大冶鐵礦礦山環(huán)境恢復(fù)治理及其生態(tài)恢復(fù)的現(xiàn)狀

(武漢工程大學(xué)資源與土木工程學(xué)院 湖北 武漢 430074)

大冶鐵礦礦山環(huán)境恢復(fù)治理及其生態(tài)恢復(fù)的現(xiàn)狀

張惠君代康

(武漢工程大學(xué)資源與土木工程學(xué)院湖北武漢430074)

礦山開采是我國社會(huì)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要生產(chǎn)活動(dòng)，但同時(shí)也帶來了侵占耕地、生態(tài)破壞、環(huán)境污染、地質(zhì)災(zāi)害等嚴(yán)重問題。本文以武鋼資源集團(tuán)大冶鐵礦為例，通過查詢資料，闡述大冶鐵礦開采目前的生態(tài)環(huán)境，及其存在的生態(tài)問題，分析了大冶鐵礦綜合治理措施，并指出未來需要解決的問題及發(fā)展趨勢。

鐵礦;環(huán)境保護(hù);恢復(fù)治理;生態(tài)恢復(fù)

引言

人類礦業(yè)開采活動(dòng)由來已久，然則礦業(yè)開采給人類帶來大量財(cái)產(chǎn)的同時(shí)，也給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染和破壞。不合理的礦山開采，不僅使原有的耕地，植物生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，也會(huì)浪費(fèi)寶貴的礦石資源，使得生態(tài)修復(fù)任務(wù)越來越嚴(yán)峻。本文以武鋼資源集團(tuán)大冶鐵礦為例，通過查詢資料，闡述大冶鐵礦開采目前的生態(tài)環(huán)境，分析其存在的生態(tài)問題，提出大冶鐵礦綜合治理措施。

一、工程背景

大冶鐵礦隸屬于武漢鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限責(zé)任公司，位于湖北省黃石市鐵山區(qū)，礦區(qū)氣候?qū)儆谒募痉置?，歷年平均降雨量為1402.1mm，最大降雨量為2212.8mm[2]。礦區(qū)占地面積約為16463.66畝，其中工業(yè)生產(chǎn)用地占了將近90%。工業(yè)用地幾乎全為山地，高低起伏較大[2，3]。

二、礦山環(huán)境問題

礦山開采引起的生態(tài)破壞有3個(gè)過程:(1)開采活動(dòng)對土地的直接破壞。(2)開采過程中產(chǎn)生大量的尾礦等固體廢棄物的堆積需占用大面積的堆置場地，對原有生態(tài)系統(tǒng)造成的破壞。(3)開采過程中的廢水、廢氣和固體廢棄物中的有害成分，通過徑流、大氣交流等方式，可對礦山周圍地區(qū)的大氣、水體和土地造成污染[4]。

(1)大氣污染。大冶鐵礦球團(tuán)生產(chǎn)目前采用8m2和10m2豎爐各一座,采用豎爐焙燒工藝生產(chǎn)氧化球團(tuán)礦。當(dāng)鐵精礦S含量高于0.3%時(shí)，SO2排放超標(biāo)，大冶鐵礦豎爐煙氣采用2臺(tái)電除塵器凈化，未采用脫硫設(shè)施，煙塵和SO2能達(dá)標(biāo)排放，SO2年排放總量較高，大氣污染嚴(yán)重[2]。礦區(qū)環(huán)境空氣監(jiān)測見下表1。

表1 礦區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(mg/m3)

注：執(zhí)行《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-1996)及其修改單中的二級標(biāo)準(zhǔn)。

(2)水質(zhì)污染。大冶鐵礦的開采破壞地下水水均衡系統(tǒng)，礦坑排水、礦山廢水、廢渣、尾礦的排放等引起的污水，未經(jīng)處理直接排入江湖中，造成水質(zhì)污染。據(jù)對大冶鐵礦、銅綠山、銅山口等大中型開采礦山周圍地域地下水調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其水區(qū)受金屬和有毒組分的污染嚴(yán)重，主要污染因子有NO-3，NO-2，NH+4，SO2-4，Cl-，總硬度、總固體等[4]。

(3)廢石堆存，侵占土地。大冶鐵礦固體廢物主要有采礦廢石、選礦尾礦和除塵灰。其中采礦廢石通過建材加工和露天坑回填得到了部分綜合利用；除塵灰返回原料倉得到全部回用；選礦尾礦產(chǎn)生量平均每年約100萬噸排入尾礦庫堆存。固體廢棄物總占地面積為4.63km2，其中露天開采廢石占地約3.524km2，排土場廢石總?cè)萘?6430萬m3。不僅占用大量土地，而且還嚴(yán)重影響了礦區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，造成大氣、水污染，水土流失等嚴(yán)重現(xiàn)象[5]。

