黃進(jìn)

摘 要：鎳鉬礦為我國(guó)特有的一種多金屬?gòu)?fù)雜礦資源，但鎳鉬礦石的開采導(dǎo)致所在區(qū)域環(huán)境受到了較為嚴(yán)重的污染。基于在湖南省慈利縣鎳鉬礦區(qū)的情況從兩個(gè)方面分析了礦區(qū)采礦污染和加工企業(yè)污染，然后建立數(shù)學(xué)模型計(jì)算鉬鎳礦的生產(chǎn)規(guī)模。因此，計(jì)算出的鎳鉬生產(chǎn)規(guī)?？勺鳛橛嘘P(guān)行政主管部門參考制定鎳和鉬行業(yè)的發(fā)展計(jì)劃。

關(guān)鍵詞：鎳鉬礦；礦產(chǎn)資源；污染情況；預(yù)測(cè)

鎳、鉬是重要的戰(zhàn)略金屬，由于其獨(dú)特的物理化學(xué)性能，成為先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料和功能材料的基體、主要成分或添加物，被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防軍工等領(lǐng)域。鎳鉬礦為我國(guó)特有的一種多金屬?gòu)?fù)雜礦資源，主要分布在我國(guó)貴州遵義、湖南張家界、湖北的都昌、云南和浙江富陽(yáng)等我國(guó)華南地區(qū)沉積型鎳、鉬、釩多金屬礦床及貴金屬礦化的主要成礦地帶。其中貴州遵義和湖南西北部的鎳鉬礦資源以其資源儲(chǔ)量大、鎳鉬及貴金屬品位高等特點(diǎn)，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

湖南張家界的碳質(zhì)頁(yè)巖高含量鎳和鉬是罕見(jiàn)的本土高檔的鉬的世界，雖然張家界地區(qū)的鎳鉬礦石中鎳鉬含量遠(yuǎn)高于工業(yè)開采品位，但礦物中有機(jī)質(zhì)含量高、嵌布粒度太細(xì)，脈石礦物以碳酸鹽、鉬酸鹽為主，加之成分復(fù)雜，雜質(zhì)元素多，該礦是公認(rèn)的難分離的礦。傳統(tǒng)的鎳鉬礦生產(chǎn)工藝設(shè)備技術(shù)比較落后，鎳鉬分離提取率不高，一直徘徊于60%～70%。

湖南省環(huán)境保護(hù)行政主管部門在張家界地區(qū)批復(fù)了6家采用新工藝、新技術(shù)的鎳鉬選礦項(xiàng)目，但由于環(huán)保設(shè)施設(shè)備配套或工藝技術(shù)等問(wèn)題，到2012年投產(chǎn)的鎳鉬礦采選企業(yè)，沒(méi)有一家能夠達(dá)到環(huán)?！叭瑫r(shí)”驗(yàn)收的要求，對(duì)周邊環(huán)境造成了較嚴(yán)重的污染；現(xiàn)基本處于停產(chǎn)整改中。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，各企業(yè)部分廢水僅經(jīng)簡(jiǎn)單處理后排放，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，因此，重金屬污染物的治理已刻不容緩。在本文中，將從環(huán)境影響評(píng)價(jià)體系對(duì)慈利縣鉬鎳礦行業(yè)進(jìn)行分析，不僅掌握礦區(qū)周圍環(huán)境狀況，同時(shí)找出制約鎳鉬發(fā)展的問(wèn)題，提出鎳鉬礦產(chǎn)資源在慈利縣可持續(xù)發(fā)展的建議。

1 礦區(qū)的環(huán)境問(wèn)題

慈利縣的鎳鉬礦產(chǎn)業(yè)正面臨著一個(gè)較為嚴(yán)峻的環(huán)境情況，據(jù)鎳鉬采礦業(yè)和加工業(yè)兩種生產(chǎn)模式，分析其污染物的排放情況。

1.1 慈利縣鎳鉬礦山采礦污染

鎳鉬礦產(chǎn)行業(yè)的一個(gè)重要環(huán)境污染環(huán)節(jié)來(lái)自于采礦過(guò)程，一直以來(lái)多采用洞采技術(shù)污染具體體現(xiàn)為：（1）酸性廢水污染地表水，以及洞采破壞地下水系，由于礦山開采礦井和尾礦棄渣場(chǎng)均處于高山山腰，農(nóng)居以及田土基本處于低山凹地，其地表水受污染嚴(yán)重影響了人畜飲水和農(nóng)田灌溉；（2）礦山廢渣的堆置和采礦過(guò)程中地表剝離破壞原有的生態(tài)環(huán)境，造成生態(tài)破壞；③礦山廢渣還會(huì)因尾礦自燃，產(chǎn)生大量有毒有害氣體，嚴(yán)重污染環(huán)境。以上各種原因，對(duì)礦區(qū)各村的人畜飲水、農(nóng)田灌溉用水以及植被造成嚴(yán)重影響，對(duì)人民群眾的生活環(huán)境質(zhì)量、生命、財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。

1.2 鎳鉬礦加工污染

鎳鉬礦在加工過(guò)程產(chǎn)生的廢氣、廢渣、廢水給周邊生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。

