畢勇超

摘 要：新橋硫鐵礦是銅陵市一座較大規(guī)模的硫鐵礦山，具有悠久的開采歷史。該文通過對(duì)新橋硫鐵礦排土場進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，從固廢和淋溶水兩方面污染物入手，通過取樣進(jìn)行特性鑒別，分析對(duì)周邊環(huán)境的影響，并針對(duì)性的提出治理措施，具有一定的代表性，對(duì)銅陵市同類型礦山的治理和復(fù)墾措施提供參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：新橋硫鐵礦排土場；污染分析；治理措施

中圖分類號(hào) X751 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）07-0078-3

1 排土場概況

排土場位于礦區(qū)外南側(cè)，總面積83.31hm2。整個(gè)排土場由堆土區(qū)、堆石區(qū)、污水調(diào)節(jié)庫3部分組成。排土場是露天開采工程的配套項(xiàng)目，露天采場閉坑后，排土場結(jié)束服務(wù)。

1.1 排土場堆土區(qū) 新橋礦有幾十年的開采歷史，早期開采未對(duì)剝離的表土有足夠的重視，部分剝離的土體與圍巖、廢石等混合堆放在排土場內(nèi)，現(xiàn)已難以分離。

堆土區(qū)位于排土場北側(cè)，為土方堆放相對(duì)集中的區(qū)域，土源為歷年露天開采及道路建設(shè)剝離的土方堆放而成，堆放面積2.80hm2。土體堆放厚度約7～10m，土方估算約28萬m3。堆放區(qū)土體中混入的礫石含量較高，目前土體上生長著喬、草本多種植被（松樹及茅草等），土體仍可滿足植被生長。

1.2 排土場堆石區(qū) 排土場堆石區(qū)面積79.33hm2，設(shè)計(jì)采用3種增容措施，即外移、加陡、加高，總計(jì)增容12.95×106m3。堆石區(qū)增容后堆積石長約1600m，寬約480m，高差近160m，體積約63.88×106m3，經(jīng)計(jì)算堆石區(qū)尚剩余排廢容積為19.81×106m3，基本滿足露采場開采至標(biāo)高-156m排廢要求。

排土場堆石區(qū)最終排放結(jié)構(gòu)參數(shù)：

①外移90m堤壩，外移55m，外坡比1∶1.75（29.75°），內(nèi)坡和原90m壩外坡結(jié)合面刨毛處理，分層碾壓，厚度2m，清基后最大段高44m；

②90～120m，外坡比1∶1.5（33.69°），分層碾壓，110m以下分層厚度2m，110～120m分層厚度5m，段高30m；

③120～150m，臺(tái)階外坡比1∶1.5（33.69°），分層碾壓，厚度5m，段高30m；

④150～180m，臺(tái)階外坡比1∶1.5（33.69°），段高30m；

⑤180～200m，臺(tái)階外坡比1∶1.5（33.69°），段高20m；

⑥200～215m，臺(tái)階外坡比1∶1.5（33.69°），段高15m。

1.3 排土場污水調(diào)節(jié)庫 污水調(diào)節(jié)庫依據(jù)天然地形建在排土場西側(cè)坡腳前，庫容0.753×106m3，主體構(gòu)筑物有攔污壩、溢洪隧道等，面積1.18hm2。

污水調(diào)節(jié)庫按50年一遇洪水計(jì)算洪峰流量14.03m3/s，調(diào)節(jié)庫蓄水能力75.3×103m3，另外加上60m排土堆石體內(nèi)空隙蓄水能力19.4×103m3，大于設(shè)計(jì)日洪水總量89.9×103m3。設(shè)計(jì)洪水位標(biāo)高58.5m，溢洪隧道標(biāo)高亦為58.5m，泄流量23.88m3/s，經(jīng)調(diào)洪演算滿足排土場區(qū)泄洪能力要求。

污水調(diào)節(jié)庫、攔污壩進(jìn)行防滲漏處理，主要措施為在庫內(nèi)應(yīng)水坡、左右岸一定范圍內(nèi)鋪焊高密度聚乙烯防滲膜。施工工藝為庫內(nèi)抽水清淤-兩岸削坡-基底整平-鋪焊高密度聚乙烯-灌注砼壓邊。

2 排土場污染分析

2.1 排土場固廢污染

2.1.1 固廢來源及產(chǎn)生量 排土場固體廢物的主要來源是采礦過程產(chǎn)生的廢石、污水處理站污泥以及少量的生活垃圾。

2.1.1.1 開采廢石 礦山開采廢石主要為砂質(zhì)頁巖，閃長巖、棲霞灰?guī)r和船山灰?guī)r等，成分是石英，其次是方解石等，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生量約為2.37×106t/a，堆置于排土場，部分用于土石方平衡及工程基建。

2.1.1.2 污水處理站污泥 根據(jù)調(diào)查，礦山污水處理過程中產(chǎn)生的污泥量約為73000t/a。污泥經(jīng)壓濾機(jī)脫水后，送至排土場堆存。

2.1.1.3 生活垃圾 生活垃圾主要包括廢棄的各種生活用品以及飲食垃圾，其主要的成分可分為有機(jī)物和無機(jī)物兩大類，有機(jī)物主要是果皮、蔬菜、剩余飯菜等廚余物及碎紙屑、塑料等；無機(jī)物垃圾主要是灰渣、玻璃、陶瓷、金屬等。

