⑴ 酸性矿山废水为什么用石灰石进行治理的效果不理想
石灰中和及其衍生方法是处理矿山酸性废水最常用的方法,但该法对 废水中微量版有害重金属元素的去除权作用通常不被了解.该文用石灰石、石灰中和处理某硫铁矿露天采场的酸性废水,考察了废水中微量有害重金属元素的沉淀去除效 果.结果表明:对大多数重金属离子而言,pH值越高,重金属离子的去除效果越好,但若重金属离子生成两性化合物沉淀,则存在一个最适宜的pH值.石灰石中 和法对在酸性条件下生成沉淀的重金属离子去除效果及沉渣的沉降性能较好,但最高pH值为6,对其他的重金属离子的去除效果有限;石灰法的pH值有较大的调 节范围,处理效果明显优于石灰石;石灰石-石灰二段中和法的处理效果在总体上与石灰法相当,在达到与石灰相同的处理效果时,能够降低约1/3的石灰投加量 和沉渣的产生量,沉渣的含水率相比石灰法更低,沉降性能更好.废水中微量有害重金属元素的中和沉淀去除效果与pH值密切相关,因此在工艺的选择之外,中和 剂的投加量和投加方式,处理设施更为精准的掌控和运作非常关键,研究可为确立石灰石-石灰法处理矿山酸性废水的最佳工艺和过程控制条件提供依据.
⑵ 简述矿山废水中的主要污染物有哪些
矿山废水中的主要污染物:
(1)有机污染物。矿山废水池和尾矿池中植物的腐烂,可能使废水中回有机成分含量很高答,选矿厂、洗煤厂、分析化验室排放的废水中含有酚、甲酚、萘酚等有机物,它们对水生物极为有害。
(2)油类污染物。油类污染物是矿山中较为普遍的污染物,含油废水浸入孔隙内形成油膜,产生堵塞作用,破坏土壤结构,不利于植物的生长,甚至使农作物枯死。水面存在的油膜阻碍大气中的氧向水体转移,致使水体得不到氧,使水生生物因缺氧而死亡。
(3)酸碱的污染。酸碱污染是水体污染中存在的普遍现象,酸碱废水排入水体后,使水体pH值发生变化,抑制细菌和微生物的生长,妨碍水体自净还可腐蚀船舶和水工建筑物,破坏正常的生态循环。
4)氧化物。氧化物有剧毒,一般人只要误服0.1g左右的氰化钠或氰化钾就会死亡。敏感的人甚至0.06g就可致死。当水中CN-含量达0.3~0.5mg/L时,便可使鱼致死。
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⑶ 矿山修复重金属污染的植物修复的作用是什么
重金属耐性植物不仅能耐重金属毒性,还可以适应废弃地的极端贫瘠、土壤结构不良等恶劣环境,部分耐性植物还能富集高浓度的重金属,因而被广泛地用于重金属污染土地的修复。考虑到引种可能会带来的生态问题,且乡土植物对当地气候条件的适应性,立足本地筛选重金属耐性植物十分必要。
⑷ 金矿开采中的环境问题
矿 山 环 境 问 题 与 防 治 对 策
摘 要 : 论 文 阐 述 了 我 国 矿 山 环 境 的 主 要 问 题 , 表 现 为 矿 山 生 产 环 境 恶 劣、 “ 三 废 ” 排 放 、 地 质 灾 害 、 环 境 资 源 破 坏 等 , 针 对 这 些 问 题 ,文 中 提 出 了 建 立 明 晰 的 矿 山 环 境 资 产 产 权 制 度、 完 善 矿 山 生 态 环 境 保 护 的 法 规 体系 、 实 施 矿 山 环 境准 入 制 度 等 管 理 制 度 治 理 途 径 , 同 时 还提 出 了 清洁 生 产 、“ 三 废 ” 治 理 、 废 弃 地 生 态 恢 复等 技 术 防 治 措 施 ,以 改 善 我 国 的 矿 山 环 境 。
关 键 词 : 矿 山 环境 地质 灾 害 矿 山 环 境 资 产 产 权 环 境 保 护法 规 体系 废 弃 地 生 态 恢 复
1 前 言
矿 山 开 采 是 我 国 生产 活 动 与 经 济 增 长 的 重 要 手 段 , 我 国 9 5 % 以 上 的 能 源, 8 0 % 以 上 的 工 业 原 料 , 7 0 % 以 上 的 农 业 生 产 资 料 都 来 自 于 矿 产 资 源 [ 1 ] 。 以 前 , 我 国 矿 产 资 源 开 采 缺 乏 管 理 和 规 划 , 矿 山 环 境 缺 乏 治 理, 导 致 了 较 为 严 重 的 矿 山生 态 环 境 问 题 。 随 着 我 国 经 济 的 发 展 和 社 会 环 保 意 识 的 增 强 、 以 及 社 会 可 持 续 发 展 的 需 要 , 矿 山 环 境 治 理 已 迫 在 眉 睫 。
