歷史遺留含重金屬廢渣處置技術應用分析

關鍵詞：歷史遺留廢渣；重金屬污染；處置技術

中圖分類號：X758 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）05-0171-03

DOI： 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.05.050

Abstract： Sincethe3thFive-YearPlanperiod，local govermmentshavecontinued topromotethe anagementofhstorical waste residue，however，duetoalarge numberof historicaldebts，thereisstillalargeamountofhistorical wasteresiduethat has not been safely disposed of.These waste residues often contain heavy metals，are disorderly stacked，lack necessary protective measures，and are easily washed away by rainwater into downstream soil and surface water，causing heavy metal polution todownstream water bodiesand soil.This paper comparesandanalyzes the main disposal technologies for historical waste residues containing heavy metals，and elaborates in detail with specific engineering examples，providing reference for the implementation of similar projects.

Keywords： historical waste residue; heavy metal pollution; disposal technology

近年來，我國礦產資源開發(fā)事業(yè)飛速發(fā)展，取得突出的經濟效益。但是，早期開發(fā)方式粗放，有色金屬礦產開采會造成重金屬在環(huán)境中的遷移，特別是含重金屬的廢渣露天堆存，在地表徑流的作用下，重金屬富集于下游土壤或水體中[，進而通過食物鏈進入人體，對居民健康及生態(tài)環(huán)境造成影響。礦產資源的開采不能以犧牲環(huán)境為代價，《“十四五”土壤、地下水和農村生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》提出，整治涉重金屬礦區(qū)歷史遺留固體廢物，全面排查無序堆存的歷史遺留固體廢物，制定整治方案，分階段治理，逐步消除存量[2。本文依托某地區(qū)含重金屬廢渣治理工程，探討技術可行、經濟合理的治理模式，為類似項目的實施提供參考。

1歷史遺留含金屬廢渣處置技術

1.1 礦洞充填

礦洞充填技術是指將歷史遺留廢渣采用干式或者加入水泥砂漿充分攪拌后投入礦洞中，用以處理廢渣，封堵礦洞。采用歷史遺留廢渣對礦洞進行充填，不僅能達到處置遺留廢渣的目的，還能有效防止地表塌陷，減少山體滑坡等地質災害。該技術可利用現有礦洞，減少占地面積，但施工工藝相對復雜，危險系數較高，可能污染地下水。

1.2 原位風險管控

原位風險管控技術是指在固體廢物堆積原址，通過對廢渣堆進行削坡整形、覆蓋防滲膜、修建擋土墻、修建截排水溝以及覆土綠化等工程措施，對廢渣進行有效管控，防止廢渣因雨水沖刷流失到下游，并減少滲濾液產生量，降低對周邊環(huán)境的影響。該技術施工簡單、工期短，處置費用低，原位處置，廢渣開挖、轉運量小，但治理不徹底，項目區(qū)地質要求高，需要具備天然防滲層。

1.3 安全填埋

安全填埋技術是指將歷史遺留廢渣開挖、運輸至填埋場進行填埋處置，填埋場主要包括防滲系統(tǒng)、滲濾液收集和導排系統(tǒng)、封場覆蓋系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及其他公用工程和配套設施。填埋場的選址、建設、運行和封場等過程的環(huán)境保護要求需要滿足相關規(guī)范及標準。該技術施工簡單，工期短，不受廢渣污染物種類限制，但填埋場選址較為困難，占用土地資源，填埋后可能產生滲濾液。

1.4有價金屬回收

受當時技術條件限制，歷史遺留廢渣中的有價金屬往往未得到充分利用，不僅造成環(huán)境污染，也造成資源浪費。有價金屬回收技術通過對廢渣進行詳細物相分析，弄清廢渣性質和成分，然后提取其中有價成分。該技術可以產生一定的經濟效益，實現廢渣的減量化，但工藝相對復雜，治理周期較長，有價金屬提取后，剩余的大量廢渣需要處置。

1.5 資源化利用

資源化利用技術是指以廢渣為主要原料，通過破碎、壓縮、煅燒等工藝生產砂粉混凝土、水泥、多孔磚、建筑骨料和混凝土砌塊等建材。廢渣的資源化利用符合綠色、低碳、循環(huán)的經濟發(fā)展理念，既可以減少天然資源開采，也符合“無廢城市”建設要求。該技術可實現廢渣的資源化、無害化，但廢渣含有有害物質，二次污染防治要求高，廢渣生產的產品接受度低，市場銷售受影響。

1.6水泥窯協(xié)同處置

水泥窯協(xié)同處置技術是指將滿足或經過預處理后滿足入窯要求的固體廢物投入水泥窯，在生產水泥熟料的同時實現固體廢物的無害化處置，達到廢渣安全處置的目的。該技術工期短，治理徹底，無遺留廢渣，可釋放廢渣侵占的土地資源，但運輸、處置費用高，二次污染風險較高。

