1、對(duì)土壤的主要污染途徑

金屬礦山尾礦庫(kù)在正常情況下的堆存、生產(chǎn),以及非正常情況下( 暴雨) ,均會(huì)對(duì)周邊土壤和水環(huán)境造成污染。金屬礦山尾礦庫(kù)在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)土壤的污染方式有9種,其中6種與水環(huán)境污染方式一致,其不同主要來(lái)自以下3個(gè)方面。

( 1) 濕排尾礦庫(kù)干灘揚(yáng)塵

濕排尾礦庫(kù)在堆存過(guò)程中,如果干灘長(zhǎng)度過(guò)短,將導(dǎo)致尾礦庫(kù)浸潤(rùn)線抬高,可能會(huì)對(duì)尾礦庫(kù)壩體造成直接威脅。因此,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,為了確保尾礦庫(kù)壩體安全,需要保留一定的尾礦庫(kù)干灘長(zhǎng)度。但是在大風(fēng)天氣下,由于風(fēng)力的作用將導(dǎo)致尾礦庫(kù)干灘產(chǎn)生揚(yáng)塵,這部分揚(yáng)塵為無(wú)組織排放污染源。尾礦干灘揚(yáng)塵將隨風(fēng)運(yùn)移至尾礦庫(kù)周邊區(qū)域,一般運(yùn)移的距離在500 m之內(nèi)。干灘揚(yáng)塵沉降后,將對(duì)尾礦庫(kù)周邊的土壤造成污染。當(dāng)尾砂中重金屬含量超過(guò)當(dāng)?shù)赝寥乐兄亟饘俸繒r(shí),可能造成周邊土壤重金 屬含量升高。

( 2) 干排尾礦庫(kù)揚(yáng)塵

干排尾礦庫(kù)通常采用壓濾的方法對(duì)尾礦進(jìn)行脫水,脫水后的尾礦含水量通常在15% ~ 25% ,然后運(yùn)輸至尾礦庫(kù)進(jìn)行堆存。在尾礦庫(kù)堆存的初期,由于尾礦含水量較高,不容易產(chǎn)生揚(yáng)塵,但是隨著尾礦堆存一段時(shí)間后,尾礦含水量下降,則會(huì)在大風(fēng)天氣下產(chǎn)生揚(yáng)塵。揚(yáng)塵沉降后將對(duì)尾礦庫(kù)周邊的土壤造成一定影響。

( 3) 尾礦運(yùn)輸揚(yáng)塵

干排尾礦庫(kù)的尾礦在壓濾后進(jìn)行堆存,通常有兩種運(yùn)輸方式,即汽車運(yùn)輸和皮帶運(yùn)輸。采用汽車運(yùn)輸有兩種污染途徑,第一種是在大風(fēng)天氣下,如果在汽車運(yùn)輸時(shí)密封不好,將造成尾礦揚(yáng)塵,最終會(huì)沉降至周邊區(qū)域; 第二種是在汽車運(yùn)輸時(shí),在運(yùn)輸路徑上產(chǎn)生的尾礦灑漏,灑漏的尾礦將落在運(yùn)輸路徑兩邊,造成運(yùn)輸路徑兩邊區(qū)域的土壤受到尾礦污染。采用皮帶輸送時(shí),主要是大風(fēng)天氣下會(huì)影響尾礦輸送,形成揚(yáng)塵。這部分揚(yáng)塵會(huì)飄散到輸送皮帶周邊區(qū)域,進(jìn)而造成土壤污染。

2、對(duì)水環(huán)境的主要污染途徑

金屬礦山尾礦庫(kù)對(duì)水環(huán)境的污染方式有6種,較常見的為尾礦庫(kù)澄清水外排、尾礦庫(kù)滲漏、尾礦庫(kù)泄漏和尾礦庫(kù)運(yùn)輸泄漏,在非正常情況下發(fā)生的主要為尾礦庫(kù)洪水外排、尾礦庫(kù)潰壩。這6種污染方式在造成水環(huán)境污染的同時(shí),也會(huì)造成相關(guān)區(qū)域的 土壤污染。

( 1) 澄清水外排

尾礦通過(guò)濕排 進(jìn)入尾礦 庫(kù)后,含水率通 常在60% ~ 80% ,在尾礦庫(kù)內(nèi)通過(guò)水力沉降作用,尾礦沉積在尾礦庫(kù)內(nèi),原有的尾礦漿形成尾礦澄清水。目前,環(huán)保上均要求尾礦澄清水全部返回選礦廠使用。但是在全國(guó)類型繁多的礦山中,特別是老礦山尾礦庫(kù),由于歷史原因,仍然允許其尾礦庫(kù)澄清水外排。如果沒有建設(shè)好排水渠道,尾礦庫(kù)澄清水超標(biāo)外排時(shí),將會(huì)對(duì)下游排水區(qū)域附近的水系和土壤造成污染,污染物質(zhì)通常為浮選藥劑、酸堿污染物。尾礦庫(kù)澄清水中的重金屬離子濃度較高時(shí),也會(huì)造成區(qū)域水系和土壤受到重金屬污染。