三、生態(tài)恢復(fù)措施

礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)堅(jiān)持“誰開發(fā)、誰保護(hù)，誰污染、誰治理，誰破壞、誰恢復(fù)，誰受益、誰補(bǔ)償”的原則；堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綜合治理的原則；堅(jiān)持安全穩(wěn)定、防災(zāi)避險(xiǎn)的原則；堅(jiān)持統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實(shí)施的原則。大冶鐵礦的生態(tài)恢復(fù)措施主要從以下方面進(jìn)行。

(一)廢氣處理。大冶鐵礦球團(tuán)廠由原實(shí)施改為袋式除塵器，優(yōu)化現(xiàn)有管道系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)和煙氣收集系統(tǒng),增建煙氣脫硫系統(tǒng)。脫硫系統(tǒng)采用石灰石-石膏法脫硫工藝，石灰石粉作脫硫吸收劑，與水混合攬拌制成脫硫漿并注入脫硫塔，然后，吸收液與煙氣接觸混合，使得SO2與漿液中的CaCO3進(jìn)行反應(yīng)，最終反應(yīng)物為石膏，該工藝脫硫效率可達(dá)95%。

(二)廢石處理。礦山生產(chǎn)產(chǎn)生的廢石少部分用于建材，大部分廢石場堆存；尾礦少部分用于井下充填實(shí)驗(yàn)，大部分排往尾礦庫堆存。加強(qiáng)廢石處理從以下幾個(gè)方面：

(1)將井下廢石運(yùn)到露天采坑回填，減少廢石增量。井下采掘廢石年產(chǎn)生量，東采約5.4萬噸，西采約8.5萬噸，均分別排入東西采露天坑內(nèi)。

(2)開展高效選礦工藝技術(shù)研究，將拋尾廢石做建筑石材，每年可減少尾礦15～20萬m3，降低了選礦電耗和尾礦庫的尾礦堆積量。

(3)開展充填采礦法實(shí)驗(yàn)，用選礦尾砂進(jìn)行空場膠結(jié)充填，提高尾砂利用率，降低尾礦排放量與尾礦庫庫容需求，實(shí)現(xiàn)采空區(qū)與尾礦的互為資源利用。大冶鐵礦采用全尾砂充填采礦法后累計(jì)回收鐵礦石13萬噸，礦石采出品位達(dá)44.5%，礦石回收率提高到90.7%，貧化率低至7.8%。

(三)廢水處理。礦區(qū)共有4個(gè)主要污水處理站，鐵口坎污水處理后直接外排，尖林山污水處理后排往選廠回用，東豎井污水處理后排往球團(tuán)回用，選礦車間污水通過沉淀池廠內(nèi)循環(huán)使用[2]。大冶鐵礦日處理生產(chǎn)廢水9000m3，每年礦山節(jié)約用水360萬m3。在此基礎(chǔ)上礦山應(yīng)不斷完善井下廢水綜合利用工程配套設(shè)施，對廠區(qū)現(xiàn)有用水設(shè)備進(jìn)行水量平衡測試，優(yōu)化水循環(huán)系統(tǒng)，優(yōu)化選廠生產(chǎn)用水管網(wǎng)系統(tǒng)。將多余井下廢水引入球團(tuán)廠、綠化、路面降塵等環(huán)節(jié)循環(huán)利用，加強(qiáng)白雄山尾礦巧廢水回用工程建設(shè)，減少廢水排放量，提高廢水循環(huán)利用率[6]。

四、結(jié)語

礦山環(huán)境保護(hù)與綜合治理是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)合作，多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)，研究防治復(fù)墾區(qū)水、土污染的預(yù)測和預(yù)防途徑，選擇適宜的復(fù)墾區(qū)總體設(shè)計(jì)。并且從礦山開發(fā)利用方案開始，將礦山綜合治理同步納入礦山開發(fā)工程。推廣“清潔生產(chǎn)”采礦技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，積極倡導(dǎo)尾礦和廢石的綜合開發(fā)利用，加強(qiáng)對環(huán)境保護(hù)及治理的監(jiān)督和管理，增加環(huán)境治理資金的投入，保證礦山企業(yè)對環(huán)境治理的投入。

[1]楊金燕,楊鍇,田麗燕,黃仁豪.我國礦山生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及治理措施[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2012,S2:182-188.

[2]苗迎春.大冶鐵礦綠色礦山建設(shè)途徑研究[D].湖北大學(xué),2013.

[3]章啟忠.大冶鐵礦深凹露天轉(zhuǎn)地下開采的幾個(gè)安全問題研究[D].武漢科技大學(xué),2007.

[4]李君滸,董永觀,董志高.我國礦山環(huán)境的治理現(xiàn)狀與前景[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì),2008,12:76-81.

[5]殷珂,滕建華,李靚華.大冶鐵礦的綠色礦山之路[N].黃石日報(bào),2011-11-28003.

[6]梅惠,李長安.湖北省礦山環(huán)境問題及治理對策研究[J].中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2006,02:33-37.

張惠君(1993-)，女，漢族,湖北鄂州，研究生，武漢工程大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，采礦工程。