汪群芳

(中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司)

馬鞍山礦區(qū)礦山開采對(duì)城市大氣環(huán)境的影響分析

汪群芳

(中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司)

為分析馬鞍山礦區(qū)礦山開采對(duì)大氣環(huán)境的影響，在馬鞍山主要礦區(qū)及臨近礦區(qū)的城區(qū)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明，不管是礦區(qū)還是臨近礦區(qū)的城區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，SO2、NO2均未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象；總懸浮顆粒物(TSP)及可吸入顆粒物(PM10)是礦區(qū)主要大氣污染物，也是城區(qū)TSP及PM10污染的重要來(lái)源。資源型城市環(huán)城礦山大氣污染防治應(yīng)以TSP及PM10防治為主。

礦山開采 大氣環(huán)境 TSP PM10 NO2SO2

馬鞍山礦區(qū)自20世紀(jì)初至今已有近百年的開采歷史。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2012年底，馬鞍山市轄區(qū)及當(dāng)涂縣區(qū)域范圍內(nèi)共有采礦權(quán)70個(gè)，且絕大部分分布在馬鞍山市城郊或規(guī)劃城區(qū)附近，礦山開采直接影響礦區(qū)及城市的大氣環(huán)境質(zhì)量。礦山采選過(guò)程中產(chǎn)生的大氣污染物主要為爆破作業(yè)過(guò)程產(chǎn)生的二氧化氮、粉塵，鑿巖過(guò)程產(chǎn)生的粉塵，選礦作業(yè)破碎、篩分、轉(zhuǎn)運(yùn)等過(guò)程產(chǎn)生的粉塵，干燥氣象條件下排土場(chǎng)、尾礦庫(kù)揚(yáng)塵，裝卸、運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)過(guò)程產(chǎn)生的揚(yáng)塵。根據(jù)調(diào)查，區(qū)域新建礦山，大型礦山企業(yè)如馬鋼南山礦、馬鋼姑山礦大氣污染防治措施相對(duì)完善；而小的老舊礦山，大氣污染防治措施不完善，主要表現(xiàn)在一些開采項(xiàng)目排土場(chǎng)無(wú)有效灑水設(shè)施、尾礦庫(kù)干坡段未采取防治揚(yáng)塵措施，現(xiàn)有及歷史遺留排土場(chǎng)、尾礦庫(kù)在有風(fēng)以及干燥氣象條件下產(chǎn)生的揚(yáng)塵，對(duì)周圍大氣環(huán)境產(chǎn)生不利影響。小型破碎站露天操作，無(wú)粉塵處理措施，對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生一定影響。由于規(guī)劃區(qū)礦山開采項(xiàng)目較多，對(duì)于運(yùn)輸?shù)缆啡狈y(tǒng)一規(guī)劃管理，運(yùn)輸?shù)缆窡o(wú)有效的灑水設(shè)施，對(duì)于運(yùn)輸?shù)缆穬蓚?cè)大氣環(huán)境產(chǎn)生影響。為了分析馬鞍山礦區(qū)礦山開采對(duì)大氣環(huán)境的影響，對(duì)馬鞍山主要礦區(qū)及周邊設(shè)置了監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)大氣環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以期為馬鞍山市乃至全國(guó)資源型城市大氣環(huán)境治理提供依據(jù)。

1 礦山分布情況

參考《馬鞍山市礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2008—2015年)》、《安徽省馬鞍山市礦業(yè)權(quán)設(shè)置方案》并根據(jù)實(shí)地勘察，馬鞍山市的礦山集中分布于4個(gè)區(qū)域[1-2]。

(1)向山—銀塘(南山)鐵礦開采區(qū)。以雨山區(qū)向山鎮(zhèn)—銀塘鎮(zhèn)為中心，包括鄰近鄉(xiāng)鎮(zhèn)與之相鄰的部分，位于馬鞍山市區(qū)東部。該區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)以鐵礦、硫鐵礦為主，馬鞍山市的特色礦產(chǎn)綠松石礦也主要分布在該區(qū)域內(nèi)，此外還有石膏、明礬石、高嶺土、長(zhǎng)石、普通建筑用石料礦和磚瓦黏土礦等，在馬鞍山市的礦業(yè)經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。

