礦山露天采場環境綜合整治實例分析

楚敬龍 譚海偉 苗雨 劉芳 林星杰

摘要：針對我國礦山開采的環境風險問題，以河南某鉬礦露天采場為例，通過現場環境隱患排查手段，查明露天采場現有環境隱患問題，并制定相應的環境整治方案，同時對治理方案進行環境效益分析，為礦山開采中的各類工業場地環境綜合整治提供參考。

Abstract： In view of the environmental risk of mining in China， taking an open pit in a molybdenum mine in Henan Province as an example， through the investigation of hidden dangers on the site， the existing environmental hazards in the open pit are identified， and the corresponding environmental remediation plan is formulated. The treatment plan carries out environmental benefit analysis and provides reference for comprehensive environmental improvement of various industrial sites in mining.

關鍵詞：環境風險;露天采場;隱患排查;環境整治

Key words： environmental risk;open pit;hidden danger investigation;environmental remediation

中圖分類號：X171.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）29-0022-03

0? 引言

礦山的生產建設，對礦山所在區域及周邊的生態環境、土地利用條件等會產生一定的影響[1]。到目前為止，我國礦山環境存在的主要問題有以下幾個方面：礦山開采產生的廢水未經處理直接外排，導致水環境污染，包括礦坑水和尾礦水外排;礦山疏干排水導致的地質環境問題;采礦過程中排放的大量廢棄物占用土地;礦山開采中大量固體廢棄物的堆放經常引發滑坡和泥石流等[2]。為了降低礦山開采的環境風險，避免發生突發環境事件造成環境污染及生態破壞，保護下游敏感目標，企業應定期組織礦山環境隱患排查，并采取措施消除隱患。本文以河南某鉬礦露天采場為例，在分析露天采場環境現狀的基礎上，通過現場環境隱患排查，明確其存在的環境風險，從而制定環境綜合整治方案，為企業環保管理人員及環保監督執法部門提供參考。

1? 露天采場概況

1.1 基本情況

礦山位于河南省西部中低山區的鉬成礦帶上，露采終了境界為長條形，最大長度1540m，最大寬度780m，最高標高1498m，封閉圈標高1342m，采場坑底標高1174m，坑底最大長度310m，寬度260m，采礦平均品位Mo0.076%。礦山設計采用15m臺階高度、高風壓潛孔鉆機穿中深孔、多排微差爆破、電鏟鏟裝的采剝方法。礦石運輸采用汽車—地面破碎站—溜井—斜井皮帶運輸至選廠方案，廢石采用汽車運輸方案。大氣降水形成的地表徑流是影響礦山充水的主要水源。緊鄰露天采場西側發育有一條河流，為Ⅱ類水體，由南往北流出礦區。

1.2 主要污染源及污染物

廢氣方面，露天采場內的廢氣來自兩方面，一是穿孔、爆破、裝載、運輸過程產生的無組織粉塵及揚塵;二是爆破和機械燃燒產生的N2、CO2、NO2、SO2;為了控制采場粉塵及路面揚塵，礦山配備了專用灑水車2輛，定期對場地及路面進行灑水。廢水方面，主要來自采礦工業場地辦公樓產生的生活污水及開采產生的少量礦坑涌水，生活污水經生化處理后用于工業場地灑水降塵，礦坑涌水先泵入采場西側的沉淀池，再由沉淀池沉淀后回用于生產。固體廢物方面，主要為采礦廢石及少量生活垃圾，廢石運往排土場堆存，生活垃圾運至垃圾中轉站集中處理。

1.3 現有風險防控措施

露天采場現有風險防控措施見表1。

2? 主要環境問題

2.1 污染源監測

在找出露天采場的主要環境問題之前，對其中廢水、廢氣、固體廢物污染源進行了監測。企業委托有資質的檢測單位對露天采場沉淀池的水進行了成分檢測。正常情況下，露天采場沉淀池收集的礦坑涌水用泵打回采場高位水池用于采礦生產及綠化降塵不外排，但一旦泄漏或雨季外排有可能對下游河流水質產生影響，依據礦區地表水的環境功能區劃，采用《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅱ類水質標準限值對檢測結果進行對比分析。檢測結果見表2。

由表可知，除Mo超標30.6倍外，其余重金屬因子均滿足標準要求。由于Mo超標嚴重，說明礦坑涌水、沉淀池水及雨季礦坑積水一旦外排均有可能對下游Ⅱ類水體造成影響，因此露天采場礦坑積水（包括正常涌水及雨季積水）及沉淀池水均不能外排。

另外，對生活污水、露天采場上風向和下風向的無組織廢氣進行了監測，監測結果均滿足相關標準限值要求。對采礦廢石進行了浸出毒性試驗，表明廢石為第I類一般工業固體廢物。

2.2 環境隱患排查

環境隱患排查是降低礦山環境風險、將事故消滅在萌芽中的最基礎、最根本的方法。環境隱患排查是一個動態的、持續改進的過程，需要先確定排查對象及環節，針對排查環節進行測量評價，并對其進行分析，對發現的隱患進行整改，再進行復查，以此循環往復，逐步降低甚至消除環境隱患，預防突發環境事件的發生[3]。通過對露天采場的現場環境隱患排查，發現的問題及初步整治措施見表3。

