形面積約10萬平方米，其主要誘發因素是汛期地下水水位上升導致高陡基岩坡面殘坡積碎石土變形蠕動。在對其進行坡面位移定期監測的基礎上，採取格構加固、修建擋土牆、地表排水等工程措施及植樹育草生物措施，有效地抑制了坡體蠕動變形的進一步發展。

1.2.3 存在的問題

近年來，雖然我國礦山環境恢復治理工作取得了一定的成效，但由於工作剛剛起步，無論政策法規、管理機制、資金保障，還是技術標准都有待健全和完善，主要存在以下問題：

1.2.3.1 礦山環境保護與治理尚未步入法制化軌道，管理機制不健全

近年來，我國雖然制定出台了一系列涉及礦山環境保護和治理的法律、法規，但這些法律、法規大多局限於原則性的要求，可操作性較差，具體實施時存在一定難度。在管理體制上各執法單位之間時有交叉重疊，時有空白。特別是治理的主體單位與上級主管部門及相關單位，在法律上和經濟上多方面的關系均缺乏明確界定。礦山環境治理過程中，各方責、權、利的關系應遵循怎樣的原則加以確立?治理之後的成果，即環境產權和復墾土地的所有權、使用權等應如何確立和保護?這些問題在原有法律中均未涉及，急需加以完善。

1.2.3.2 我國礦山開采歷史悠久，環境破壞嚴重，治理難度增大

長期以來由於環境保護意識淡薄，礦山環境保護法律、法規不健全，管理滯後，加之受開采條件、開采方式、生產工藝、技術水平、裝備條件等綜合因素的影響，致使我國礦山環境遭到了嚴重的破壞。造成全國礦山環境問題廣泛分布，且類型復雜、致災幾率大、突發性強、隱患多、災情嚴重。不僅嚴重影響和制約著國民經濟的發展，甚至威脅人民生命財產的安全，引發了一系列社會問題和矛盾。而我國礦山環境恢復治理起步晚、規模小、投入資金有限，隨著礦山採掘規模和強度的增大，礦山環境問題將日益突出，治理難度也將越來越大。

1.2.3.3 礦山環境保護和治理資金短缺，投資機制不完善

目前，我國礦山環境保護和治理資金主要來源於三個部分：一是中央財政從兩權使用費和價款中安排一定的資金，因歷史欠賬太多，遠遠不能滿足礦山環境治理的需要。二是地方財政從收取的價款和礦產資源補償費中安排部分資金，主要用於礦產資源勘查等方面支出，用於礦山環境治理的費用極為有限。三是礦山企業交納的礦山環境恢復治理保證金。由於礦山環境治理工程投入大，其經濟效益不凸顯或滯後，再由於缺乏礦山環境治理相關的鼓勵政策措施，造成礦山環境治理投資回報率不大，因此極少有其他資金投入，投資機制不暢，多元化、多渠道的礦山環境治理投資機制尚未形成。

1.2.3.4 礦山環境保護與治理的技術標准、規范急需制定

雖然國內已進行過不同層次的礦山恢復治理方面的零散研究工作，也開展過不同類型廢棄礦山恢復治理的示範工程，但這些工作所積累的經驗和數據資料距離形成系統的標准、規范還有很大差距，造成目前我國礦山環境恢復治理工作的目標、任務不很明確，治理成效界定缺乏依據，治理技術不規范。因此，出現礦山環境恢復治理工程布設較隨意、技術含量低，部分治理工程的治理成果不顯著，很難實現預期的效益。為了盡快提高我國礦山環境保護與治理的技術水平，規范恢復治理工程的技術路線選擇、工作量布設、質量監控、預算編制、預期成果目標設定等，建議國家有關部門設立專項資金，集中一批技術力量，盡快研究制定礦山恢復治理的方法、標准或規范，用以指導全社會礦山的恢復治理工作。

1.2.3.5 重前期治理，輕後期管理，影響了礦山環境治理效果

自2001年大規模、有計劃地開展礦山環境恢復治理工作以來，相繼開展了大量的礦山環境治理項目。大多數項目在前期的治理階段，由於有資金保障，主管單位和實施單位的積極性都很高，不僅嚴格按照設計施工，而且監管力度大。而項目評審驗收後，因沒有後續資金支持，部分治理工程後期的維護工作處於停滯狀態，行政監管也出現空當，在一定程度上影響了治理效果。