(2)霍里地區(qū)普通建筑用石料礦集中開采區(qū)。以花山區(qū)霍里鎮(zhèn)為中心，位于馬鞍山市區(qū)北部及東北部，該區(qū)域內(nèi)的主要礦產(chǎn)為普通建筑用石料礦和磚瓦黏土礦，另有少量鐵、硫、銅、金零星礦產(chǎn)。

(3)當(dāng)涂縣薛津、博望、橫山普通建筑用石料礦開采區(qū)。以當(dāng)涂縣薛津、丹陽(yáng)鎮(zhèn)一帶為中心，該區(qū)域內(nèi)的主要礦產(chǎn)為普通建筑用石料礦和磚瓦黏土礦，另有少量鐵、硫、銅、金零星礦產(chǎn)。

(4)當(dāng)涂縣太白鎮(zhèn)鐵礦集中開采區(qū)。以當(dāng)涂縣太白鎮(zhèn)為中心，范圍包括該縣護(hù)河鎮(zhèn)一部分，位于當(dāng)涂縣城及馬鞍山規(guī)劃的太白新區(qū)附近。該區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)以鐵礦、硫鐵礦為主，另外還含有普通建筑用石料礦和磚瓦黏土礦等，在馬鞍山市的礦業(yè)經(jīng)濟(jì)中亦占有重要地位。

2 礦山開采對(duì)大氣環(huán)境影響現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)

2.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置

根據(jù)區(qū)域地形復(fù)雜性、污染源分布等，現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)共布設(shè)11個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，見表1，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)具體位置見圖1。

表1 環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

圖1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)圖

由表1可知，監(jiān)測(cè)點(diǎn)涵蓋了馬鞍山市4個(gè)主要礦業(yè)集中區(qū)，檢測(cè)點(diǎn)布設(shè)合理，能代表馬鞍山市周邊的空氣質(zhì)量狀況。

2.2 監(jiān)測(cè)方法

試驗(yàn)對(duì)總懸浮顆粒物(TSP)、可吸入顆粒物(PM10，即粒徑≦10 μm的顆粒含量)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)；測(cè)點(diǎn)確定、采樣環(huán)境、采樣高度及采樣頻率均按相關(guān)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范執(zhí)行；分析方法執(zhí)行《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)規(guī)定[3-5]。

2.3 監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析

環(huán)境空氣現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)分析結(jié)果見表2、表3所示。

表2 環(huán)境空氣質(zhì)量1 h平均監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表3 環(huán)境空氣質(zhì)量24 h平均監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

由表2、表3可知，不管是礦區(qū)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，還是臨近礦區(qū)城區(qū)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，NO2、SO2的24 h平均監(jiān)測(cè)濃度值，1 h平均監(jiān)測(cè)濃度值均符合《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值要求，未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。

Ⅰ、Ⅱ、Ⅺ這3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的TSP 24 h平均監(jiān)測(cè)濃度值略有超標(biāo)，超標(biāo)率14.29%，Ⅺ監(jiān)測(cè)點(diǎn)最大超標(biāo)倍數(shù)最高，超標(biāo)倍數(shù)為1.10；Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅹ、Ⅺ監(jiān)測(cè)點(diǎn)的PM10 24 h平均監(jiān)測(cè)濃度值略有超標(biāo)。Ⅺ的超標(biāo)倍數(shù)最大為1.19，經(jīng)過(guò)核實(shí)，該監(jiān)測(cè)點(diǎn)附近有一個(gè)水泥攪拌站，會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，是導(dǎo)致監(jiān)測(cè)值偏高的主要原因。

