礦山環(huán)境重金屬污染的事故分析

薛小娟

（甘肅林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 天水 741020）

在控制礦山生態(tài)環(huán)境的過程中，明確礦山環(huán)境的重金屬污染事故成為當(dāng)前礦產(chǎn)資源開采工作中的一項重要內(nèi)容，一方面響應(yīng)了國家的號召，維護(hù)了人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境，另一方面能夠保證礦產(chǎn)資源的開采的穩(wěn)定發(fā)展[1]。

1 研究背景

近年來生態(tài)環(huán)保理念不斷深入到各個行業(yè)領(lǐng)域中，而礦產(chǎn)資源在開發(fā)和利用的過程中因其自身的物理化學(xué)反應(yīng)，使礦山周邊的環(huán)境受到較為嚴(yán)重的影響。

2 礦產(chǎn)資源開采過程分析

礦山環(huán)境中的重金屬污染是在整個采礦過程所產(chǎn)生，所以要想明確礦山環(huán)境重金屬污染事故，應(yīng)將礦產(chǎn)資源的開采過程作為切入點。礦產(chǎn)資源開采的每一個環(huán)節(jié)中，向礦山周邊環(huán)境所釋放的重金屬數(shù)量及發(fā)生的物理化學(xué)變化是判別礦山環(huán)境重污染程度的兩個關(guān)鍵因素。在礦產(chǎn)資源開采的各個環(huán)節(jié)中都存在重金屬污染現(xiàn)象[2]。為了進(jìn)一步了解礦山環(huán)境中的重金屬污染情況，本文從土壤重金屬濃度和水體重金屬濃度兩個角度展開分析，土壤環(huán)境和水體環(huán)境作為礦山環(huán)境中的兩個重要分支，對其進(jìn)行檢測有助于提高重金屬污染程度分析的科學(xué)性、有效性。整個礦產(chǎn)資源開采的環(huán)節(jié)中礦山水體環(huán)境可能受坑道廢水、選礦廢水、大氣沉降及尾砂水四個方面污染，而四個方面污染與礦山水體環(huán)境中所含有重金屬的濃度之間存在一定的函數(shù)關(guān)系，如式（1）所示：

式（1）僅是在宏觀的角度上描述了整個礦產(chǎn)資源開采過程導(dǎo)致礦山環(huán)境受重金屬污染，但是實際上在礦產(chǎn)資源開采的各個環(huán)節(jié)中重金屬的釋放遷移過程極為復(fù)雜，所以要想保證分析的科學(xué)性，還應(yīng)將重金屬釋放遷移環(huán)節(jié)中存在的物理化學(xué)反應(yīng)納入到研究范圍中，如將區(qū)域礦山環(huán)境作為基礎(chǔ)，調(diào)查和整理區(qū)域礦產(chǎn)資源既往開采歷史，對區(qū)域的氣象條件展開分析。

3 基于礦山環(huán)境監(jiān)理重金屬污染事故樹

將礦山環(huán)境重金屬污染作為具體的事件對其進(jìn)行事故分析，為下文的研究奠定良好的基礎(chǔ)。如圖2所示。

由圖2所示，在構(gòu)建事故樹的過程中本文將水體環(huán)境、大氣環(huán)境、土壤環(huán)境三個方面作為礦山環(huán)境的主要類別，在分析重金屬污染事故樹的環(huán)節(jié)中，將事故的來源途徑作為關(guān)鍵點，對三個分支環(huán)境展開進(jìn)一步分析。

圖2 礦山環(huán)境重金屬污染來源事故樹圖示

從事故樹圖中明確各類廢水未經(jīng)處理、各類廢水中含有重金屬及細(xì)顆粒礦物混入外排廢水、尾砂水滲漏和溢流是導(dǎo)致礦山水體環(huán)境重污染事故的基本原因。總結(jié)了采礦污風(fēng)和污風(fēng)向外排放兩項途徑，并明確鑿巖粉塵和爆破粉塵是形成采礦污風(fēng)的關(guān)鍵要素。在土壤環(huán)境重金屬污染方面，總結(jié)廢水排灌、地面運輸?shù)V石灑落、揚塵導(dǎo)致尾砂進(jìn)入土壤及污風(fēng)中含有的重金屬污染發(fā)生沉降四個方面作為土壤環(huán)境中重金屬污染的來源途徑。礦山環(huán)境重金屬污染來源事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)關(guān)系式見（2）。

