鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復工程環境監理方法探索

盧歡亮

(廣東省環境科學研究院，廣東 廣州　510045)

鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復工程環境監理方法探索

盧歡亮

(廣東省環境科學研究院，廣東 廣州510045)

【摘要】鉛鋅礦尾礦庫污染已成為日益嚴重的環境問題。本文以“植物-化學-微生物聯合修復控制技術”為例，介紹了鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復工程特點，修復前期、修復過程及完成后環境監理需要關注要點、工作制度等，并對今后的發展提出了建議，為完善我國生態類建設項目的環境監理技術規范體系及實踐提供參考。

【關鍵詞】鉛鋅礦尾礦庫；重金屬；生態修復；環境監理

近年來，鉛鋅礦尾礦庫引起水污染、土壤污染、大氣污染等多種環境污染與生態安全問題而逐漸受到人們的重視[1-2]。鋅尾礦庫重金屬污染土壤生態修復已成為環境領域的重要課題之一。2014 年7 月，環境保護部出臺的系列場地調查及修復等技術導則[3-6]，首次將環境監理納入我國污染場地修復工作范疇。環境監理工作的開展，將建設項目環境管理由事后管理向全過程管理的轉變，對確保修復質量、防治二次污染和環境保護具有重要意義。與重金屬污染場地的土壤修復特點不同，鋅尾礦庫重金屬污染土壤生態修復涉及范圍廣、技術難度大、修復時間長，而且需要深入修復工程主體[7]。我國目前尚未有生態修復項目相關環境監理技術規范，因此，開展尾礦庫重金屬污染土壤生態修復環境監理方法研究顯得十分必要，對于完善我國生態類建設項目的環境監理技術規范體系具有重要的指導意義。

1鉛鋅礦尾礦庫環境污染現狀

隨著鉛鋅工業的快速發展，鉛鋅礦尾礦庫污染已成為日益嚴重的環境問題。主要體現在以下幾個方面：

(1) 土壤污染。鉛鋅礦尾礦庫起到重金屬堆積作用，鉛鋅尾礦通常含有大量的黃鐵礦(FeS2)，其酸化導致酸性礦山廢水(acid mine drainage，AMD)的產生和人重金屬的釋放，會嚴重污染礦區周圍的土壤。

(2) 水污染。上述酸性廢水會流入礦區周圍的地表水系、滲入地下水系，使地表水與地下水水源也受到嚴重的重金屬污染。

(3) 大氣污染。鉛鋅礦在堆積過程受到內部因素與外部因素的相互作用會產生有害氣體，污染周邊的大氣質量。

2鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復技術

鉛鋅礦區重金屬污染治理一直以來是我國研究的熱點和難點，國內大學等研究機構在此領域作了大量的探索和研究，取得了較大進展[8-11]。目前，尾礦庫及周圍受污染土壤的生態修復的方法一般有穩定化處理和生物修復處理兩種。研究表明，由于鉛鋅尾礦具有重金屬含量高、養分貧瘠、透氣性差等特點，是尾礦庫植物生長定居的主要限制因素錯誤!未找到引用源。而且，由于重金屬元素在環境中具有相對穩定性和難降解性，在鉛鋅尾礦的污染機理及風險評價、鉛鋅尾礦氧化產酸控制技術、鉛鋅礦區及尾礦廢棄地重金屬污染土壤的植物聯合修復技術、鉛鋅尾礦重金屬生態恢復驗收技術規范等方面仍然存在許多空白，而且尋找可供復制的大面積應用的修復技術和管理方法仍然亟待解決。由中山大學牽頭研究的環保公益性行業科研專項——“鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態控制技術與環境管理研究”，針對典型鉛鋅尾礦庫重金屬污染土壤，提出了“植物-化學-微生物聯合修復控制技術”。即從篩選重金屬超積累植物和耐性植物材料出發，輔之以土壤基質改良和微生物輔助措施，提出科學性較強的鉛鋅尾礦庫及周邊土壤修復工程方案，并且將尾礦重金屬污染的生態風險、健康風險評價與修復技術、驗收管理等全過程有機結合起來。

該方案的重點在于：

(1)重金屬耐性植物或超積累植物的篩選。如篩選生命力頑強，可以減少水土流失、穩固壩坡，同時可以固化或吸收重金屬的植物。

(2)鉛鋅尾礦基質的生物化學改良。主要解決鈍化劑穩定性不足及大面積使用造成二次污染的風險性。

(3)微生物分離純化與投加。根際微生物具有對植物防病促生的潛能，同時有利于提高植物地上部生物量以及促進重金屬的富集，從而提高植物修復的效果[12]。但由于野外條件的惡劣性及不可控性，微生物在現場自然條件能否存活并發揮功效是需要克服的難題。