2 矿 山 环 境 问 题
2 . 1 工 作 环 境污 染 问 题 严 重
采 选 工作环境 是 矿山 企 业 污 染最 严 重 的 地方 , 生 产 中产 生 的粉 尘 、 噪 音 、 热 害 、 放 射 性 辐 射、 有 毒 有害 气体 和 采 场周 围 的地 质 灾 害 直 接 威 胁工 人 的 身 心 健 康 和 生 命 安 全 , 长期 在 采 选 工 作 岗 位 工 作 的工 人 易患 重 金 属 中 毒 、 呼 吸道 疾 病、 心 脏 病 、 听 力 下 降 等职 业 病 。 目 前 铅 、 锌 矿 山 多 采 用浮 选 工艺 , 球磨 机产 生 的 噪 音严 重 影 响 工 人 身心 健康 。
2 . 2 “ 三 废 ” 排放 污 染
2 . 2 . 1 大 气 污 染
矿 山 生 产 过 程 中, 由 于 大量 使 用 炸 药、采用 柴 油机 作 为 设 备 的 动 力 等 , 不 可 避 免 地 产 生 大 量 有 毒 有 害气体 。 生产 过 程 中 产 生 的 大 量 粉 尘和 有毒物质,也是矿区大气污染的重要因素。此外,尾矿堆积产生的扬尘对矿区及周围环境产生严重影响,大风天气还易形成沙尘暴。废气和粉尘对农业生态环境也构成一定的破坏,影响植物光合作用,以及引起土壤板结。
2.2.2 矿山废水
矿山生产过程中产生的矿山废水主要有选矿废水、矿坑水、废石场淋水以及尾矿池废水等。矿山废水含有大量的重金属离子、酸碱、固体悬浮物及各种选矿药剂,个别矿山废水中还含有放射性物质,危害人体健康和其他动植物的生存。
2.2.3 矿山固体废弃物
矿山固体废弃物的危害,突出表现在对土地的占用和破坏上。2002年我国产生工业废弃物9.45亿吨,其中尾矿2.65亿吨,煤矸石1.3亿吨,冶炼废渣1.07亿吨。我国因固废堆存占地近6万hm2[2],矿山固体废弃物中含有有毒有害物质,长期堆放于露天场所极易氧化分解,使得这些有毒有害物质污染水体和土壤,渗入地下,污染地下水。
2.3 地质灾害
矿山开采容易引起的地质灾害有:地面沉降与塌陷、滑坡、泥石流与尾矿库溃坝、矿井涌水与透水等。在我国,因采矿导致的地质灾害有许多,如铜陵地区因采矿形成采空区塌陷20余处,影响面积422hm2,发生突水30多起[3]。
2.4 环境资源破坏
矿山开采对环境资源破坏严重,由于乱采滥挖、采富弃贫、采厚弃薄、采易弃难,还有综合回收利用率低和伴生矿部分开采,导致矿产资源破坏。矿山开采还导致土地资源破坏、水资源破坏、地表景观破坏、大气污染与微气候扰动和生物多样性损失等。
3 防治对策
3.1 管理制度途径
3.1.1 建立明晰的矿山环境资产产权制度
在我国,环境资产存在着不完全市场,外部性、非排他性、非竞争性、非竞争消费、非凸性和不对称信息的市场失灵特征[4]。由于环境资产市场失灵,产权不明晰和缺乏产权主体,矿山开采者将矿山环境破坏的代价转移给全社会而自己不承担后果,其追求经济利益最大化时不断破坏环境。所以必须建立明晰的矿山环境资产产权制度,同时加强对与之相配的管理措施的制定和政策的引导,使矿山的主人既成为矿产资源开发的收益者,也成为矿山环境保护的责任人,从而从根本上改变我国矿山环境保护的现状。
3.1.2 完善矿山生态环境保护的法规体系
目前我国法律、法规条文中有关矿山环境的规定大多偏重于“三废”污染,涉及矿山生态环境保护的较少,有必要研究和制定以矿山生态环境保护为目标的完善的矿山环境保护法规体系。在矿山开发利用过程中,要严格执行矿山环境影响评价制度和矿山建设用地地质灾害危险性评估制度、“三同时”制度、土地复垦制度和排污收费制度。
3.2 技术途径
3.2.1 清洁生产
矿山开采过程中对生产技术和工艺进行改进,减少污染物排放或无污染排放,实现清洁生产,如改浮选工艺为生物浸出工艺,可避免粉尘、噪音、热害等污染,从而改变采选工作条件,确保工人的身心健康和生命安全。实施矿业开发清洁生产技术,减轻矿产资源开发对环境影响的清洁生产技术有:加固地下采空区综合利用技术、充填采空区控制地面沉陷技术、离层注浆技术、条带开采技术、钻孔溶解开采技术、原位浸出开采技术、无尾矿选矿技术、固体废弃物的处理处置及回收再利用技术等。
3.2.2 “三废”治理