根據(jù)式（2）將其帶入中間事件和底事件獲得如下述11個最小割集：

礦山環(huán)境重金屬污染事故樹結(jié)構(gòu)求解所采用的計算方法為一次近似計算判別式見（3）。

將式（3）作為基礎(chǔ)獲得礦山環(huán)境重金屬污染事故樹的結(jié)構(gòu)重要度，具體內(nèi)容如下所示：

根據(jù)結(jié)構(gòu)重要度結(jié)構(gòu)將礦山環(huán)境重金屬污染事故樹的結(jié)構(gòu)重要度進(jìn)行排序，如式（4）所示。

4 結(jié)果分析

通過上述計算確定廢水未經(jīng)處理（X2）的結(jié)構(gòu)重要度最大，而尾砂水滲漏溢流流（X7、X8）及礦石在運輸環(huán)節(jié)中流落地面（X9）、污風(fēng)向外排放（X14）的結(jié)構(gòu)重要度其次。說明在礦山環(huán)境重金屬污染事故中廢水未處理是最為重要的原因，具備導(dǎo)致重金屬污染事故的最大可能性。

5 反思與建議

目前我國針對礦產(chǎn)資源開發(fā)利用提出了相應(yīng)的治理措施，但是治理措施的落實并未取得預(yù)期理想的效果，分析其原因可能與治理范圍過寬存在直接關(guān)系，部分采礦單位雖然積極響應(yīng)國家及區(qū)域政府、區(qū)域環(huán)境保護(hù)部門的政策措施，但是并未在環(huán)境治理前對重金屬污染的來源開展深入調(diào)查，僅是籠統(tǒng)的在礦產(chǎn)資源開采的各個環(huán)節(jié)采取相應(yīng)的治理措施，降低了重金屬污染事故治理的有效性。本文通過構(gòu)建礦山環(huán)境重金屬污染事故樹，對事故結(jié)構(gòu)展開細(xì)化分析，整理計算結(jié)果，歸納得出廢水未處理是導(dǎo)致礦山環(huán)境發(fā)生重金屬污染的關(guān)鍵因素，那么基于這一結(jié)果，本文針對礦山環(huán)境重金屬污染事故的控制與處理提出相應(yīng)的建議：第一，礦產(chǎn)資源開采相關(guān)單位應(yīng)立足于生態(tài)環(huán)保角度和可持續(xù)發(fā)展角度，對礦山周邊環(huán)境的維護(hù)予以高度重視。第二，相關(guān)單位在控制重金屬污染事故發(fā)生程度及發(fā)生概率的過程中將廢水處理作為主要內(nèi)容，將尾砂水滲漏溢流、礦石灑落等作為次要內(nèi)容，提高重金屬污染事故治理的針對性和治理效率。第三，保證在重金屬污染治理貫穿于整個礦產(chǎn)資源開采過程中去，力求治理措施的全面落實，繼而在最大限度上控制重金屬對礦山環(huán)境的污染。

6 結(jié)束語

資源、能源的開發(fā)和利用關(guān)系著人類社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而生態(tài)環(huán)境的維護(hù)影響著人類社會的可持續(xù)發(fā)展，所以相關(guān)單位應(yīng)明確二者的內(nèi)涵，通過細(xì)化分析，實地勘察，精準(zhǔn)計算，全面治理四個環(huán)節(jié)，進(jìn)一步實現(xiàn)礦山環(huán)境的優(yōu)化控制，從而為區(qū)域經(jīng)濟(jì)與社會的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的環(huán)境基礎(chǔ)，保證資源利用效益的永久性。