金屬礦采選項目環境風險評價

田豐 楊可 何海濤

（安徽長之源環境工程有限公司 安徽合肥 230061）

環境風險事件的發生具有很大的不確定性、危害性，通過開展環境風險評價，可以確定風險發生概率，預測環境危害程度，并提出風險防范、應急與減緩措施，從而提高企業環境風險防范及應急能力[1]。建設項目環境風險評價的基本內容包括：風險識別、源項分析、風險計算和評價以及風險管理等[2]。環境風險評價是解答建設項目是否有風險、影響程度如何、影響是否能夠接受的過程，直至得出客觀可信的結論是一個相對復雜的過程[3]。金屬礦采選項目因其特有的采選工藝需求和原輔料的使用，具有不同于其他項目的環境風險。由于事故的發生具有偶然性，因此風險也是偶然的而不是必然發生[4]。本文以安徽鼎勝礦業發展有限公司百丈巖鉬（鎢）礦40萬噸/年采選工程項目為研究對象，對金屬礦采選項目環境風險評價展開討論。

1 項目概況

安徽鼎勝礦業發展有限公司百丈巖鉬（鎢）礦40萬噸/年采選工程變更項目位于皖南山區北部的青陽縣城110°方向，行政區劃隸屬于安徽省池州市青陽縣酉華鄉管轄。本項目采礦權面積為2.917 km2，年采原礦40萬t，配套選廠規模為1500 t/d，服務年限16年。變更項目選礦工藝進行了局部調整，鎢礦浮選由常溫改為加溫，增加4 t/h鍋爐一臺，增加選硫生產工序，將原兩條500噸選礦系列整合成一條1000噸選礦系列。

2 風險識別

2.1 物質危險識別

通過對照《建設項目環境風險評價技術導則》（HJ/T 169-2004）附錄A.1內容，本變更項目涉及的危險物質主要為硫酸銅、丁基黃藥和鹽酸。

丁基黃藥又稱丁基黃原酸鈉，分子式：C4H9OCSSNa。主要用作有色金屬礦和稀有金屬礦浮選的捕收劑，對硫鐵礦浮選捕收效果更好。丁基黃藥帶有刺激性臭味，有毒；易吸水潮解，不穩定，受熱、受潮、遇酸堿分解應貯存于陰涼、干燥地；易點火燃燒，在儲存車間附近和室內應設有防火工具和滅火器（如砂、水和泡沫滅火器等），一旦發生火警，以便急救。

鹽酸，學名氫氯酸，無色液體，有腐蝕性、強刺激性。接觸其蒸氣或煙霧，可引起急性中毒，出現眼結膜炎，鼻及口腔粘膜有燒灼感，鼻衄、齒齦出血，氣管炎等。誤服可引起消化道灼傷、潰瘍形成，有可能引起胃穿孔、腹膜炎等。眼和皮膚接觸可致灼傷。該品對環境有危害，對水體和土壤可造成污染。

2.2 儲運過程潛在風險識別

根據鹽酸的理化特性和毒理學資料分析，鹽酸不具有可燃性，但具有強腐蝕性和中等毒性，在常溫下還極易揮發[5]，運輸和儲存過程中發生泄漏對環境和人體危害大。

2.3 尾礦庫潰壩風險

本工程尾礦庫建于選礦廠的北面，距選廠直距500 m，尾礦庫的壩體下游敏感目標主要有下游百丈巖溪、青坑河，下游1.1 km才有平園村的農田和居民。可以推斷，當尾礦庫發生潰壩時，大量尾礦砂混合著水傾泄而出，可能形成泥石流，涌出的大量尾礦砂沉積，將淤堵百丈巖溪和青坑河，對百丈巖溪和青坑河水質產生重大影響。潰壩影響范圍見圖1 。

圖1 泥石流位移區域圖

因百丈巖溪和青坑河河道彎曲，尾礦庫垮壩時的泥石流流經約2 km時才到平園村及礦部生活區，礦區生活區和平園村居民位置高于青坑河底3 m以上，因此，尾礦庫垮壩對下游的平園村及礦部生活區的房屋和人身安全不會構成威脅，但會影響農田土壤和灌溉。

3 影響分析

3.1 藥劑庫房

選礦藥劑全部堆放在藥劑房中，存儲量為半月的使用量，硫酸銅和丁基黃藥的儲存方式為桶裝。丁基黃藥具有刺激性臭味，易燃，硫酸銅對人體有毒，具有刺激性。

如果藥劑庫房管理不善，可能會發生藥品泄漏，對周圍環境和人員安全帶來危害。藥劑庫房距離百丈巖溪較遠，且中間有選礦廠相隔，藥劑庫房發生風險影響百丈巖溪水體的可能性較小。主要影響可能是有毒有害藥劑的揮發或者相互之間發生反應生成有毒有害物質對空氣質量和生態環境的影響，引起人員中毒和動植物的傷害。

3.2 鹽酸泄漏

液體泄漏速度QL用柏努利方程計算：

式中：

QL——液體泄漏速度，kg/s；

Cd——液體泄漏系數，此值常用0.6-0.64。

A——裂口面積，m2；

P——容器內介質壓力，Pa；

P0——環境壓力，Pa；

g——重力加速度。

h——裂口之上液位高度，m。

本項目鹽酸儲罐為橢圓形槽罐，罐長5 m，寬2 m，高度1 m，單罐最大儲量為10 t，本次鹽酸罐事故泄漏的速度為3.178 kg/s，考慮15 min事故泄漏應急時間，則15 min內鹽酸的泄漏量為2.86 t。

