周學(xué)鋒

（中鋁環(huán)保生態(tài)技術(shù)（湖南）有限公司，湖南 長沙 410116）

金屬礦產(chǎn)是人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要資源，在金屬礦產(chǎn)開采過程中，會(huì)造成重金屬在環(huán)境中的遷移，特別是含重金屬的尾礦廢渣露天堆存，在大氣降水、地表徑流等影響下，導(dǎo)致礦區(qū)周邊土壤中重金屬富集［1］，進(jìn)而通過食物鏈傳遞進(jìn)入人體，對當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量和居民健康造成嚴(yán)重影響［2］。

為盡快恢復(fù)金屬采礦區(qū)土壤和生態(tài)環(huán)境，減少重金屬污染物對采礦區(qū)的影響，對含重金屬廢渣的污染治理已成為當(dāng)前急需解決的環(huán)境問題［3］。本文通過對某銻礦采區(qū)歷史遺留重金屬廢渣的污染現(xiàn)狀調(diào)查，分析造成污染的原因，并提出治理建議。

1 廢渣堆存場地現(xiàn)狀調(diào)查

1.1 場地歷史沿革

調(diào)查場地所在區(qū)域銻礦資源豐富，該銻礦采區(qū)屬于老采區(qū)，無序開采歷史久遠(yuǎn)，區(qū)域內(nèi)遺留有部分廢棄礦硐、礦渣。20世紀(jì)90年代到本世紀(jì)初，當(dāng)?shù)厮讲蔀E挖現(xiàn)象突出，無序開采的同時(shí)進(jìn)行選礦，采選后的廢渣隨意堆放至礦區(qū)周邊山谷坡地，廢渣中的重金屬經(jīng)降水淋溶釋出進(jìn)入環(huán)境，給當(dāng)?shù)鼐用竦纳詈蜕眢w健康造成不利影響。

1.2 廢渣堆存現(xiàn)狀

從調(diào)查現(xiàn)場情況看，遺留礦渣多為無序堆存，堆積于陡峭山坡或壓占溪流溝谷，未采取任何防護(hù)設(shè)施，雨季易誘發(fā)泥石流，且礦渣經(jīng)淋溶后，其中的重金屬隨水流進(jìn)入環(huán)境，對下游帶來極大的環(huán)境安全隱患。

礦區(qū)目前遺留2處采礦廢渣堆（分為A、B區(qū)），廢渣堆占地面積約15 278 m2，堆放厚度0.40～2.50 m，堆放體積24 998 m3。廢渣為灰黑色，松散，稍濕，成分多為灰?guī)r碎塊石，呈棱角狀，塊徑3～25 cm，含量約占80%～90%，分布不均，穩(wěn)定性差，碎塊石中可見中粗砂及粘粒充填。

1.3 廢渣屬性

為了解調(diào)查區(qū)域內(nèi)遺留廢渣的屬性，對調(diào)查區(qū)域內(nèi)2處廢渣堆共布設(shè)9個(gè)采樣點(diǎn)位，采集表層和深層廢渣樣品18個(gè)，檢測廢渣的pH和浸出毒性（含酸浸和水浸）。

先對廢渣樣品進(jìn)行酸浸，采用《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》（HJ 299—2007）進(jìn)行浸出，浸出結(jié)果與表1中各危害成分濃度限值進(jìn)行對比，結(jié)果見表1。

表1 廢渣浸出毒性（酸浸）檢測結(jié)果 mg/L

由表1中檢測數(shù)據(jù)可知，調(diào)查區(qū)域內(nèi)歷史遺留廢渣的酸性浸出重金屬因子濃度均低于《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》（GB 5085.3—2007）標(biāo)準(zhǔn)限值，說明區(qū)域內(nèi)重金屬廢渣不屬于危險(xiǎn)廢物。

根據(jù)《一般工業(yè)固體廢物貯存和填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18599—2020）進(jìn)一步明確廢渣的一般工業(yè)固廢類型，采用《固體廢物浸出毒性浸出方法-水平振蕩法》（HJ 557—2010）對廢渣樣品進(jìn)行水浸，浸出結(jié)果與《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）表1中一類污染物最高允許排放限值和表4中一級標(biāo)準(zhǔn)限值進(jìn)行對比，結(jié)果見表2。

表2 廢渣浸出毒性（水浸）檢測結(jié)果 mg/L

由表2數(shù)據(jù)可知，調(diào)查區(qū)域內(nèi)遺留廢渣樣品的砷浸出濃度超過《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中的限值，超標(biāo)率為55.6%，說明該區(qū)域遺留廢渣屬于第II類一般工業(yè)固體廢物。

1.4 廢渣堆存場地及周邊土壤環(huán)境調(diào)查

1.4.1 重金屬廢渣堆存場地土壤

廢渣堆存區(qū)域土地規(guī)劃用途為農(nóng)業(yè)和林業(yè)用地，調(diào)查期間對該區(qū)域廢渣下部土壤進(jìn)行部分采樣，采用《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》（GB 15618—2018）中表1風(fēng)險(xiǎn)篩選值（其他）進(jìn)行分析評價(jià)，共布設(shè)5個(gè)采樣點(diǎn)位，采集土壤樣品14個(gè)，檢測結(jié)果見表3。