随着国家对环境保护的重视,以及我国矿山开采技术的发展,矿山企业对“三废”治理亦越来越重视。对于固体废弃物,可采取尾砂综合利用,如有价成分回收(金属、石英、云母、其他金属、非金属矿物等),使尾砂减量化。对于煤矿固体废弃物,可以利用煤矸石发电、造地与铺路、利用煤矸石生产建筑材料等[5]。矿山开采需消耗大量水资源,若能将矿山开采、冶炼过程中用过水处理后循环利用,这将在一定程度上解决我国水资源缺乏的问题,有学者对黄金矿山的浸金含氰废水进行了处理研究,研究表明金矿含氰废水完全可以循环利用,既可节约水资源,又可多次利用浸金含氰液,达到无废水排放[6]。对于难循环利用的矿山废水应使其处理达标后排放,部分酸、碱废水可用于以废治废。对于矿山产生的大气污染,可采取的主要措施有湿式爆破、路面洒水、种植防护林等。
3.2.3 废弃地生态恢复
贫瘠的矿山废弃地是我国矿山存在的主要问题之一,我国的矿山废弃地复垦率较低,如铜陵地区矿山土地复垦率仅为13.3%[3],与发达国家比,我们还存在很大差距。由于矿山废弃地土壤条件比较恶劣,如复垦,则必须改善土壤环境,废弃地基质改良的措施有:表土转换、填土造田、微生物修复、植物修复(植物提取、植物降解、植物稳定化)、灌溉与施肥等,还可以施加化学改良物和有机质改良废弃地基质。
在我国已有许多矿山废弃地生态恢复的实例,2001年以来,鞍山开展了以“向城市沙漠宣战”为重点的矿山生态恢复工程,3年累计完成矿山生态恢复面积1163.46hm2[7]。武钢集团公司乌龙泉矿先后投掷1300万元治理厂容环境,加强荒山复垦,创建绿色矿山,实现了“厂在绿中,房在林中,路在花中,人在景中”的绿色生态矿山的梦想[8]。
4 结语
我国矿山环境问题是多年累积的结果,由于以前矿产资源产权不明晰,矿产资源开采者只知道获益,而不负有治理的责任,导致矿产资源乱采滥挖、采富弃贫、采厚弃薄、采易弃难,致使矿产资源破坏、土地资源破坏、水资源破坏、“三废”污染严重,有鉴于此,笔者认为:我国矿山环境保护的根本措施在于改变我国矿产资源的管理体制,建立明晰的矿山环境资产产权制度,使矿山的主人既成为矿产资源开发的获益者,也成为矿山环境保护的责任人。
⑸ 矿山环境治理现状
1.2.1 项目实施及资金投入
20世纪90年代以前,由于体制、管理和历史等方面的原因,我国的矿产资源开发一直处于粗放管理状态,大部分矿山以牺牲环境为代价,致使矿山环境问题日益突出,矿山地质灾害频繁发生,不仅威胁到矿区居民的生产、生活安全,而且造成了巨大的经济损失,严重影响和制约了我国矿业经济的可持续发展。90年代初期,矿山环境屡遭受破坏和不断恶化的趋势引起中央及各级政府的广泛重视,矿山环境治理和生态恢复建设工作逐渐提到日程。原国家土地管理局先后在全国建立了煤炭、石油、有色金属、黄金等矿山开采和燃煤发电、烧制砖瓦等20多个不同类型的土地复垦试点。国家环保总局结合全国的生态示范区建设试点,在马鞍山、淮北、迁安等10多个市、县开展了以矿区环境保护和生态重建为主要内容的生态示范区试点建设工作。冶金、煤炭、化工、有色金属等部门也从本行业的实际出发,开展了矿山环境恢复治理试点工作。如神华集团公司自1986年开发神府东胜矿区以来,坚持开发建设与污染治理同步实施,先后建起了污水处理厂、选煤厂煤泥水处理系统等一批环保设施,营造了矿区防护林,不仅使矿区水环境、大气环境质量得到有效改善,而且,在矿区治理区内植被覆盖率也由原来的14%提高到39%。又如马鞍山南山铁矿是一个有80余年开采历史的老矿,地表植被破坏殆尽。为了做好土地复垦工作,该矿专门成立了复垦工作领导小组,组建了专职复垦队伍,通过几年的努力,废弃土地的复垦率已达到70%。山西潞安矿务局王庄煤矿采用人工造林绿化新技术,为矸石山的绿化探索出一条新路子,不仅治理了矿山“三废”,复垦了土地,恢复了生态,而且树立了样板,为推动全国矿区环境保护工作作出了贡献。
