尾礦庫的生態環境現狀及綜合治理方案研究

盧星諭

（廣東省地質局第七地質大隊，廣東 惠州 516008）

近年來，整個礦業開發領域的普遍現象就是比較重視前期的開采，而忽視了后期的治理工作，導致礦產開采帶來的環境問題愈發嚴重。廢石堆以及尾礦庫的數量也在逐年增加，不僅占用了大量的農田土地和居民用地，還加劇了環境污染的程度。針對采礦工程帶來的環境問題，國內外學者開展一系列研究，以美國、德國和日本等國家為首，礦山環境治理工作已經取得了一定成效[1]。國內關于礦山環境治理工作的研究主要是集中在地質災害以及廢棄礦渣處理層面，并制定了相應的法律法規，截至目前，已經有了較大突破。尾礦庫主要指的是被篩選后的尾礦儲存場所，受地理環境等條件的影響，尾礦庫的危險性較高。研究資料顯示，學術界關于尾礦庫的生態環境現狀及綜合治理方案的文獻資料并不是十分全面，有待進一步探討。

1 尾礦庫的生態環境現狀

1.1 土壤生態環境

將位于A地的尾礦庫作為研究對象，研究尾礦庫的土壤生態現狀，根據檢測樣本，得出土壤中的主要污染物信息如下。

由表1可以看出，在A地的尾礦庫土壤中，鋅和鉻的占比最大，其次是鎘和鉛，根據表1中的數值劃分尾礦庫土壤中的重金屬污染物。尾礦庫土壤的污染程度與礦區距離之間，存在著一定的關聯，越接近尾礦庫的地區，其土壤污染程度越嚴重。受降雨量等因素影響，這種規律在不同地區會存在不同程度的變化。結合重金屬污染物的生物特征，其本身的毒性遷移和循環都與污染物的分布形態有關，污染物的總量反而只能影響整個遷移過程的一部分[2]。此外，在溶解和沉淀過程中，重金屬污染物的化學形態也會出現不同程度的擴散，需要在固定進行數據更新。

表1 土壤污染情況

1.2 水體生態環境

通常來說，尾礦庫的主要污染物為固體廢棄物，但是由于A地尾礦庫的廢水排放量較大，廢水中的選礦藥劑和礦石中的金屬元素相互影響，造成尾礦庫的水污染。A地尾礦庫水污染具體情況如下表所示。

從表2可以看出，A地尾礦庫水污染物中，鋅的占比最多，其次是氟含量，結合多種污染指數分析法，根據污染物的濃度，劃分生態效益等級。尾礦庫的水體生態環境可以根據地層結構，劃分為地表水、淺層地下水和深層地下水三個層次。尾礦庫水體污染的形成，主要是因為尾礦泥渣中的毒害物質與礦區內的礦物質，二者之間產生了化學反應，導致污染程度上升。根據采集到的數據顯示，水體污染的分布規律為淺層地下水的污染濃度，比地表水和深層地表水的污染程度更嚴重。

表2 水污染情況

1.3 大氣生態環境

除了土壤和水體污染之外，A地尾礦庫還存在大氣污染的情況，表現形態為懸浮顆粒物，主要是由于礦區建筑材料運輸以及施工產生的粉塵，被吹散后造成粉塵污染。

從表3可以看出，A地尾礦庫的大氣污染物中，鉛的占比最大，其次是鎘和汞。在礦區生產過程中，大氣污染可劃分為風力起塵和動力起塵兩種類型，建筑材料以及表層浮塵受到大風天氣的影響，產生了大量的懸浮塵粒。由于礦區的施工周期較長，導致建材露天堆放的時間較長，而大氣中塵粒的漂浮范圍和沉降速度都與空氣的干燥程度有關。尾礦庫的顆粒直徑也是影響大氣污染物擴散的關鍵因素，顆粒直徑較大時，粉塵量會相對變少；顆粒直徑較小時，粉塵量相對較大。基于上述描述，完成尾礦庫的土壤、水體和大氣生態環境現狀分析工作。

表3 大氣污染情況

2 尾礦庫的綜合治理方案

2.1 建設土壤治理工程

針對尾礦庫的生態污染問題，建設生態治理工程。根據調查資料可知，造成尾礦庫的土壤污染的主要原因有兩個，一個原因是尾礦庫的廢水排放到了地表，另一個原因是尾礦本身的有害物質覆蓋面積較大。尾礦庫的石材堆放，在滿足施工標準的同時，還需要考慮堆放時間過長導致的滲透問題[3]。在尾礦庫的周圍用磚和水泥砌成一道圍墻，用于阻擋洪水涌進尾礦庫中。此外，尾礦庫的坡面是生態治理的重點對象，受重金屬污染物的影響，周邊的土壤、植被和水體都需要及時修復，否則其污染范圍還會進一步擴大。將消除重金屬污染物作為整治的主要目標，選擇具有吸收、降解重金屬能力的綠色植物，并在尾礦庫周邊進行大面積種植。同時，綠色植物的根系扎根土壤后，具有穩固尾礦庫坡面的能力，根據污染程度和表現形式，科學合理地制定種植方案。但是由于尾礦庫的土壤也收到了不同程度的污染，不能采取直接覆蓋的方式，而是主要在開展種植工作前，在土壤表層添加少量的微生物，用以降低重金屬物質的濃度。網狀植草具有較強的生物修復能力，既能夠穩固尾礦庫的坡面，又能夠迅速扎根土壤，有效抵擋沙塵暴的侵襲。