(4)構建生態攔截系統。為控制水土流失，降低由于降水帶來的污染擴散風險，沿鉛鋅尾礦污染場地邊緣與自然水體連接界面，在環形暗溝中鋪設石礫、吸附填料，表層覆蓋原土種植重金屬耐性植物，建立收集土壤滲漏液和地表徑流的生態攔截系統。

(5)人工濕地系統。葉志鴻等研究表明寬葉香蒲等濕地植物具有較強的忍耐、吸收和積累Pb、Zn、As等重金屬的能力，在韶關凡口鉛鋅礦人工濕地處理系統中已經成功運行了多年[13-14]。采用組合人工濕地技術連接生態攔截系統建立生態凈化系統，用以凈化土壤滲漏液和地表徑流，保護區域的水生態環境，控制由于降水帶來的鉛鋅污染擴散對區域環境的影響。

3鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復環境監理特點

污染(生態)修復類建設項目可分為污染土壤(場地)修復、污染水體修復以及生態環境修復[15]。而污染(生態)修復類的主要目標是督查和指導污染修復過程，減緩或消除環境污染，恢復生態環境。鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復技術方案一般包括尾礦庫污染調查、主要污染源及污染特征分析，環境風險評估結論，擬采取修復技術路線及量化目標，目標可行性分析，技術工藝方案說明，至少需包括所采取材料(如修復植物、土壤穩定化藥劑)種類及用量，使用范圍，關鍵技術參數及處理標準，而且對施工及修復的實施方案應盡量詳盡，包括現場施工組織安排及實施過程中的廢水、廢氣、土壤等二次污染控制及治理措施，最后需提出實施進度計劃、保障措施及環境事故應急預案，對項目的總投資進行估算，并分析修復工程帶來的環境、社會效益等內容。因此，對環境監理的主要任務來說，就是監督“修復技術方案”里所提出的各項環保措施的落實情況。鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復環境監理工作主要有以下幾個特點：

3.1范圍大、周期長

相對于一般的生態類項目，鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復項目除了尾礦庫本身的范圍，還要考慮對周邊水體及土壤的影響，而且除了土壤修復工程外，還涉及到周邊的雨污分流、生態攔截系統等給排水工程，因此，項目影響范圍較大，施工周期較長，其施工期的影響主要體現在施工行為造成的生態破壞和環境污染，而該工程的效果在于實施后對尾礦庫周邊環境要素的改善作用。

3.2專業水平要求高

鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復項目一般為系統工程，除了采用修復技術外，還涉及環境管理方面的內容，對從事環境監理的技術人員專業性要求較高，不但具備較高的環境保護法律法規、環境標準、規范等方面的環保專業知識，而且需要對土壤修復有比較扎實的專業背景，同時還要有很豐富的環境工程設計與施工以及環保設備安裝與調試方面的專業技術知識。

3.3修復技術復雜

鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復由于采用了多種技術集成，以體現協同效果，后期的跟蹤監測及效果評價難度較大，因此在技術方案的復雜性比其他一般生態類建設項目要大，因此環境監理難度較大。

4鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復環境監理實施要點

根據鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復項目特點，需要采用過程控制的原理，根據修復方案的總平面布置圖，技術工藝流程，工期及施工組織安排等，找出修復技術方案的關鍵點和難點，相應編制環境監理實施方案，鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復項目的環境監理重點在于修復方案的落實，其成效體現在修復完成后相關環境因素的達標，如土壤重金屬的穩定效果、酸性廢水的擴散率等。總的來說，按項目實施準備期、施工期、驗收期進行劃分，主要環境監理內容包括(如圖1)：

圖1　鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復環境監理內容

4.1施工準備期——進行設計審核

環境監理機構收集相關資料，對鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復技術設計方案和施工組織設計方案等進行審核，對其中存在的環保問題提出專業意見和建議。環境監理機構主要審核設計單位的施工方案中有關環境保護的內容，是否與經專家評審或環保部門批復/備案的技術方案相符。主要包括：