2001~2002年,财政部、国土资源部利用探矿权、采矿权使用费和价款投资2350万元,地方自筹资金3052.16万元,在全国范围内选择矿山环境问题突出的湖北、江西、黑龙江、四川、北京、辽宁、河北、山西、内蒙古、河南、湖南、山东、江苏、浙江、新疆、甘肃16个省(区、市),安排18个国有老矿山进行矿山环境治理试点(山东和湖南安排2个试点项目,其余省(区、市)各安排1个试点项目)。治理矿区种类包括铁矿、煤矿、铅锌矿、铜矿和石材矿等,治理对象包括矿山环境恢复治理和矿区地质灾害治理等。项目验收结果表明,由于中央和地方配套资金的相互支持,90%的项目超额完成设计工程量,18个项目工程质量均达到预期要求,全部验收合格。通过项目的实施,老矿区内长期威胁居民生产、生活安全的地面塌陷、泥石流等地质灾害得到治理,久弃荒废的土地得以复垦,千疮百孔的矿区生态环境重现生机。良好的经济效益和社会效益,为后续项目的顺利开展奠定了坚实的基础。
在试点取得经验的基础上,2003年11月10日,财政部、国土资源部下发《探矿权采矿权使用费和价款使用管理办法(试行)》通知,正式启动两权专款用于矿山环境治理工作。主要治理对象是计划经济时期建设的国有矿山,重点开展:①因采矿活动造成的地面开裂、沉降、塌陷等矿山地质环境破坏的治理;②因采矿活动引起的区域性地下水水位下降、地下水干枯、危损尾矿坝等的治理;③因采矿活动形成的矿山尾矿的治理和综合利用。
近年来,财政部、国土资源部逐年加大对矿山环境治理投入力度。2003年,在全国22个省(区、市)批复实施矿山环境治理项目74个,中央财政投资1.72亿元。2006年,在全国31个省(区、市)批复实施矿山环境治理项目339个,中央财政投资13.16亿元。在项目的批复数量上,2004年和2006年的增加幅度较大,分别增加了129.73%和75.77%;中央财政对项目投入呈稳步增加趋势,年平均增幅达66.30%。2003~2007年底利用两权专款,在全国31个省(区、市)共批复实施矿山环境恢复治理项目1118个,中央财政累计投入37.10亿元。
同时,随着我国综合国力的增强,根据各省(区、市)矿山环境治理目标,并按照国家有关要求和保障经济持续发展的需求,地方财政向矿山环境治理投入力度也呈现逐年增加趋势。再由于国家出台了一系列鼓励参与矿山环境治理的优惠政策,极大地调动了企业和个人投资矿山环境治理的积极性。据不完全统计,自2000年以来,全国用于矿山环境治理的地方财政资金达4.00亿元,企业自筹资金达15.51亿元。
1.2.2 治理成效
随着我国关于矿山环境保护与监督管理的法律法规逐步健全、完善和进一步贯彻落实,以及国家和省(区、市)各级行政主管部门的重视程度和监管力度的日益加大,随着社会公众及矿山企业对矿山环境保护意识的不断提高,矿山开发者重开发轻保护、肆意破坏污染矿山环境的势头已被有效遏制,在保护矿区生态环境、治理恢复被占用破坏的土地、防治地质灾害和矿山“三废”综合治理利用等方面取得了显著的成果。特别是财政部、国土资源部正式启动两权专款用于矿山环境治理工作以后,在全国范围内的矿山地质环境综合治理工作得以有序开展,一些计划经济时期建立的国有大中型矿山、闭坑矿山和无法找到责任人的矿山的地质环境逐步得到恢复治理,收到了良好的经济效益、社会效益和环境效益。同时,已实施项目的示范作用,以及有关鼓励政策的出台,极大地鼓舞和激发了企业和个人参与矿山环境保护治理的积极性,使矿山环境保护治理的资金投入更趋于多元化,治理范围更广泛、治理成效更显著。
1.2.2.1 矿山占用破坏土地恢复治理
截至2007年底,全国累计恢复治理矿山占用破坏土地面积约15.50万公顷,治理率达9.35%。现阶段,我国在矿山占用破坏土地恢复治理过程中,普遍遵循生态效益、经济效益、社会效益相统一的原则,要求土地的复垦规划与土地利用总体规划和基本农田保护区规划相协调,复垦后的土地应优先用于农业,宜粮则粮、宜林则林、宜牧则牧、宜渔则渔。其次用于建设主题公园、人工湖等生态景观的恢复和其他建设用地。
(1)采空塌陷区治理现状
我国采矿塌陷区主要集中分布在煤矿,其次是石膏矿、金矿等。塌陷区的治理措施根据塌陷规模区别对待:对深度较大的常年积水区,一般采取清淤扩建、淤泥造地等措施,建设成人工湖、鱼藕塘、水田;对季节性积水区,实行挖沟排水,修建台、条田,发展特色种植;对塌陷变形地,采取削高垫洼、回填整平、复耕复林复草或用作其他建设用地。例如甘肃省华亭县对东华煤矿塌陷区进行复平整治,改造成面积达86400平方米的人民广场,成为县城居民集会、休闲场地。黑龙江省七台河市对煤矿塌陷积水洼地进行综合整治,治理塌陷地9.26公顷,建成了具有休闲和娱乐功能的落燕湖景区。山东省枣庄市针对石膏矿塌陷,坚持以挖塘造地为突破口,发展名优水产养殖,扩大植桑种田面积,创造了种、养、加工相结合的立体高效塌陷治理示范区。累计治理塌陷地3000余亩,开挖鱼塘133处,面积近900亩,改造良田整平耕地2700余亩,整个石膏矿区已开始步入资源开发与环境保护协调发展的轨道。