根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，位于向山—銀塘(南山)鐵礦開采區(qū)的Ⅰ、Ⅱ監(jiān)測(cè)點(diǎn)，不管是總懸浮顆粒物(TSP)還是PM10都超出標(biāo)準(zhǔn)值，臨近礦區(qū)的Ⅲ監(jiān)測(cè)點(diǎn)的TSP和PM10指標(biāo)相比城區(qū)其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)也較高，這與現(xiàn)場(chǎng)考察結(jié)果一致。向山—銀塘(南山)鐵礦開采區(qū)的大型礦山，如南山礦和尚橋鐵礦、凹山鐵礦，在生產(chǎn)過(guò)程中采用鐵路運(yùn)輸，且配備灑水車或噴灌設(shè)施對(duì)道路及排土場(chǎng)灑水抑塵，粉塵污染防治效果明顯，而礦區(qū)周邊有大量的小型選礦廠、采場(chǎng)，礦石、廢石的運(yùn)輸、堆存缺乏有效的防護(hù)措施，粉塵污染嚴(yán)重，是礦區(qū)大氣污染的主要來(lái)源，也是大氣污染防治的重點(diǎn)。

馬鞍山霍里普通建筑石料開采區(qū)及當(dāng)涂薛津、博望橫山普通建筑石料開采區(qū)2個(gè)礦業(yè)集中區(qū)以石料露天開采為主，采場(chǎng)鑿巖及爆破飛塵、堆場(chǎng)和排土場(chǎng)在有風(fēng)以及干燥氣象條件下產(chǎn)生的揚(yáng)塵、破碎站產(chǎn)生的粉塵是造成礦區(qū)PM10超標(biāo)的主要原因。

3 區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量

根據(jù)馬鞍山市環(huán)境保護(hù)局公布的《2012年馬鞍山市環(huán)境狀況公報(bào)》，2012年，馬鞍山市環(huán)境空氣質(zhì)量保持良好狀況，空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)達(dá)343 d，優(yōu)良率為93.7%。其中空氣質(zhì)量狀況為優(yōu)的天數(shù)有30 d，為良的天數(shù)有313 d。PM10仍為環(huán)境空氣首要污染物，年均值濃度為0.092 mg/m3，達(dá)到國(guó)家《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—1996)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，略超過(guò)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值要求；SO2的濃度年均值為0.024 mg/m3，達(dá)到國(guó)家《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—1996)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；NO2的濃度年均值為0.033 mg/m3，達(dá)到國(guó)家《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

2012年全市降水次數(shù)為70次，酸雨頻率為4.81%，同比上升3.17個(gè)百分點(diǎn)，降水pH值均值6.16，主要致酸離子為硫酸根離子。

4 結(jié) 語(yǔ)

馬鞍山市區(qū)域環(huán)境質(zhì)量狀況整體良好，區(qū)域NO2及SO2的24 h平均監(jiān)測(cè)濃度值、1 h平均監(jiān)測(cè)濃度值均符合《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值要求，未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，可吸入顆粒物仍為環(huán)境空氣首要污染物。馬鞍山礦區(qū)礦山開采大氣污染物主要為TSP及PM10，也是臨近城區(qū)空氣污染的重要來(lái)源。礦山開采工程中應(yīng)采取在主要設(shè)備附近安裝除塵器，在道路、排土場(chǎng)、成品堆場(chǎng)等粉塵無(wú)組織排放點(diǎn)灑水抑塵等方式防治粉塵污染，以減輕礦山開采對(duì)城區(qū)大氣環(huán)境的影響。

[1] 安徽省化工地質(zhì)勘查總院.安徽省馬鞍山市礦業(yè)權(quán)設(shè)置方案[R].馬鞍山：馬鞍山市國(guó)土資源局,2012．

[2] 馬鞍山市國(guó)土資源局.馬鞍山市礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2008—2015年)[R].馬鞍山：馬鞍山市人民政府,2011．

[3] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB 3095—2012 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012．

[4] 馬鞍山市環(huán)境保護(hù)局.2012年馬鞍山市環(huán)境狀況公報(bào)[R].馬鞍山：馬鞍山市環(huán)境保護(hù)局,2013．

[5] 安徽省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.馬鞍山市礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃(2010—2020年)[R].馬鞍山：馬鞍山市國(guó)土資源局,2011．

2015-03-12)

汪群芳(1984—)，女，工程師，243000 安徽省馬鞍山市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)西塘路666號(hào)。