(1) 審查設計文件中項目修復內容、修復范圍、修復工程量、技術工藝路線、、污染源及目標污染物等內容；

(2) 審查生態攔截系統與人工濕地等輔助工程施工方案與項目技術方案及批復/備案文件的符合性；

(3) 審查施工承包合同中環境保護專項條款，監督檢查各施工工藝污染物排放環節是否按環保對策執行環境保護措施、措施落實情況；

(4) 審查承包商施工期環境管理體系建立、環境管理計劃等；

(5) 監督施工組織計劃是否嚴格按照施工平面圖展開，臨時用地是否占用耕地，是否超出允許范圍。

4.2施工過程的二次污染監理

環境監理的工作方法主要有巡視、旁站、檢查、召開環境例會、記錄與報告及下發環境監理整改通知單等。工程施工期間，環境監理工程師對施工單位在施工及可能產生污染的環節進行全方位的巡視，對主要污染工序進行全過程的旁站與檢查，并應定期召開環境監理例會，對發現的問題下發環境監理通知單及環境監理聯系單。施工行為對外界環境的影響可以劃分為氣、水、聲、固廢等部分，具體如下：

(1)大氣污染防治：大氣污染主要是修復工程施工中尾礦庫表面覆土、生態攔截系統開挖、物料運輸以及不當的土方堆放方式造成的揚塵和顆粒物；其防治措施包括控制車速、車輛加蓋帆布、路面灑水等。施工營地臨時鍋爐和生活爐灶煙氣污染防治措施；施工場地清基、開挖、散裝建筑材料加工和貯存系統、混凝土拌合系統揚塵防治措施；進場道路、取棄土、物料運輸等過程揚塵防治措施。

(2)水污染防治：污染場地修復工程施工期廢水來源包括一般生活污水、基坑積水、沖洗廢水、地表徑流污水等；這就需要在土壤修復場地設置污水沉淀池，對其進行合理處置(如混凝沉淀、回用等)。施工廢水，主要包括砂石料加工系統、混凝土拌合系統、地面沖洗和車輛清洗廢水；生活污水污染防治措施。

(3)固廢污染防治：固體廢物主要來自施工建筑垃圾、生活垃圾以及修復過程中可能產生的廢物。建筑垃圾和生活垃圾分類存放，定期清運。一般工業固體廢物應立足于回收利用，不能利用的應按有關要求進行處置。若處理過程產生了危險廢物，應進行申報，并委托具有危廢處置資質的單位進行處置。

(4)噪聲污染防治：工程施工期間的主要聲源為施工機械噪聲及交通運輸噪聲，一般鉛鋅礦尾礦庫的位置比較偏僻，距離周圍敏感點較遠，相當于一般建設項目，噪聲的影響可能不太明顯，但仍然需要滿足《建筑施工場界環境噪聲排放標準》(GB 12523-2011)。要求施工單位對施工機械盡量選用低噪聲設備，必要時對其采取隔聲降噪措施，如對發電機設置隔聲間。合理安排工作時間，特別要控制夜間的噪聲，避開在夜間開空壓機或其它高噪聲的施工作業。如果周邊存在學校等敏感點，則噪聲需要進行重點防治，而且建設單位應當會同施工單位做好周邊居民工作，公告附近居民和單位，并公布施工期限。

4.3修復過程的環境監理

區別于一般建設項目，鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復工程環境監理單位需要對修復場地進行調查，以確保修復范圍、修復技術與修復方案相符。總環境監理工程師主持編制環境監理方案和實施細則，作為修復過程中的環境監理工作的指導和依據。在工程交底工作中，環境監理單位在前期工作的基礎上詳細介紹鉛鋅礦尾礦庫污染情況、修復目標、修復技術、施工實施計劃等在內的修復工程基本情況。鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復多采取原位修復方式，對“植物-化學-微生物聯合修復技術”中分項工程所涉及的物種選擇、數量、種植方式，土壤改良劑的配比，施加時間、頻次，微生物品種及馴化過程、投加方式，生態攔截系統與人工濕地等建設過程，以及對實施過程中的環境污染減排效果進行跟蹤。

4.4開展修復工程的全過程環境監測

環境監測是環境監理的重要手段，兩者相互相成。環境監理單位充分利用環境監測數據，指導環境監理工作的開展。環境監理人員通過環境監測可以獲取具體的污染數據，經觀察、分析數據，準確地發現建設項目施工過程中對環境的影響。

環境監測的基本目的就是全面、及時、準確地掌握鉛鋅尾礦庫項目環境保護狀況，以及時采取措施：通過對數據的分析，了解環境監理工作開展的效果，作為環境監理單位向承建單位發出環境監理指令的依據。環境監理中的環境監測對象根據工程實際情況可分為大氣監測、地表水水質監測、地下水水質監測、土壤監測、噪聲監測、生態調查等。對鉛鋅尾礦庫項目修復工程來說，本項目的主要環境監測內容包括：