(2)露天采场治理现状
随着生态省(区、市)建设活动的开展,各级行政主管部门开展了对“三区二线”(即城市规划区、风景区、地质遗迹保护区、重要公路或铁路沿线、沿海岸线)可视范围内的已损山体和废弃的采石坑的治理工作。
对露天采场治理的原则是减少引发崩塌、滑坡等突发性地质灾害的可能,保证矿区居民的生命、财产安全;恢复采场范围内被破坏的地表植被,使之与周边环境相协调。目前采取的主要治理措施首先是对不稳定岩土体进行卸载,消除引发灾害的隐患,再对土质开采坡面和矿坑清理、平整,便于复垦绿化;对石质边坡进行打坑回填客土或者进行覆网客土喷播等技术,使裸露的开采作业面迅速复绿。治理效果较好的江苏省苏州旺山露天采场,在清理不稳定岩体的前提下,针对土质贫瘠、坚硬、坡比较大的基岩坡面采用客土喷播法,对土质较好、坡比小的山体采用厚层基质法等施工工艺和复绿技术,使原来裸露的边坡得到有效的防护,减少水土流失和滑崩灾害隐患,迅速改变了地貌景观。经过三年的治理,形成一个乔、灌木及地被混交的自然种群,植被生长旺盛、根系盘结,生物保护作用明显。改造后的露天采场成为苏州吴中经济开发区一道亮丽的风景线。山东省威海市按照自然环境条件,因地制宜地采取了土石方工程、植物工程和喷涂工程相结合的综合治理方法用于露天采场治理。2000年共喷涂陡峭坡面30万平方米,垒堰总长度9000米,填土量1.8万立方米、石方量9000立方米,栽植常攀藤植物15万株,各类乔木、灌木3万棵。福建省龙岩市上杭紫金矿业按照矿山每年编制的植被恢复计划,遵循稳定一块、恢复一块的原则逐步恢复。目前已采用草、灌、乔、藤相结合,通过人工种植、机械喷播等方法进行植被恢复工作。2001年金矿区种植草皮4.5万平方米,种树8万株,成活率均在85%以上。在2001年底,紫金矿业为实施“在保护中开发,在开发中保护”的矿山可持续发展战略,开始实施紫金山工业旅游项目,经1年多的开发建设,先后投入2000万元,建设成为福建省独具特色的一个新兴旅游区。2002~2003年度,共接待游客6.8万人次,累计实现旅游收入815万元。
(3)尾矿库、固体废弃物堆放场地治理现状
为了减少扬尘、净化矿区空气环境,预防污染水土环境、引发水土流失、发生泥石流等地质灾害,增加矿区土地的可利用率,建设环境优美的绿色矿山,对尾矿库、固体废弃物堆放场地进行治理,成为目前矿山环境治理的主要工作。
现阶段,我国对尾矿库、固体废弃物堆放场地的治理原则是多元开发、变废为宝,提高利用、减少囤积,复垦占地,恢复生态。在现有经济技术条件下,尾矿和固体废弃物大量用于建筑业、发电等行业,如加工成新的建筑材料或制砖、铺路、充填塌陷区等。湖北省武钢矿山大冶铁矿利用尾矿砂制成微晶玻璃花岗岩新型建材及仿古陶瓷工艺品,利用矿石粉碎的细石灰石粉尾矿生产高标号的水泥。安徽铜陵有色金属公司所属的五公里尾矿库已经建成无土复垦示范场,昔日尘沙飞扬的尾“沙滩”,今日已草树成荫,成为沿江绿化带。云南锡业集团有限公司左山采矿厂尾矿库,已复垦成225亩的竹林。对于无法利用的尾矿、固体废弃物可就地回填采场和采坑,覆土后用于人工造林、恢复成耕地等,或充分利用微生物技术直接在矿渣堆上复垦。通过多种形式的治理措施控制水土流失,改善生态环境,修复自然景观。如山西孝义和广西平果铝土矿在矿山固体废物复垦中,采取一系列加速生土熟化技术,建立了剥采、排土与复垦联合新工艺,使用了内生菌根真菌微生物工程技术,使土壤活性增加,将工程复垦与生物复垦有机结合,成功实现了排土场的植被恢复。
1.2.2.2 矿山废水废液治理
目前,我国矿山平均年废水废液产出量约为60.88亿立方米,年处理量16.81亿立方米,年综合利用量为17.44亿立方米,综合利用率为28.64%。
