袁霜

摘要：對(duì)金屬礦山酸性廢水治理已經(jīng)成為當(dāng)今環(huán)境保護(hù)治理工作的一個(gè)重要領(lǐng)域。本文主要分析了金屬礦山酸性廢水的來(lái)源以及危害，對(duì)普遍采用的礦山酸性廢水治理技術(shù)進(jìn)行了綜述，并對(duì)礦山酸性廢水的預(yù)防和治理提出一些對(duì)策及建議。

關(guān)鍵詞：金屬礦山 酸性廢水 治理技術(shù)

金屬礦山資源是人類社會(huì)文明的物質(zhì)保證，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的飛速發(fā)展，人類對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量必然與日俱增，但在對(duì)礦山的大量開(kāi)采的過(guò)程中，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生許多負(fù)面影響，礦山廢水就是最嚴(yán)重的環(huán)境之一。礦山廢水中含有大量的重金屬離子，會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生破壞，危害水中的生物的生長(zhǎng)，對(duì)農(nóng)業(yè)和漁業(yè)等都會(huì)造成嚴(yán)重的危害，污染引用水，從而直接危害到人類的健康。在礦山廢水中，對(duì)環(huán)境污染最重、危害程度最大的是酸性廢水，因此，針對(duì)礦山酸性廢水的治理，已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)廣泛研究的重要課題。

1 金屬礦山酸性廢水的來(lái)源

金屬礦山酸性廢水的主要來(lái)源金屬礦石中摻雜的硫化礦石，由于硫化礦的分布廣泛且數(shù)量較多，在幾乎所有的礦體中都存在，特別是銅礦，在微生物、水以及空氣等作用下，會(huì)發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，從而生成大量含有重金屬離子的酸性廢水，水中的離子含量一般為每升幾十到幾百毫克；在開(kāi)采的過(guò)程中，這種工業(yè)廢水的產(chǎn)生量極大，甚至每天的排放量有幾萬(wàn)立方米，并且受季節(jié)雨水的情況影響較大，這些礦山酸性廢水會(huì)對(duì)其周邊生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，直接危害到人類的生存健康。

2 金屬礦山酸性廢水的危害

金屬礦石的周?chē)樯亩喾N金屬礦和硫化物礦石，產(chǎn)生的工業(yè)廢水的pH值低，且硫酸鹽含量高。在礦山酸性廢水中含有大量的重金屬離子，如鋅、鎳、鉛、鐵等，并且常含有氰化物，廢水中的主要污染物可以分為有機(jī)污染物、重金屬污染物、氰化物和酸等。其危害主要有以下幾方面：

①由于廢水的pH值很低，一般為4～6，而在硫鐵礦較多的礦區(qū)，甚至可以低至2～3。這些酸性廢水會(huì)對(duì)金屬設(shè)備造成腐蝕，如礦井的管道、攔污和蓄污設(shè)施等等。

②酸性廢水排入周?chē)雍粗?，將影響水體的pH值，從而影響水體中動(dòng)植物以及微生物的生長(zhǎng)，對(duì)水體本身的自凈功能造成影響，最終危害到人體健康。若深入地下，則會(huì)對(duì)引用水源造成直接的污染。

③酸性廢水排入耕田中，則對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)造成極大危害，可能直接導(dǎo)致植物的枯萎和死亡，并且對(duì)土體本身造成影響，使土壤鹽堿化。并且廢水中的重金屬不易被降解，而富集于動(dòng)植物體內(nèi)，通過(guò)生物鏈危害到人類健康。

④當(dāng)廢水中的重金屬通過(guò)一些方式進(jìn)入人體中，并在人體中積累，最終導(dǎo)致慢性重金屬中毒，甚至可以導(dǎo)致皮膚癌及肝癌等癌癥的發(fā)生。

3 金屬礦山酸性廢水的治理技術(shù)

3.1 中和沉淀法

中和沉淀法最為常用的就是石灰/石灰石中和沉淀法，是處理礦山酸性廢水最常用的方法，這種方法是在廢水中投入堿性的中和劑，如生石灰、石灰乳、石灰石、白云石等，使酸性廢水的pH升高，并且重金屬離子與之生成溶解度較小的氫氧化物和碳酸鹽化合物而沉淀。這種方法工藝簡(jiǎn)單，并且處理成本較低。通常根據(jù)其具體方法的不同，分為以下三種工藝流程：

①直接投加石灰法。將石灰制成石灰乳，投入沉淀池中，中和生成硫酸鈣和氫氧化鐵，可以在沉淀池中沉淀后除去。這種方法應(yīng)用廣泛，操作方便，成本較低，但是反應(yīng)容易生成較大的沉淀，而降低石灰的利用效率。

②石灰石中和滾筒法。將石灰石倒入滾筒內(nèi)，依靠滾動(dòng)，可以增大酸性廢水與石灰石的接觸面積，從而更有利反應(yīng)的進(jìn)行。但是這種方法對(duì)設(shè)備的要求較高，投資較大。

③升流式變?yōu)V速膨脹中和法。利用中和塔，將廢水自下而上流過(guò)石灰石和白云石的濾料，從而進(jìn)行中和反應(yīng)。這種設(shè)備簡(jiǎn)單，但反應(yīng)產(chǎn)生的大量懸浮物容易堵塞，故對(duì)濾料的要求較為嚴(yán)格。