3? 環境綜合整治

3.1 整治目標

針對礦山露天采場排查出的環境隱患問題，依據系統工程的思路，對表3的前3個環境隱患問題進行重點整治，實現截水溝整治、廢棄廢石堆生態化治理、暴雨期礦坑積水處理等工程，其余環境隱患問題根據表3的初步整治措施進行整治即可。通過落實各項工程措施，逐步使得露天采場及周邊環境污染問題得到明顯的改善，減輕對區域環境的壓力，實現礦產資源開發和環境保護的良性循環，促進礦區及周邊環境健康發展。

3.2 環境綜合整治工程

3.2.1 截水溝整治工程

露天采場北面和東面的山坡為開采區部分，不需設置截水溝，而南側和西側為溝谷地，均有溪流通過，因此設置了南側和西側截水溝，其中南側截水溝的溪水匯入西側截水溝后，通過西側截水溝排出礦區，既起到了導流溪水的作用，也將南側和西側山體的雨季山洪水截住，并導流出礦區之外。為避免下游地表水體受到污染，應對截水溝現狀進行整治：①清除截水溝內的雜草，使截水溝導流通暢，避免洪水期由于導流不暢引起洪水漫出;②清除生活垃圾，并禁止工人往截水溝內亂扔垃圾;③對遺撒于截水溝內的廢石、廢渣進行清理，并將清理的廢石、廢渣運往排土場排放;④對截水溝進行全面排查，發現破損、斷裂部位及時修補，對部分沒有硬化的溝底和溝壁采用水泥砂漿進行修補，確保截水溝完好、通暢。

3.2.2 廢棄廢石堆生態化治理工程

經過現場調查，在露天采場西側，有廢棄的廢石堆沒有清理。對需清理的廢石，由挖掘機、自卸汽車配合清運、排土，運往排土場;廢石清理后，用推土機進行土地平整，配置綠化帶，實現礦區周圍綠色化、生態化。具體措施為：①土地平整：為確保植物良好的立地條件，場地要保持適當的平整度，各場地平面起伏應不大于5°;②栽種植被：場地挖植樹穴，穴規格50cm×50cm×40cm，穴內客土，穴間距2m×2m，種植喬木，采用間栽的栽植方式，以刺槐、柳樹、雪松、油松等為主。灌木采用間栽的栽植方式，間距1.5m×1.5m，以酸棗、胡枝子、荊條、迎春花為主;同時撒播草籽，草種為白羊草、披針草、車前草、狗尾草等，草種播種標準為15kg/hm2。

3.2.3 暴雨期礦坑積水處理工程

礦山生產在正常情況下礦坑積水很少，全部抽到沉淀池沉淀后用于采礦生產，而暴雨期礦坑積水較多，沉淀池容積不能容納暴雨期的礦坑積水，此時如果直接外排將導致受納地表水體受到污染（主要是鉬污染）。采取的措施為：一旦暴雨期產生大量礦坑積水，則停止采礦生產，將礦坑積水暫時存于露天坑及沉淀池內，并在露天采場布置抽水泵，盡快架接管道將礦坑積水泵回選廠10萬m3蓄水庫回用于選礦生產，在恢復礦山生產前全部消耗，以確保礦坑積水不外排。架接管道需設置由露天采坑泵往蓄水庫的管線，排水管采用DN300無縫鋼管，共設兩條（視情況一用一備或兩條同時使用），由采坑底部沿邊坡敷設至蓄水庫，敷設距離約5.5km。

3.3 流域控制斷面監測計劃

通過本次環境綜合整治，預期露天采場下游地表水中的鉬濃度將逐步降低。為了跟蹤監測地表水鉬濃度變化，驗證環境整治效果，在露天采場西側地表水體的上下游布設了2個流域性斷面（對照斷面和控制斷面），主要監測因子為pH和鉬。每季度監測一次，并對數據存檔、分析。

4? 環境效益分析

該環境綜合整治方案的實施可以有效促進和加速企業對露天采場現有環境問題的整治，大大減少對周邊環境的污染程度;有效補充企業現有的風險防控及應急措施，使企業能夠更好的對露天采場進行管理，預防突發環境事件的發生;通過減少污染源，使地表水體中的鉬濃度逐步降低，極大改善了水環境質量，減輕對下游河流的影響。

經過環境綜合整治，可減少的排入外環境的廢水主要為礦坑積水，可用下式計算：

式中：W為年均可利用雨水資源量（m3）;H為年均降雨量（mm），本方案取值712.6mm;？準為徑流系數，本方案取值0.8;A為匯水面積（m2），本方案露天采場取值1.2×106m2。

經計算，露天采場年均可利用雨水資源量為684096m3，經過環境整治后禁止外排，全部回收利用，根據鉬濃度檢測值2.21mg/L，可得露天采場重金屬鉬的減排量為1.51t/a。

5? 結論

①礦山開采中的環境風險不容忽視，在了解礦山露天采場污染源、現有防控措施的基礎上，通過環境隱患排查查明露天采場的主要環境問題，有針對性的提出環境綜合整治方案，消除隱患，降低環境風險，環境效益明顯，可為礦山其他工業場地的環境整治方案提供參考。

②企業應制定環境隱患排查制度，定期查明存在的環境問題，并根據不同工業場地的特點，制定或更新相應的環境綜合整治方案，提高企業環保管理水平，避免突發環境事件的發生。

參考文獻：

[1]黃李惠子.露天采場土地復墾措施及效果淺析[J].安徽農學通報，2018，24（01）：59-60.

[2]曹學兵.礦山存在的環境問題以及礦山環境保護與整治建議[J].科技創新導報，2012，13：147.

[3]白飛，林星杰，尹波.尾礦庫環境安全隱患排查技術要點分析及應用實例[J].有色金屬（礦山部分），2017，69（05）：80-83.