矿山废水按生产过程可分为采矿作业废水和选矿作业废水;按废水pH值可分为酸性废水、碱性废水等。矿山酸性废水主要来源于矿坑水、废石堆淋滤液等;矿山碱性废水主要产生于选矿作业。矿山废水中的主要污染物包括重金属、酸、有机污染物、油类污染物、氰化物、氟化物和可溶性盐类等。重金属污染和酸类污染是废水污染中最普遍的,废水中的重金属元素主要有铅、锌、镍、铜、汞、铬、镉、钴、锰、钛、钒和铋等。目前我国对矿山废水的治理方法主要有中和法、微生物法、人工湿地法等。处理工艺较为先进、成熟,例如甘肃省金川公司针对采、选、冶以及化工动力等各生产环节不同生产工艺所排放的废水,先后建成了镍等贵金属离子、硫酸、氯碱、锅炉、高含盐等废水的处理站,年处理废水达500万吨,并将未被利用的废水排入尾矿库,减轻了对矿区附近水体、土体的污染和破坏。
1.2.2.3 矿山地质灾害治理
自20世纪80年代以来,我国共发生由于矿山开采而诱发的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等地质灾害12000余起,影响面积33.98万公顷,已治理面积6.79万公顷,治理率为19.98%。
根据我国矿山各类地质灾害的发育状况、致灾机理、危害程度,结合国民经济发展水平和技术条件,现阶段我国矿山地质灾害治理的原则及工程措施是:①对于危害较严重、治理难度较大、治理投入回报不理想的地质灾害,一般采取搬迁、避让的措施。2003年6月,国务院总理温家宝在辽宁考察期间对矿山地质环境治理连下“四道军令”:要尽快实施、要公开透明、要责任到人、要增加投入。不久,国家有关部门就开始对东北煤炭城市沉陷区治理安排专项资金,东北三省政府全力以赴投入到采煤沉陷区治理工程之中,治理总面积超过900平方千米。治理项目包括建设小区住宅、维修加固住宅、新建学校、医院、幼儿园等配套设施,对部分受破坏的学校、医院、道路、供(排)水管线、供热管线进行维修加固等。目前,辽宁已安置沉陷区受灾居民2.8万户,超过安置户数的70%,已建成居民楼房住宅240多万平方米,建成学校、医院等配套设施25万平方米。吉林省采煤沉陷区新建楼房住宅小区竣工面积为82万多平方米,安置居民1.36万户,各项配套建筑设施也同步进行。黑龙江省治理面积超过400平方千米,截至2006年5月底,已开工新建住宅223万平方米,占下达计划的78%,项目建成后预计可安置沉陷区搬迁居民33112户,约占下达计划的70%。②对于崩塌、滑坡、泥石流等呈点状分布的突发性地质灾害,采取部署群测群防的监测体系,实施治理工程,开展重点区域专门性监测等措施。例如甘肃省小厂坝铅锌矿1138平硐不稳定斜坡(潜在滑坡)变形面积约10万平方米,其主要诱发因素是汛期地下水水位上升导致高陡基岩坡面残坡积碎石土变形蠕动。在对其进行坡面位移定期监测的基础上,采取格构加固、修建挡土墙、地表排水等工程措施及植树育草生物措施,有效地抑制了坡体蠕动变形的进一步发展。
1.2.3 存在的问题
近年来,虽然我国矿山环境恢复治理工作取得了一定的成效,但由于工作刚刚起步,无论政策法规、管理机制、资金保障,还是技术标准都有待健全和完善,主要存在以下问题:
1.2.3.1 矿山环境保护与治理尚未步入法制化轨道,管理机制不健全
近年来,我国虽然制定出台了一系列涉及矿山环境保护和治理的法律、法规,但这些法律、法规大多局限于原则性的要求,可操作性较差,具体实施时存在一定难度。在管理体制上各执法单位之间时有交叉重叠,时有空白。特别是治理的主体单位与上级主管部门及相关单位,在法律上和经济上多方面的关系均缺乏明确界定。矿山环境治理过程中,各方责、权、利的关系应遵循怎样的原则加以确立?治理之后的成果,即环境产权和复垦土地的所有权、使用权等应如何确立和保护?这些问题在原有法律中均未涉及,急需加以完善。
1.2.3.2 我国矿山开采历史悠久,环境破坏严重,治理难度增大
长期以来由于环境保护意识淡薄,矿山环境保护法律、法规不健全,管理滞后,加之受开采条件、开采方式、生产工艺、技术水平、装备条件等综合因素的影响,致使我国矿山环境遭到了严重的破坏。造成全国矿山环境问题广泛分布,且类型复杂、致灾几率大、突发性强、隐患多、灾情严重。不仅严重影响和制约着国民经济的发展,甚至威胁人民生命财产的安全,引发了一系列社会问题和矛盾。而我国矿山环境恢复治理起步晚、规模小、投入资金有限,随着矿山采掘规模和强度的增大,矿山环境问题将日益突出,治理难度也将越来越大。
1.2.3.3 矿山环境保护和治理资金短缺,投资机制不完善