本項(xiàng)目生活垃圾產(chǎn)生量66.65t/a，送到固定點(diǎn)，并定期由當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)管理部門統(tǒng)一處理、處置。

2.1.2 固廢污染分析 依據(jù)《國家危險(xiǎn)廢物名錄》的識(shí)別，生活垃圾為一般固體廢物?，F(xiàn)場調(diào)查后，分別對(duì)廢石、污水處理站污泥取樣進(jìn)行特性鑒別，開采廢石分析鑒別結(jié)果如表1所示，污水處理站污泥分析鑒別結(jié)果見表2所示。

根據(jù)分析結(jié)果，依據(jù)《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18599—2001），對(duì)照《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）中的最高允許排放濃度、pH限值、《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)腐蝕性鑒別》（GB 5085.1—2007）以及《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》（GB 5085.3—2007）判斷，礦山開采廢石屬第Ⅰ類一般工業(yè)固體廢物，不屬于危險(xiǎn)廢物，對(duì)于周圍環(huán)境影響較小。

污水處理站污泥主要為含硫酸鈣泥渣、未有效利用的中和劑石灰以及少量重金屬氫氧化物沉淀。考慮排土場產(chǎn)生酸性廢水，污泥中的重金屬氫氧化物沉淀在酸性廢水條件下，重金屬重新進(jìn)入水環(huán)境，易引發(fā)環(huán)境污染及增加污水處理站負(fù)荷，將生活垃圾按相關(guān)規(guī)定分類收集后，送到固定點(diǎn)，并定期由當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)管理部門統(tǒng)一處理、處置。

2.2 排土場淋溶水

2.2.1 水量 經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查分析，在非暴雨季節(jié)，正常情況下排土場淋溶廢水每日泵送至污水處理站的平均工作時(shí)間約為6h，水泵的銘牌流量為288m3/h，實(shí)際流量按銘牌流量的80%計(jì)，則日平均排土場淋溶廢水的產(chǎn)生量約為1400m3/d。

由于無有效的統(tǒng)計(jì)資料，本次評(píng)價(jià)根據(jù)多年銅陵市降雨統(tǒng)計(jì)表，以每年的4—9月為雨季，雨季日平均降雨量取值14.10mm。降雨徑流匯水面積取值55.0hm2，考慮排土場120m、150m平臺(tái)坡頂及終了排土場頂部設(shè)置了漿砌片石排水溝，能夠迅速排出排土場表面的雨水。根據(jù)排土場運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，一般滲入系數(shù)在0.2～0.3，取不利情況，本次評(píng)價(jià)取值0.3。計(jì)算得到雨季平均降雨水量為2316.5m3/d，雨水產(chǎn)生量5405.17m3/d。按50年一遇洪水計(jì)算，排土場最大24小時(shí)淋溶廢水量為3.0×104m3，排土場最大24小時(shí)雨水產(chǎn)生量為7.0×104m3。

2.2.2 水質(zhì)參數(shù) 針對(duì)排土場淋溶水進(jìn)行了現(xiàn)狀檢測，檢測結(jié)果如表3所示。

從表3可以看出，排土場淋溶水水質(zhì)為酸性工業(yè)廢水，排放指標(biāo)中多項(xiàng)目指標(biāo)超過《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求，不能直排，需要進(jìn)污水處理站處理。

3 治理措施

3.1 污水處理站污泥 對(duì)現(xiàn)有污水處理站污泥壓濾后摻入江砂中與水泥和水根據(jù)設(shè)計(jì)確定的配比和料漿濃度進(jìn)行井下充填處理。充填系統(tǒng)可采用一期西翼延伸地下開采工程井下充填系統(tǒng)，降低污泥中重金屬浸出環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 排土場淋溶水 利用現(xiàn)有污水調(diào)節(jié)庫，承接排土場廢渣淋溶水，最后管道輸送至污水處理站處理，達(dá)標(biāo)后排放。隨著排土場逐漸實(shí)現(xiàn)全面復(fù)墾，酸性廢水的產(chǎn)生量將逐漸減小，若干年后，基本不產(chǎn)生酸性廢水。

3.3 排土場全面復(fù)墾 排土場服務(wù)期結(jié)束后，進(jìn)行全面復(fù)墾，挖坑種樹、邊坡綠化并完善截排水設(shè)施。排土場平臺(tái)區(qū)挖坑種植喬木，喬木樹種選擇耐酸、耐銅性較好的刺槐，邊坡藤蔓樹種選擇爬山虎，進(jìn)行掩蓋式復(fù)綠。喬木種植密度為2500株/hm2，樹坑規(guī)格為0.8m×0.8m×0.8m（長×寬×深），樹坑覆土后在周圍100cm2的范圍內(nèi)覆土培大土堆，厚度30cm。

通過以上措施，排土場廢渣、廢水對(duì)周圍環(huán)境的影響將大大減小直至消失。排土場的復(fù)墾不僅僅解決了土地壓占和污染等生態(tài)環(huán)境問題，復(fù)墾后樹木成材也能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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（責(zé)編：施婷婷）