1.2.1 廢氣

鎳鉬礦采選加工企業(yè)排放的廢氣對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響主要來(lái)自于生產(chǎn)中排放的SO2、煙塵，以及有組織和無(wú)組織排放的氨氣。排放含SO2及氨的尾氣，使空氣中SO2及氨濃度升高，使作物生長(zhǎng)受到影響，降低產(chǎn)量并降低產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)對(duì)周圍環(huán)境中的動(dòng)物（包括人類）的健康造成直接威脅。相關(guān)資料顯示，SO2的濃度達(dá)到0.5～10mg/L、氨氣濃度達(dá)到5mg/L時(shí)，蔬菜就會(huì)呈現(xiàn)受害癥狀。鎳鉬礦采選加工企業(yè)排放的廢氣可能出現(xiàn)鉛影響主要是慢性的積累影響，鉛在人體或動(dòng)植物體內(nèi)富集后，對(duì)其正常生長(zhǎng)發(fā)育都將產(chǎn)生明顯影響。

1.2.2 廢水

礦體和礦渣中的有害重金屬，在洗礦等過(guò)程中產(chǎn)生的大量廢水直接排入周邊水體，造成污染，另外，通過(guò)淋溶進(jìn)入地表水和地下水，造成水源的污染。從企業(yè)廢水排放情況和鎳鉬礦開采加工區(qū)水環(huán)境質(zhì)量上看，現(xiàn)企業(yè)所排放的廢水已經(jīng)使周邊地表水及地下水鎘和鎳的超標(biāo)。

1.2.3 廢渣

鎳鉬礦開采加工所產(chǎn)生的固體廢物主要有浸出渣、磷砷渣、脫硫渣、煤渣、粉塵以及水處理渣等。若不經(jīng)妥善處置，會(huì)對(duì)周邊環(huán)境、土壤和地下水環(huán)境等造成污染。據(jù)隱患排查中監(jiān)測(cè)，貯渣場(chǎng)附近土壤以及當(dāng)?shù)氐乇硭蛟鼒?chǎng)滲濾未得到安全處理存在重金屬超標(biāo)情況，威脅當(dāng)?shù)丨h(huán)境安全。

2 慈利縣鎳鉬礦區(qū)地表水環(huán)境容量

為全面了解慈利縣重金屬整治工作進(jìn)展，促進(jìn)鎳鉬礦產(chǎn)資源有序開發(fā)和利用，自2015年6月起，第三方監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)將每月對(duì)縣重點(diǎn)區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明：溇水入澧水河口等斷面的水質(zhì)符合《地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）III類標(biāo)準(zhǔn)和集中式生活飲用水地表水源地補(bǔ)充項(xiàng)目及特定項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值，水質(zhì)狀況總體優(yōu)良，有一定的納污環(huán)境容量。結(jié)合水文資料及當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，地表水體重金屬環(huán)境容量采用零維模型計(jì)算公式（1）：

M=31.536（CS-C0）·（Q+Qp） （1）

其中：M-水域納污能力，噸/年；CS-水質(zhì)目標(biāo)濃度值，毫克/升；C0-水域背景濃度值，毫克/升；Q-初始斷面入流流量，立方米/秒；Qp-廢污水排放流量，立方米/秒，本文涉及水域徑流量充沛，設(shè)為0。

結(jié)果表明：慈利縣鎳鉬礦企業(yè)納污水體主要污染物的環(huán)境容量為“一號(hào)片區(qū)”鎳0.946噸/年，鉛18.922噸/年，鉻21.76噸/年，砷22.801噸/年，鎘1.892噸/年；“二號(hào)片區(qū)”鎳7.096噸/年，鉛18.922噸/年，鉻21.76噸/年，砷23.415噸/年，鎘1.892噸/年。

3 慈利縣鎳鉬礦產(chǎn)資源發(fā)展規(guī)模的預(yù)測(cè)

鎳鉬礦開采是對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響的主要因素，結(jié)合污普查數(shù)據(jù)結(jié)果，慈利縣鎳鉬礦開采加工區(qū)重金屬?gòu)U水中排放量較大的主要特征污染物的產(chǎn)污系數(shù)為是：鎳0.163克/噸、鉛0.0053克/噸、六價(jià)鉻0.003克/噸、砷0.046克/噸、鎘0.0035克/噸。據(jù)公式（2），由納污水體現(xiàn)狀環(huán)境容量計(jì)算得出鎳鉬礦生產(chǎn)規(guī)模。

其中：MP-鎳鉬產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，萬(wàn)噸/年；Mi-重金屬i的環(huán)境容量，噸/年；Ki-鎳鉬產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中重金屬i的產(chǎn)污系數(shù)，克/噸。

經(jīng)計(jì)算得出，依據(jù)水環(huán)境容量現(xiàn)狀的慈利縣鎳鉬礦生產(chǎn)規(guī)模為10.218萬(wàn)噸/年，否則則會(huì)引起水環(huán)境問(wèn)題。

結(jié)束語(yǔ)

本文得出了以下的結(jié)論基于慈利縣的鎳鉬礦開采和加工業(yè)的現(xiàn)狀調(diào)查和數(shù)學(xué)模型用來(lái)預(yù)測(cè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)模。

（1）鉬鎳的污染情況主要是由于礦山開采的污染和加工企業(yè)污染，廢

氣，廢渣和廢水處理不當(dāng)導(dǎo)致周圍生態(tài)環(huán)境受到污染。

（2）對(duì)該地區(qū)水環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，基于目前區(qū)域水資源承載能力，慈利縣鎳鉬礦生產(chǎn)規(guī)模為10.218萬(wàn)噸/年。