目前,我国矿山环境保护和治理资金主要来源于三个部分:一是中央财政从两权使用费和价款中安排一定的资金,因历史欠账太多,远远不能满足矿山环境治理的需要。二是地方财政从收取的价款和矿产资源补偿费中安排部分资金,主要用于矿产资源勘查等方面支出,用于矿山环境治理的费用极为有限。三是矿山企业交纳的矿山环境恢复治理保证金。由于矿山环境治理工程投入大,其经济效益不凸显或滞后,再由于缺乏矿山环境治理相关的鼓励政策措施,造成矿山环境治理投资回报率不大,因此极少有其他资金投入,投资机制不畅,多元化、多渠道的矿山环境治理投资机制尚未形成。
1.2.3.4 矿山环境保护与治理的技术标准、规范急需制定
虽然国内已进行过不同层次的矿山恢复治理方面的零散研究工作,也开展过不同类型废弃矿山恢复治理的示范工程,但这些工作所积累的经验和数据资料距离形成系统的标准、规范还有很大差距,造成目前我国矿山环境恢复治理工作的目标、任务不很明确,治理成效界定缺乏依据,治理技术不规范。因此,出现矿山环境恢复治理工程布设较随意、技术含量低,部分治理工程的治理成果不显著,很难实现预期的效益。为了尽快提高我国矿山环境保护与治理的技术水平,规范恢复治理工程的技术路线选择、工作量布设、质量监控、预算编制、预期成果目标设定等,建议国家有关部门设立专项资金,集中一批技术力量,尽快研究制定矿山恢复治理的方法、标准或规范,用以指导全社会矿山的恢复治理工作。
1.2.3.5 重前期治理,轻后期管理,影响了矿山环境治理效果
自2001年大规模、有计划地开展矿山环境恢复治理工作以来,相继开展了大量的矿山环境治理项目。大多数项目在前期的治理阶段,由于有资金保障,主管单位和实施单位的积极性都很高,不仅严格按照设计施工,而且监管力度大。而项目评审验收后,因没有后续资金支持,部分治理工程后期的维护工作处于停滞状态,行政监管也出现空当,在一定程度上影响了治理效果。
⑹ 矿山废水、废渣综合治理现状
(一)矿山废水综合治理现状
西南地区根据各省资料统计,矿山年排放废水量为1261254.91×104m3,综合利用量82230.73×104m3,综合利用率6.6%。但矿山废水排放及综合治理利用情况较复杂。从不同企业来看,一般大中型国有企业多具有较为完善的废水循环综合利用的设施,因此综合治理利用率较高,而私有、小型矿山企业废水处理及综合利用很少,多为任意排放。
图6-1 会东铅锌矿露天采场西边坡变形体整治
1—矿山废渣;2—长石石英砂岩;3—钙质砂岩;4—泥质粉砂岩;5—泥岩;6—硅质白云岩;7—条带状白云岩;8—厚层白云岩;9—R2碳质破碎体;10—滑坡体;11—滑坡滑动方向;12—逆断层;13—性质不明断层;14—治理工程之一:水泥护;15—治理工程之一:抗滑桩;16—治理工程之一:锚索;17—下寒武统筇竹寺组二段;18—下寒武统筇竹寺组一段;19—下寒武统麦地坪组二段;20—下寒武统麦地坪组一段;21—上震旦统灯影组二段
从不同矿产类型看,金属矿产以地表露天开采为主,矿坑排水较少,废水主要来自选矿的尾矿排水。按正规设计,将尾矿库排水又回到选矿厂循环使用,选矿水是可以循环使用的,综合治理利用率很高。能源矿山废水废液年产出量最多,约为1130129.42×104m3,占西南地区矿山废水产出量的88%;而能源矿山多为小企业,废水废液综合治理利用率很低,仅为4.50%。金属类矿山的废水、废液产出量最少,约占总量的9.0%,但金属矿山国有大中型企业占的比重大,生产工艺较先进,因此其废水废液循环综合利用较好,综合利用率为30%~50%。其他非金属矿中以钙芒硝为主的化工原料非金属矿产多为井下爆破落矿,水溶抽取,废水循环使用,因此,废水废液的循环综合利用率较高,大于50%。建材类非金属矿山用水较少,废水废液综合利用率亦很差,几乎为零。
西南地区以四川省矿山废水利用率最高,为19.61%,该省年产矿山废水量58897.15×104m3,年排放量34226.19×104m3,年处理量8110.44×104m3,年循环利用量11554.45×104m3(表6-6)。
(二)矿山废渣综合治理现状