鹽酸儲罐圍堰長5.5 m，寬3 m，高0.6 m，圍堰有效面積15 m2，考慮泄漏出口的鹽酸閃蒸，則15 min鹽酸泄漏量在圍堤內形成0.16 m深的液池。

由于鹽酸的沸點遠遠低于液體儲存的常溫，因此鹽酸泄漏在圍堤形成液池后，將產生閃蒸、熱量蒸發和質量蒸發。評價選擇適用于硫酸、硝酸和鹽酸等酸液蒸發量的計算公式來分析本次工程鹽酸泄漏后酸霧的產生量，計算公式如下：

式中：GZ—酸霧量，kg/h；

M—液體分子量；

V—蒸發液體表面上的空氣流速（m/s），取0.3 m/s；

P—相應于液體溫度下空氣中的飽和蒸汽分壓力（mm Hg）；

F—蒸發面的面積，m2。

泄漏后形成的液池面積為15 m2，根據《環境統計手冊》，本次評價蒸發液表面空氣流速取0.3，相應與液體溫度下空氣中的飽和蒸汽分壓力取23.06。

經過計算可知，本次工程鹽酸罐泄漏產生的酸霧量為7.36 kg/h。

泄漏事故后果評價采用下列煙團公式：

式中：

C（x，y，o）--下風向地面（x，y）坐標處的空氣中污染物濃度（mg/m3）；

（x 0，y 0，z 0）--煙團中心坐標；

Q--事故期間煙團的排放量；

σx、、σy、σz——為X、Y、Z方向的擴散參數（m）。常取σx=σy

按照事故排放15 min計算，排放的鹽酸酸霧量為1.84 kg。鹽酸的半致死濃度為4600 mg/m3。按照泄漏風速為1.5 m/s，在各種大氣穩定度條件下，預測排放歷時15 min，預測時間15 min，儲罐下風向不同距離處的鹽酸酸霧的濃度范圍見下表。

預測結果表明，在大氣穩定度F，風速為1.9 m/s的情況下，鹽酸泄漏所造成的儲罐下風向鹽酸酸霧的半致死濃度最遠距離為200 m，因此儲罐周圍200 m范圍內不得新建居民點和宿舍區等環境敏感點。

鹽酸儲罐發生泄漏，一方面會形成酸霧，危害周圍人員、動植物及土壤，另一方面，由于鹽酸儲罐距離百丈巖溪距離較近，且鹽酸儲罐位置標高高于百丈巖溪，如果鹽酸泄漏未被及時發現，則有可能會鹽酸可能會流入百丈巖溪，污染水體。此外泄漏的鹽酸還有可能滲入地下污染地下水。

表1 事故排放下污染源下風向各點的鹽酸地面濃度最大值單位：mg/m3

4 風險防范與減緩措施

4.1 藥劑庫房防范措施

4.1.1 合理布置庫區

藥劑倉庫與周圍建筑物保持一定的距離，應選在當地常年主導風向的下風方向。

4.1.2 注意防火防靜電

藥劑庫房與其他建筑物間設防火間距。

4.1.3 嚴格儲存管理制度

（1）危險化學品倉庫要有專人管理，管理人員必須具備專業技術知識。（2）庫內禁止明火。進入危險化學品庫區的機動車輛應安裝防火罩。（3）定期檢查，做好檢查記錄，發現其品質變化、包裝破損等及時處理。（4）不同種類毒害品要分開存放，危險程度和滅火方法不同的要分開存放。

4.2 鹽酸泄漏風險防范

4.2.1 強化安全管理措施：建立健全安全生產責任制，建立鹽酸泄露事故救援預案。4.2.2 鹽酸的購買和使用要有完善的記錄，承擔鹽酸運輸的人員和車輛需有相應的資質證明。4.2.3 完善儲罐區安全管理措施：劃分出禁行及禁火區域，儲罐區外設置明顯的危險標志。4.2.4 鹽酸儲罐區四周設圍堰，圍墻上設置噴淋水管。圍堰地面采用防滲混凝土，表面需進行防腐處理。4.2.5 為了避免鹽酸泄漏對地下水的影響，鹽酸儲存點應采取防滲防腐措施。

5 結語

環境風險評價是環境管理決策過程的重要組成部分[6]，金屬礦采選項目因其選礦藥劑選擇的不同，具有火災、爆炸、泄漏等事故的多發性、不確定性和事故后果的災難性[1]，開展金屬礦采選項目環境風險評價的研究具有重要意義。結合工程實際選擇藥劑，并對藥劑的儲運工程進行分析和評價，從而將環境風險降到最低。

[1]張春菊.關于化工類建設項目環境風險防范及應急管理的討論[A]廣東化工,2012,39（6）：317-318.

[2]周娜.建設項目環境風險防范措施評估要點探討[A]環境保護科學 2012,38（1）：65-68.

[3]林鳴.環境風險評價存在的問題[A]北方環境,2012,24（4）:152、160.

[4]黃嘯,劉穎,李碩.環境風險評價工作的若干要點及改進建議[A]廣州化工,2012,40（13）：146-147.

[5]王金梅,王偉華,田穎.鹽酸儲運項目環境風險評價探討[B]2009,35（6）:81-84

[6]劉楊華,敖紅光,馮玉杰,尤宏.環境風險評價研究進展[B]環境科學與管理,2011,36（8）:159-163.