( 2) 尾礦庫(kù)滲漏

尾礦庫(kù)滲漏分為兩種情況,分別為尾礦庫(kù)庫(kù)底滲漏和尾礦庫(kù)回水池滲漏。尾礦庫(kù)庫(kù)底滲漏主要是發(fā)生在尾礦庫(kù)底部的尾礦水滲漏,這時(shí)尾礦庫(kù)的滲漏速度與尾礦庫(kù)庫(kù)底地層滲透系數(shù)有關(guān),如果尾礦庫(kù)庫(kù)底進(jìn)行了防滲處理,則尾礦庫(kù)庫(kù)底的滲漏量將會(huì)大大減少; 尾礦庫(kù)回水池滲漏主要是出現(xiàn)在回水池的尾礦水滲漏,回水池滲漏的程度與回水池的底部滲透系數(shù)有直接的關(guān)系。尾礦庫(kù)回水池的滲漏需要加以關(guān)注,有些尾礦庫(kù)雖然做了庫(kù)底的防滲處理,但是未對(duì)回水池進(jìn)行防滲處理,直接導(dǎo)致回水池滲漏污染地下水和下游水系及附近土壤。

( 3) 尾礦庫(kù)泄漏

按照《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》( GB 18599—2001) 中的相關(guān)要求,尾礦庫(kù)選址應(yīng)當(dāng)選在滿足承載力要求的地基上,以避免地基下沉的影響,特別是不均勻或局部下沉的影響,并且應(yīng)避開斷層、斷層破碎帶、溶洞區(qū),以及天然滑坡或泥石流影響區(qū)。大部分尾礦庫(kù)的選址能夠滿足上述要求,但是有些尾礦庫(kù)由于其工程勘察不夠仔細(xì),甚至沒有進(jìn)行工程勘察,導(dǎo)致尾礦庫(kù)建設(shè)后存在未發(fā)現(xiàn)的斷層、破碎帶等,這些斷層將導(dǎo)致尾礦庫(kù)發(fā)生泄漏。尾礦庫(kù)內(nèi)的尾礦滲濾水,通過(guò)斷層、破碎帶等運(yùn)移到尾礦庫(kù)外,在尾礦庫(kù)外形成外涌水流。尾礦庫(kù)經(jīng)斷層、破碎帶發(fā)生泄漏后,將造成斷層、破碎帶及其下游含水層中的地下水和土壤受到泄漏水的污染,主要是選藥劑、酸堿污染,尾礦泄漏水中重金屬離子的濃度較高時(shí),將會(huì)造成重金屬污染。

( 4) 尾礦庫(kù)洪水外排

根據(jù)尾礦庫(kù)等級(jí)劃分,各級(jí)別尾礦庫(kù)存在不同的防洪等級(jí)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,尾礦庫(kù)在遇到相應(yīng)防洪等級(jí)的暴雨時(shí),需要在24小時(shí)內(nèi)通過(guò)排水系統(tǒng)將匯集至尾礦庫(kù)的雨水外排。尾礦庫(kù)外排洪水主要為暴雨情況下的雨水混雜著尾礦庫(kù)內(nèi)的尾礦水,由于雨水的稀釋作用,通常外排洪水的水質(zhì)中,除懸浮物外,各項(xiàng)污染物指標(biāo)均會(huì)低于尾礦水。但仍需進(jìn)一步根據(jù)尾礦庫(kù)區(qū)的水系敏感程度分析泄洪的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),防止造成嚴(yán)重的土壤或水污染。

( 5) 尾礦庫(kù)潰壩

我國(guó)尾礦庫(kù)曾因壩體失穩(wěn)、滲流破壞、排洪設(shè)施損壞等原因,造成多起尾礦庫(kù)潰壩事故。尾礦庫(kù)是具有高勢(shì)能的人造泥石流危險(xiǎn)源,一旦發(fā)生事故將會(huì)給下游地區(qū)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。2001年以來(lái),我國(guó)發(fā)生的尾礦庫(kù)事故中,事故原因排在首位的是尾礦壩潰壩,占事故總數(shù)的58% 。發(fā)生潰壩后,尾礦砂中的有害物質(zhì)將進(jìn)入地表水或滲漏到地下水,使區(qū)域地表水、地下水和土壤中的懸浮物、有機(jī)物或者重金屬超標(biāo)[10]。

( 6) 尾礦庫(kù)運(yùn)輸泄漏

通常情況下,尾礦庫(kù)距離選礦廠均有一定距離,而且濕式排放、膏體排放一般均采用管道輸送尾礦漿。因此,在正常情況下,管道輸送不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成污染。但在尾礦管線發(fā)生泄漏時(shí),尾礦漿將在泄漏處發(fā)生漫流,進(jìn)而導(dǎo)致泄漏處附近區(qū)域的水和土壤受到污染。