2 應用案例分析

2.1 現狀調查

以湖南省益陽市某地歷史遺留含重金屬廢渣處置工程為例，重點介紹項目工藝技術的選取及工程治理措施。項目區(qū)原始為林地，礦業(yè)開采始于20世紀50年代，產品為銻、鎢，各礦點于21世紀初陸續(xù)關閉。項目區(qū)有5個廢渣堆，總面積為 18 251.84m² ，廢渣量約為10.1萬 m³ ，露天堆積于陡峭山坡或壓占溪流河道，經雨水淋溶后，有害的重金屬析出，隨水流進人周邊環(huán)境，造成下游農田土壤和水體受到重金屬污染。調查過程共采集10個廢渣樣品進行檢測，結果如表1所示。樣品酸浸結果顯示，10個廢渣樣品酸浸出液的各重金屬含量均未超過《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》（GB5085.3—2007）的限值，本項目廢渣均不屬于危險廢物。

表1廢渣浸出毒性（酸浸）檢測結果單位：mg/L

廢渣樣品水浸結果如表2所示。經分析，10個廢渣點位中，9個點位pH值超過《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）的限值，4個點位鋅含量超過標準限值，8個點位銅含量超過標準限值，4個點位銻超過《錫、銻、汞工業(yè)污染物排放標準》（GB30770—2014）的限值，因此可以判定項目區(qū)廢渣屬于第Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物，超標因子為 pH 以及重金屬鋅、銅、銻。

2.2工藝技術比選

在技術方案比選中，歷史遺留含重金屬廢渣治理應充分考慮技術可行性、治理周期、場地規(guī)劃用途和處理經濟性等限制因素。本項目技術方案比選如表3所示。從技術可行性、周邊環(huán)境影響、處理經濟性等因素進行綜合考慮，本項目歷史遺留含重金屬廢渣的治理擬采用原位風險管控技術。

2.3 工程措施

一是渣堆整形工程。項目區(qū)廢渣堆坡度較大，廢渣容易受雨水沖刷流失，因此首先需要對廢渣堆進行削坡整形，對現場5個集中廢渣堆進行挖高補低，并將周邊零散的廢渣集中清運到廢渣集中區(qū)進行管控，削坡整形坡比一般不宜大于1/3。二是擋渣墻修建工程。廢渣整理后，部分坡度較陡區(qū)域需要建設擋土墻對渣堆進行穩(wěn)定，防止渣堆失穩(wěn)，重力式擋墻穩(wěn)定性高，造價低，易于施工，因此本項目在5處集中廢渣堆下游建設一座重力式漿砌石擋土墻對廢渣堆進行穩(wěn)定。三是封場防滲工程。廢渣原位風險管控重點是對廢渣堆進行有效的封場防滲，減少地表徑流進人廢渣堆中，從而減少滲濾液的產生，防止對下游環(huán)境造成污染。本項目歷史遺留廢渣屬于第Ⅱ類一般工業(yè)固廢，采用防滲膜并輔以黏土進行防滲。四是截排水工程。為了防止雨水對管控區(qū)表面覆土的沖刷，封場后需要在管控區(qū)周圍修建截洪溝，防止周邊匯水進入管控區(qū)，并且在管控區(qū)表面修建排水溝，將雨水有組織地導流至管控區(qū)周邊截洪溝中，排至渣場外。五是生態(tài)恢復工程。廢渣管控后需要對管控區(qū)進行生態(tài)恢復，防止水土流失，同時為了不對防滲層產生破壞，擬采用根系較淺的“草種 + 灌木”結合的生態(tài)恢復方式，根據項目區(qū)自然條件，選擇狗牙根、茅草、格?；ńM成的混合草種，均勻撒播，灌木選擇山茶花和月季。項目完成后，經評估檢測，下游水體環(huán)境治理得到較大改善，環(huán)境風險得到有效控制，項目一次性通過驗收。

表2廢渣浸出毒性（水浸）檢測結果

注：pH值、鋅、銅、錳和砷執(zhí)行《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）的限值，錦執(zhí)行《錫、銻、汞工業(yè)污染物排放標準》（GB30770—2014）的限值。

表3技術方案比選

3結論

“十三五”時期以來，國家全面啟動歷史遺留廢渣治理工作，目前已取得積極成效。對于歷史遺留含重金屬廢渣治理，應結合廢渣堆存區(qū)現狀、廢渣量、污染程度、水文地質條件、社會經濟條件、周邊敏感點分布等實際情況，以廢渣的資源化、減量化、無害化為出發(fā)點，從技術可行性、經濟合理性、環(huán)境風險可控性等方面進行綜合比較，選擇合適的工藝技術。

參考文獻

1曹見飛，段欣榮，吳泉源，等.金礦區(qū)周邊農田土壤重金屬源解析研究[J].環(huán)境污染與防治，2021（5）：546-552.

2 生態(tài)環(huán)境部，國家發(fā)展和改革委員會，財政部．“十四五”土壤、地下水和農村生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃[EB/OL].（2021-12-29）[2025-02-16].https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-01/04/content_5666421.htm.