西南地区矿山废渣年产量57674.32×104t,年排放量49156.15×104t,累计堆放量332165.50×104t,年综合利用量为3362.11×104t(重庆881.67×104t、西藏195.22×104t、云南614.60×104t、四川800.74×104t、贵州869.58×104t),综合利用率为5.83%。矿山固体废渣的综合治理利用较复杂,既与固体废渣利用价值有关,也与西南地区矿山废渣综合利用技术水平和资金投入有关。西南地区能源矿山废渣综合利用效率较高,一般在30%以上,如四川为31.85%,贵州为38.37%,重庆为48.94%,云南较低为20.32%。非金属矿山废渣综合利用率次之,一般为10%以上,如云南14.52%,重庆31.85%,四川偏低为7.2%。金属矿山废渣综合利用率最低,为1.5%~2.7%。
表6-6 四川省矿山废水废液统计 单位:104m3
⑺ 废水、废液治理
黑龙江省矿山废水、废液年产出量为85194.87万立方米,主要以能源矿产矿坑废水为主,其中矿坑废水为84737.96万立方米,占排放总量的99.46%;选矿废水(液)为110.4万立方米,占排放总量的0.13%;洗煤水为343万立方米,占排放总量的0.4%;堆侵废水3.5万立方米,占排放总量的0.004%。从废水产出的矿类上看,主要以能源矿产为主,年产出量为84866.67万立方米,占排放总量的99.61%,贵金属生产排放为224.17万立方米,占排出总量的0.26%。2002年全省矿山废水、废液年综合利用量为2938.67万立方米,综合利用率为3.44%。其中:矿坑排水的综合利用量为2442.6万立方米,综合利用率为2.88%,占综合利用总量的83.11%;选矿废水综合利量为46.53万立方米,综合利用率为42.14%,占总利用量的1.58%;洗煤水的综合利用率达100%。从矿类上看,能源矿产综合利用量为2868万立方米,综合利用率为3.37%,占总利用量的97.59%;贵金属利用量为 68.3万立方米,综合利用率为30.46%,占综合利用总量的2.32%。
从地域分布上看,矿山废水、废液主要分布在“四大煤城”,其废水、废液的排放量占全省排放量的99.43%,且主要为矿坑水。具体情况如表4-32所示。“四大煤城”矿山废水、废液的综合利用量为2903.91万立方米,占综合利用总量的98.81%。
总体上看,黑龙江省矿山废水,废液的综合利用率并不是很高。主要利用水质相对较好的矿坑水,而其他金属矿山的废水、废液中大部分含有铜、铅、锌、砷、硫等重金属,绝大部分矿山都是将排放的废水经尾矿库或沉淀池及处理厂进行生化处理后排放在附近的河流或以明渠排放,仅有极少部分企业综合利用较好,如宾县的松江铜矿建设了废水综合利用循环系统,废水利用率可达到90%以上。
⑻ 矿山粉尘、废水如何处理,有最新的防污染技术么
矿山的粉尘现在是使用雾炮机和脉冲除尘器2种设备,废水是用压滤机挤压后变成清水
⑼ 矿山酸性废水怎么处理
矿山酸性废水主要是由还原性的硫化矿物在开采,运输,选矿及废石排放和尾矿贮存等过程中经空气,降水和菌的氧化作用形成的.矿山酸性废水水量较大,pH值较低,含高浓度的硫酸盐和可溶性的重金属离子.
矿山酸性废水的处理方法主要分为中和法和微生物法2种.中和法是最常用的方法,即向酸性废水中投加碱性中和剂(碱石灰,消石灰,碳酸钙,高炉渣,白云石等),一方面使废水的pH值提高,另一方面废水中的重金属离子与中和剂发生化学反应形成氢氧化物沉淀,去除水体中的重金属离子.为了提高处理效果,中和法通常与氧化或曝气过程(如将Fe2+转变为Fe3+)相结合使用.王洪忠等人利用中和法对排入孝妇河的矿山酸性废水进行处理,出水pH值达到7.5,硫酸根和总铁含量为微量.陈喜红对江西万年银金矿矿山废水采用中和法处理,出水水质指标优于农灌用水标准.银山铜锌矿采用两段石灰中和法处理矿山酸性废水得到含锌量达40%的锌渣.栅原矿山和平水铜矿分别采用分段中和沉淀法处理酸性废水,有效地回收了有价金属.微生物法是利用自然界中的硫循环原理,利用硫酸盐还原菌通过异化硫酸盐的生物还原反应,将硫酸盐还原成H2S,并利用某些微生物将H2S氧化为单质硫,同时重金属离子在微生物体内"积累"起来.国外应用微生物法处理矿山酸性废水的实例较多,如美国蒙大拿州对某矿山酸性废水建立(硫化还原菌)处理系统,出水pH值达到7,Fe,Al,Cd和Cu的去除率也较高.随着科学的进步,矿山酸性废水的处理技术不断得到新的发展,如湿地处理法,生物膜吸附处理法和生化材料过滤法等.