2.2 擴大水污染治理面積

擴大尾礦庫的水污染治理面積，是尾礦綜合治理方案的關鍵環節。針對尾礦庫的水污染問題，可根據實際污染情況，在礦區內引入污水處理裝置，對于被污染的水源進行集中排放與處理，利用截水溝等基礎設施將污染水引入污水庫中，截水溝截面圖如下圖所示。

由圖1可以看出，尾礦庫的截水溝深度比其他礦區的略深，原因是尾礦庫周邊的淺層地表水和深層地表水，受尾礦截流的影響較大。在尾礦庫周邊，無論是粗尾礦水還是細尾礦水的重復利用率都比較低。這種情況就導致地表水和地下水的污染治理難度變大，需要結合尾礦庫的周邊地勢，在坡面上修建黏土斜墻，并在水源下游修建水流調節庫，將尾礦庫排除全部廢水進行收集處理。充分考慮尾礦庫綜合治理工程的可操作性，以突出治理重點為原則，統籌全局，將尾礦庫的環境治理范圍劃分為多個治理區域，并根據實際情況，制定合理的治理方案。擴大尾礦庫的污水治理范圍，以尾礦庫為中心，在水溝底部設置具有防水功能的土工布，并利用砂漿將土工布與尾礦庫的圍墻表面抹平，并根據尾礦庫的水污染程度不斷調整治理進度。

圖1 截水溝截面圖

2.3 提升重金屬利用率

根據尾礦庫生態環境的現狀可知，造成尾礦庫土壤污染、水體污染和大氣污染的主要原因就是尾礦中含有較多的重金屬，這就決定了在進行綜合治理的過程中，需要不斷提升重金屬的利用率。結合先進的環境治理技術，加大重金屬的開采力度并提升重金屬的開采效率。在生態環境治理的過程中，能同時兼顧生態效益和社會效益。礦區開采是經濟發展必然需求，但是在長期的開采過程中，造成的環境污染問題已經嚴重威脅到了周邊居民的生活安全，也對當地生態環境造成了嚴重破壞。同時，對尾礦庫的地形地貌產生的影響，可以先進行平整和清理，依靠先進的科學技術，對尾礦庫內的土壤進行成分檢測，根據檢測結果提取有效的金屬信息，并由專業的技術人員制定重金屬再利用方案。以生態環境保護和土地利用為原則，在提升重金屬利用率的同時，開發新的自然景觀。根據尾礦庫的發展規劃，劃分出一定的農業用地和居民用地，對尾礦庫的土壤進行綜合評估，根據評估結果制定綜合治理方案。重金屬元素都具有較高的科研價值，只要應用在合適的領域，就能發揮其利用價值。提升尾礦庫的重金屬利用率，不僅能在一定程度上帶來經濟效益，還能有效實現尾礦庫的綜合治理目標。

2.4 政府引導加大治理力度

尾礦庫的環境治理，需要當地政府出面并引導，加大環境治理力度。根據當地實際情況，設置專業環境保護機構，對尾礦庫的生態環境數據進行實時監測和采集。保證政府監督貫穿在礦區開采過程的始終，對尾礦庫的環境治理進行科學監測，并給出相應的治理進展評價。從尾礦庫的選址、投入使用到結束和修復階段都由政府出面并加以監管，保證尾礦庫的建設和使用都在科學合理的范圍內。尾礦庫的綜合治理作為生態環境修復的重要環節，在相應的生產力水平下，根據環境治理的法律法規，由政府參與制定尾礦庫的環境治理。利用多媒體等宣傳手段，宣傳環境治理的必要性，提高從業人員的環保意識。目前我國關于生態環境治理與修復的技術手段，已經達到了一定高度，在技術和資金支持下，尾礦庫的綜合治理工程，能夠得到相應的支撐。充分發揮政府監管職能，明確責任主體，并完善相關的追責機制，使尾礦庫治理工作順利推行。

3 結語

本文分析了尾礦庫的生態環境現狀，并提出了相應的綜合治理方案。推動了整個尾礦庫的環境治理領域發展，并為學術界開展相關研究提供了更加豐富的研究內容，在一定程度上豐富了關于尾礦庫生態環境治理的文獻資料。由于本人能力有限，對其他類型礦區的生態環境現狀調查得還不夠詳細，未來將不斷完善。