表3 廢渣堆存場地土壤采樣檢測結(jié)果

由《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》（GB 15618—2018）中表1（其他）對比可知，調(diào)查區(qū)域內(nèi)A、B區(qū)廢渣下部土壤樣品各重金屬因子均未超過管制值，但大部分樣品存在砷超標(biāo)，部分樣品存在鎘、鉛超標(biāo)。其中砷的超標(biāo)率為92.8%，鎘的超標(biāo)率為35.7%，鉛的超標(biāo)率為57.1%；砷最大濃度超過篩選值1.96倍，鎘最大濃度超過篩選值1.0倍，鉛最大濃度超過篩選值0.45倍。這可能是因?yàn)槎褕鰞?nèi)含重金屬廢渣經(jīng)雨水長期淋溶，產(chǎn)生含重金屬因子的滲濾液并下滲至土壤，對所在區(qū)域土壤造成了一定程度的重金屬污染。

1.4.2 周邊對照點(diǎn)和敏感目標(biāo)土壤

調(diào)查區(qū)域廢渣堆位于一處山谷坡地，地勢東高西地，南、北、東三面均為山林，西側(cè)為堆場下游，調(diào)查期間在廢渣堆場南、北、東側(cè)約100 m的山坡林地中采集對照點(diǎn)土樣，在堆場西側(cè)下游約300 m菜地采集敏感點(diǎn)土樣，土樣的檢測結(jié)果見表4。根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》（GB 15618—2018）中表1（其他）風(fēng)險(xiǎn)篩選值對比可知，遺留廢渣堆存場地周邊對照點(diǎn)的土壤樣品重金屬濃度均低于標(biāo)準(zhǔn)限值，但西側(cè)菜地土壤樣品中砷濃度超過篩選值0.7倍，說明遺留廢渣對場地西側(cè)的菜地土壤造成了一定程度的砷污染，存在污染擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)。

表4 敏感目標(biāo)和對照點(diǎn)土壤采樣檢測結(jié)果 mg/kg

2 原因分析

2.1 早期礦區(qū)采選生產(chǎn)不規(guī)范

該礦區(qū)屬于老采區(qū)，在早期開采和選礦過程中，未進(jìn)行系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)布局和規(guī)劃。開采過程受當(dāng)時(shí)技術(shù)水平限制，選礦效率低，大量重金屬未被利用進(jìn)入廢渣或尾砂中，且當(dāng)時(shí)未規(guī)范建設(shè)廢渣填埋場和尾砂庫，采選廢渣露天無序堆存是土壤重金屬污染的重要原因，污染方式主要是廢渣堆淋溶產(chǎn)生的滲濾液進(jìn)入下部土壤。

2.2 廢渣無序堆存

該礦在歷史生產(chǎn)過程中，大量廢渣無序堆存于周邊山坡和溪流溝谷，侵占大量林地，且堆存過程未采取相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)措施；2012年停采后，原采選礦過程產(chǎn)生的遺留廢渣和尾砂無序堆積在礦區(qū)內(nèi)，一直未進(jìn)行安全處置，導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重。這些無序堆放的固體廢物經(jīng)大氣降水長期淋溶和轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生含有較高重金屬濃度的滲濾液，其有毒有害物質(zhì)隨之遷移到周邊的環(huán)境中，在廢渣堆存區(qū)下方和下游農(nóng)田土壤中累積，造成一定程度的污染。

3 治理方案與建議

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)條件，目前國內(nèi)處理含重金屬廢渣的常用方法有：資源化利用、焚燒處置、固化/穩(wěn)定化處置、安全填埋等［4］。各類廢渣處置方式的優(yōu)缺點(diǎn)見表5。

表5 常用廢渣處置方法

根據(jù)調(diào)查區(qū)域內(nèi)遺留廢渣的屬性、廢渣堆存量、周邊環(huán)境敏感點(diǎn)分布、治理成本等條件，結(jié)合上述幾種廢渣處置方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比選，選擇一種適合當(dāng)?shù)剡z留廢渣處置的方式：（1）調(diào)查區(qū)域內(nèi)廢渣主要為采選廢渣和尾砂，其中有價(jià)值金屬含量低，不具備進(jìn)一步資源化利用的價(jià)值；（2）現(xiàn)場遺留廢渣均為無機(jī)物，熱值低，進(jìn)行焚燒處置成本高；（3）該區(qū)域廢渣堆存量達(dá)2.5萬m3，如采用固化/穩(wěn)定化處置方式，處置費(fèi)用較高，且固化/穩(wěn)定化處置后的廢渣仍需要安全填埋處置；（4）該廢渣堆放區(qū)附近有農(nóng)用地和村民居住，如采用原位填埋處置會(huì)對當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)生活造成影響。

綜上所述，建議采用異位安全填埋方式處置該區(qū)域歷史遺留廢渣，徹底消除廢渣對周邊居民和生態(tài)環(huán)境帶來的影響。

4 結(jié)論

本文通過對某歷史銻礦采區(qū)遺留廢渣重金屬污染情況調(diào)查，分析該區(qū)域環(huán)境現(xiàn)狀及造成污染的原因，結(jié)合廢渣堆存條件，在常用廢渣處置方式中選擇適合當(dāng)?shù)氐闹卫泶胧?，為?dāng)?shù)貜U渣重金屬污染治理提供參考，對改善當(dāng)?shù)鼐用竦纳姝h(huán)境，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。