3.2 硫化沉淀法

硫化物沉淀法是利用硫化劑將廢水中重金屬離子轉(zhuǎn)化為不溶或者難溶的硫化物沉淀的方法，金屬硫化物沉淀是比其氫氧化物沉淀離子溶度積更小。常用的硫化劑有硫化鈉、硫氫化鈉、硫化鈣等，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是硫化物的溶解度小、同時(shí)產(chǎn)渣量較少。但是為了保證重金屬污染物的去除干凈，則加入過(guò)量的硫化物，而會(huì)生成硫化氫氣體，易產(chǎn)生二次污染。

這種方法可以與浮選法進(jìn)行組合工藝，即在生成不溶性或難溶性沉淀后加入表面活性劑，從而改變沉淀表面的疏水性，并與起泡劑進(jìn)行黏附上浮，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中的重金屬進(jìn)行選擇性沉淀回收。

3.3 微生物處理法

微生物處理酸性廢水是治理礦山工業(yè)廢水的重要方法，利用硫酸鹽還原菌 （SRB）與硫酸鹽生物還原反應(yīng)，還原硫酸鹽為硫化氫，再利用微生物反應(yīng)氧化為單質(zhì)硫。微生物法處理酸性廢水成本低，且應(yīng)用范圍廣泛，無(wú)二次污染。

3.4 人工濕地法

人工濕地是近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究的一項(xiàng)新型的污水處理技術(shù)，主要由人工基質(zhì)和在基質(zhì)上生長(zhǎng)的水生植物組成，是一種較為獨(dú)特的人工生態(tài)系統(tǒng)，這種方法是根據(jù)天然濕地的自凈化污水的原理。將礫石、砂石和土壤等材料按一定比例人工填入，選擇適當(dāng)?shù)闹参锓N植此基質(zhì)上，即為人工濕地，再利用這些特定植物對(duì)水中金屬離子的降低，讓酸性廢水慢慢流過(guò)人工的濕地、流經(jīng)人為設(shè)計(jì)的植物，從而達(dá)到對(duì)水體的過(guò)濾的目的。同時(shí)，人工濕地為微生物的生長(zhǎng)提供了有利條件，使廢水進(jìn)行二次的微生物處理。此種方法對(duì)礦山酸性廢水中的重金屬離子的去除作用和改善廢水的pH值都具有優(yōu)良的效果。

對(duì)金屬礦山酸性廢水的治理技術(shù)較多，除了以上介紹的，還有如氧化還原法、離子交換法、膜分離技術(shù)、吸附法和電化學(xué)方法等等，每種方法都有著其獨(dú)特的應(yīng)用領(lǐng)域。具體采用何種方法，應(yīng)根據(jù)廢水的成分、濃度、排放量、來(lái)源、排放特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)具體條件而定，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，從而選擇和確定相應(yīng)的處理方法，有時(shí)也可能將幾種方法合理結(jié)合利用，以達(dá)到最優(yōu)的處理目的。

4 對(duì)策與建議

根據(jù)相關(guān)的資料與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在礦床的整個(gè)開(kāi)采過(guò)程當(dāng)中，由于地下水滲流而造成的廢水排放，占我國(guó)總工業(yè)廢水排放的很大一部分。礦坑水在排到地表之后，酸性廢水排放所造成的環(huán)境問(wèn)題，已經(jīng)成為了我國(guó)采礦工作發(fā)展中，亟需重點(diǎn)解決的問(wèn)題，也是保證可持續(xù)發(fā)展的重要對(duì)策。

首先，要合理地選擇開(kāi)采方式，在治理過(guò)程中，主要以預(yù)防治理為主要方式，提高對(duì)資源的利用率。在開(kāi)采過(guò)程中，要加強(qiáng)綜合利用的水平，降低酸性廢水的排放水平。與此同時(shí)，還要考慮提高礦石中，相應(yīng)的主要元素的回收率，保證金屬元素與非金屬元素的回收水平，從而減少酸性污染與重金屬污染的發(fā)生。

其次，要完善排水系統(tǒng)，采用修壩、截水等多種方式，建立完善的水處理系統(tǒng)，提高污水處理的效率。在對(duì)于廢水治理上，要加強(qiáng)相應(yīng)的研究與開(kāi)發(fā)。礦山的廢水組成成分比較復(fù)雜，選擇合理的方式進(jìn)行處理時(shí)，要考慮廢水量、污染水平、現(xiàn)場(chǎng)需求等多方面的因素，實(shí)現(xiàn)良好的回收利用，將回收利用與治理相結(jié)合。

最后，要做好植樹(shù)造林以及周邊生態(tài)環(huán)境的建設(shè)。礦山開(kāi)采主要集中在山區(qū)，整體地勢(shì)主要以坡地為主，進(jìn)行植樹(shù)造林是重要的恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，保護(hù)周邊環(huán)境的重要途徑，對(duì)于生態(tài)環(huán)境的發(fā)展與保護(hù)是非常重要的。同時(shí)，植樹(shù)造林以及保護(hù)周邊環(huán)境，也是我國(guó)工業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮穎，康勇，范福洲，孔琦.酸性礦山廢水形成與處理中的微生物作用[J].有色金屬，2005（03）.

[2]楊群，寧平，陳芳媛，趙天亮.礦山酸性廢水治理技術(shù)現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].金屬礦山，2009（01）.

[3]趙玲，王榮鋅，李官，陳明.礦山酸性廢水處理及源頭控制技術(shù)展望[J].金屬礦山，2009（07）.

[4]趙玲，李官，王榮鋅.金屬礦山酸性廢水治理技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)資源綜合利用，2009（10）.