(1)排滲工程和滲濾液達標排放監測：通過對尾礦庫的庫區防滲設施、地表水排水設施、滲濾液收集與排放設施、滲濾液處理與監測設施等的運行情況進行調查，對滲濾液進行達標排放監測，評價尾礦庫修復工程的防滲、地表水排水、滲濾液集排和處理設施的運行效率及滲濾液污染處理效果。

(2)地下水環境影響監測：結合地下水環境現狀調查、地下水環境影響調查，對修復前、后的地下水重點污染指標進行采樣監測，確定修復過程是否對地下水環境產生二次污染。

(3)大氣環境影響監測：一般根據《廢氣無組織排放監測技術導則》(HJ/T 55-2000)要求進行點位布設，在修復區周邊及周邊敏感點設大氣監測點，一般需要在上風向分別設置對照點，監測施工區無組織排放廢氣的排放情況，重點監測TSP等顆粒污染物的達標情況。

(4) 噪聲監測：施工期間，施工場界噪聲評價采用《建筑施工場界環境噪聲排放標準》(GB12523-2011)，環境監理單位可在施工區域場界及主要環境敏感點(若有)附近進行噪聲監測，決定是否要求施工單位采取進一步的降噪措施。

(5)生態環境影響調查：主要包括尾礦庫及周圍環境敏感點生態現狀調查、尾礦庫覆土綠化和生態恢復情況調查、生態影響調查等，重點關注修復前后復墾率、植被覆蓋率等指標的變化。

5結論與建議

我國鉛鋅尾礦庫生態修復工程環境監理工作正處于起步階段，還沒有形成該行業專有的環境監理規范要求、標準等技術文件。由于涉及面廣、專業技術強、內容復雜、綜合性強，今后，需要在以下方面進行探索。

(1)強化技術隊伍建設。鉛鋅尾礦庫生態修復工程專業性強，從業人員的素質和業務能力會直接影響到環境監理工作的水平和質量。因此，需要要求從業人員需要具備土壤修復專業知識，同時能夠具備一定的現場工程經驗，才能滿足工作需要。

(2)早期介入原則。鉛鋅尾礦庫生態修復工程的特殊性，建議將環境監理介入時間由修復工程開始前提前到修復工程前期的現狀調查工作中，參與到技術單位的技術方案的前期研究及編制過程中，對全局及修復思路有個總體把握。

(3)建立全生命周期的評價方法。由于鉛鋅尾礦庫生態修復工程是個系統工程，為了評價修復工程成效，除了技術本身的先進性及可靠性外，環境監理技術規范體系中因引入全生命周期的評價方法，對修復工程的事前、事中、事后給予動態評價并提出相應的管理要求。

(4)引入衛星遙感、無人機等先進技術。由于鉛鋅尾礦庫生態修復工程涉及的面積非常大，最后需要對修復實施后復墾率、植被覆蓋率等指標進行評價，因此，可以考慮采用衛星遙感、無人機等新的先進信息技術進行創新融合，提高評價手段的科學性與準確性。

(5)加強環境風險防范措施環境監理。對鉛鋅尾礦庫生態修復工程的環境風險防范設施與措施、各項風險對策情況進行核查，并評價各項風險對策的可行性。

(6)對驗收指標的選取需有可測量性(measurablity)、可操作性(operability)、可評價性(accessiblity)。

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Study on Environmental Supervision Methods of Ecological Renovation Projects of Lead-zinc Mine Tailings with Heavy Metal Pollution

LU Huanliang

(Guangdong Provincial Academy of Environmental Science，Guangzhou 510045，China)

Abstract：The contamination of Lead-zinc mine tailings has become increasingly serious environmental problems.Taking Phyto-chemical-microbial remediation technologies as an example，the engineering characteristics of ecological renovation projects of Lead-zinc mine tailings were analyzed in this paper.In addition，the focus，principle，methods，system and development trends of environmental supervision during the whole restoration process was also discussed.This paper can provide some useful references for optimization and practice of technical specifications of environmental supervision on ecological construction projects in China.

Keywords：lead-zinc mine tailings；heavy metal；ecological renovation；environmental supervision

作者簡介：盧歡亮，博士，教授級高級工程師，主要從事環境工程技術研發及建設項目環境監理技術管理

中圖分類號：X328

文獻標識碼：A

文章編號：1673-288X(2016)03-0041-04

項目資助：環保公益性行業科研專項(項目編號：201509037)、廣東省科技計劃項目(2015B020215009)、廣東省環科院科技創新項目(HKYKJ-201402)

引用文獻格式：盧歡亮.鉛鋅礦尾礦庫重金屬污染生態修復工程環境監理方法探索[J].環境與可持續發展，2016，41(3)：41-44.