某銻礦開采場地歷史遺留廢渣污染調查及治理建議

周學鋒

（中鋁環保生態技術（湖南）有限公司，湖南 長沙 410116）

金屬礦產是人類經濟社會發展的重要資源，在金屬礦產開采過程中，會造成重金屬在環境中的遷移，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，導致礦區周邊土壤中重金屬富集［1］，進而通過食物鏈傳遞進入人體，對當地環境質量和居民健康造成嚴重影響［2］。

為盡快恢復金屬采礦區土壤和生態環境，減少重金屬污染物對采礦區的影響，對含重金屬廢渣的污染治理已成為當前急需解決的環境問題［3］。本文通過對某銻礦采區歷史遺留重金屬廢渣的污染現狀調查，分析造成污染的原因，并提出治理建議。

1 廢渣堆存場地現狀調查

1.1 場地歷史沿革

調查場地所在區域銻礦資源豐富，該銻礦采區屬于老采區，無序開采歷史久遠，區域內遺留有部分廢棄礦硐、礦渣。20世紀90年代到本世紀初，當地私采濫挖現象突出，無序開采的同時進行選礦，采選后的廢渣隨意堆放至礦區周邊山谷坡地，廢渣中的重金屬經降水淋溶釋出進入環境，給當地居民的生活和身體健康造成不利影響。

1.2 廢渣堆存現狀

從調查現場情況看，遺留礦渣多為無序堆存，堆積于陡峭山坡或壓占溪流溝谷，未采取任何防護設施，雨季易誘發泥石流，且礦渣經淋溶后，其中的重金屬隨水流進入環境，對下游帶來極大的環境安全隱患。

礦區目前遺留2處采礦廢渣堆（分為A、B區），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，成分多為灰巖碎塊石，呈棱角狀，塊徑3～25 cm，含量約占80%～90%，分布不均，穩定性差，碎塊石中可見中粗砂及粘粒充填。

1.3 廢渣屬性

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

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

表1 廢渣浸出毒性（酸浸）檢測結果 mg/L

由表1中檢測數據可知，調查區域內歷史遺留廢渣的酸性浸出重金屬因子濃度均低于《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》（GB 5085.3—2007）標準限值，說明區域內重金屬廢渣不屬于危險廢物。

根據《一般工業固體廢物貯存和填埋污染控制標準》（GB 18599—2020）進一步明確廢渣的一般工業固廢類型，采用《固體廢物浸出毒性浸出方法-水平振蕩法》（HJ 557—2010）對廢渣樣品進行水浸，浸出結果與《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）表1中一類污染物最高允許排放限值和表4中一級標準限值進行對比，結果見表2。

表2 廢渣浸出毒性（水浸）檢測結果 mg/L

由表2數據可知，調查區域內遺留廢渣樣品的砷浸出濃度超過《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）中的限值，超標率為55.6%，說明該區域遺留廢渣屬于第II類一般工業固體廢物。

1.4 廢渣堆存場地及周邊土壤環境調查

1.4.1 重金屬廢渣堆存場地土壤

廢渣堆存區域土地規劃用途為農業和林業用地，調查期間對該區域廢渣下部土壤進行部分采樣，采用《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準》（GB 15618—2018）中表1風險篩選值（其他）進行分析評價，共布設5個采樣點位，采集土壤樣品14個，檢測結果見表3。

表3 廢渣堆存場地土壤采樣檢測結果

由《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準》（GB 15618—2018）中表1（其他）對比可知，調查區域內A、B區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，部分樣品存在鎘、鉛超標。其中砷的超標率為92.8%，鎘的超標率為35.7%，鉛的超標率為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。這可能是因為堆場內含重金屬廢渣經雨水長期淋溶，產生含重金屬因子的滲濾液并下滲至土壤，對所在區域土壤造成了一定程度的重金屬污染。

1.4.2 周邊對照點和敏感目標土壤

調查區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，西側為堆場下游，調查期間在廢渣堆場南、北、東側約100 m的山坡林地中采集對照點土樣，在堆場西側下游約300 m菜地采集敏感點土樣，土樣的檢測結果見表4。根據《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準》（GB 15618—2018）中表1（其他）風險篩選值對比可知，遺留廢渣堆存場地周邊對照點的土壤樣品重金屬濃度均低于標準限值，但西側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的菜地土壤造成了一定程度的砷污染，存在污染擴散的風險。

表4 敏感目標和對照點土壤采樣檢測結果 mg/kg

2 原因分析

2.1 早期礦區采選生產不規范

該礦區屬于老采區，在早期開采和選礦過程中，未進行系統的產業布局和規劃。開采過程受當時技術水平限制，選礦效率低，大量重金屬未被利用進入廢渣或尾砂中，且當時未規范建設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生的滲濾液進入下部土壤。

2.2 廢渣無序堆存

該礦在歷史生產過程中，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的環境保護措施；2012年停采后，原采選礦過程產生的遺留廢渣和尾砂無序堆積在礦區內，一直未進行安全處置，導致水土流失嚴重。這些無序堆放的固體廢物經大氣降水長期淋溶和轉化，產生含有較高重金屬濃度的滲濾液，其有毒有害物質隨之遷移到周邊的環境中，在廢渣堆存區下方和下游農田土壤中累積，造成一定程度的污染。

3 治理方案與建議

根據現有技術條件，目前國內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/穩定化處置、安全填埋等［4］。各類廢渣處置方式的優缺點見表5。

表5 常用廢渣處置方法

根據調查區域內遺留廢渣的屬性、廢渣堆存量、周邊環境敏感點分布、治理成本等條件，結合上述幾種廢渣處置方式的優缺點進行比選，選擇一種適合當地遺留廢渣處置的方式：（1）調查區域內廢渣主要為采選廢渣和尾砂，其中有價值金屬含量低，不具備進一步資源化利用的價值；（2）現場遺留廢渣均為無機物，熱值低，進行焚燒處置成本高；（3）該區域廢渣堆存量達2.5萬m3，如采用固化/穩定化處置方式，處置費用較高，且固化/穩定化處置后的廢渣仍需要安全填埋處置；（4）該廢渣堆放區附近有農用地和村民居住，如采用原位填埋處置會對當地居民生產生活造成影響。

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

4 結論

本文通過對某歷史銻礦采區遺留廢渣重金屬污染情況調查，分析該區域環境現狀及造成污染的原因，結合廢渣堆存條件，在常用廢渣處置方式中選擇適合當地的治理措施，為當地廢渣重金屬污染治理提供參考，對改善當地居民的生存環境，促進當地經濟社會可持續發展具有重要意義。