广东这座特大型多金属矿,反思过去的开发模式,走绿色矿业之路

2018-10-26 8:26:45来源:网络作者:
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大宝山矿是广东省的一座特大型多金属矿山,位于粤北山区,范围横跨曲江和翁源两县境。大宝山矿是一座大型铁铜多金属矿床,属于温暖潮湿多雨区,表层岩石风化强烈。大宝山矿区在平面上分南、北两个矿段,北矿段以铁铜矿为主,南矿段以铅锌矿为主。在剖面上,上部为褐铁矿体,中部为大型铜硫矿体,下部为中型铅锌矿体。矿石矿物组合复杂,主要矿物有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、黄铜矿,并伴有钨、铋、钼、金、银等多种稀有金属和贵金属。

多金属矿山在开采过程中流失的重金属 Pb、Fe、Zn、Cu、Hg、As、Ag、Cd、Mn、Bi 等,是土、水生态环境的毒害元素。金属硫化物的氧化释放出大量的重金属离子和H+。金属污染、矿业酸性废水为大宝山多金属矿开采过程中产生的两大环境公害。

自80年代初大宝山矿区出现私人和小集体采矿业开始,非法民采活动就日益严重起来。特别是大宝山南矿段,盛行时高达100多条采坑,非法采矿民工超过了3000人。采矿时,多是采富(矿)弃贫(矿),不仅造成资源的严重浪费,而且开采出来的贫矿和废石任意堆放。选矿、洗矿产生的含有硫、镉、锰、铅等多种严重超标的重金属污水在没有经过任何处理的情况下,就直接顺着大宝山西南部的山间小溪往下游冲积平原(新江)排放,沿翁源河南流,绵伸 30 多公里至英德桥头镇境内,排放出的废水使河水变成具一股刺鼻气味的浑浊硫酸水,河滩变成铁锈色,河水中鱼虾绝迹。矿山开发引发了矿区及下游河流沿岸土壤生态环境的严重恶化。最为严重的是翁源县上坝村。它位于河流下游,地势低平。该区域河段河水颜色赤红,底泥发黑,河内鱼虾绝迹,用河水灌溉或受洪泛影响的农田,土质被破坏,农作物产量逐年下降,严重恶化的生态环境还损害了村民的健康,曾经的鱼米之乡,已成了远近闻名的癌症高发区,引起社会和学术界的高度关注。

有研究称近几十年的开采导致大宝山矿区土壤重金属污染,铜锌镉铅的浓度达到1486、2516、6.42 和429mg/kg,由于尾矿和废水的扩散导致铜锌镉铅在稻田土的污染水平达到567、1140、2.48 和191mg/kg。通过对不同类型土壤的连续提取研究发现,残渣态是其中的主要形式。但是与铁锰氧化物结合态、有机结合态的金属要多于碳酸盐结合态的金属,因此会产生一种形态的转变。由于形态转变所以金属就能够从惰性态转移到活跃态,随着时间的增加重金属的污染的潜在风险会增大。

还有研究从不同土地使用的角度对大宝山地区重金属污染土壤对人类健康风险进行了研究,指出在大宝山地区,土壤中铜锌镉铅要高于自然背景值,其中镉是对人体健康危害最大的。农业用地和住宅用地对人类健康有较大影响,因为吸收摄入是重金属影响人类健康的主要方式。大宝山这一区域的主要污染还表现在土壤pH值较低,并且大宝山这一区域的重金属对人类健康影响并不直接与大量重金属污染有关,但是与土壤的低pH有直接关系。

由于大宝山多金属矿床南采场开采产生大量的废矿石,使本处于还原状态下的矿物带到地面,同时采矿活动导致氧气进入地下深部,故黄铁矿、磁黄铁矿等金属硫化物及其伴生的重金属元素Pb、As、Ag、Cd、Fe、Zn、Cu、Hg、Mn、Bi 等,因暴露于氧化环境而处于非稳定状态,经过一系列复杂的化学反应,黄铁矿及其它硫化物氧化释放出大量的H+,Fe2+,SO42-及重金属离子进入废矿石溶液,形成富含重金属的废水。又由于拦泥坝区为一套以硅酸盐矿物为主的碎屑岩,对酸性废水的中和作用微弱,这样大宝山矿南部废石、废渣区经过强氧化形成的富含重金属的废水就对下游河水和土壤产生强烈污染。虽然在自然环境下,随着时间推移,会逐渐减少或消失,但是不同矿物在不同的pH范围内中和能力不同,其反应活性也不同。即金属离子的活动性在酸性条件下相对活跃,随着pH的升高,其活动性降低。由于酸性孔隙水能够溶解碳酸盐,碱性碳酸盐溶液中和H+使溶液的pH降低,从而有利于金属离子的沉淀。在低pH矿业废水中,粘土矿物(如高岭土)也具有很强的中和能力。由于自然系统整治效果的局限性和脆弱性其所需要的时间是漫长的,因此,对大宝山多金属矿床外围已被污染的地区必须采取一定的酸水整治措施,以改善下游群众的生产、生活用水条件。

30多年的采矿活动导致大宝山矿区周围土壤中Pb、Zn、Cu、Cd等重金属总量的严重超标,给下游人民的生产、生活和健康造成严重影响。虽然现在已开始进行初步治理,但含矿废水依然在不间断的向下游排放,因此,要恢复到原来的环境状况还需许多年的不懈努力。如果当初在大宝山矿床进行矿山开采规划、布局和建设时就考虑到自然条件对环境的自然净化作业,即把矿山的尾砂坝建在碳酸盐岩地层区,矿山的废渣、废石、废水尽可能地在上游碳酸盐岩地区多停留,将减少重金属和酸性废水对下游的影响。对于后来盛行的民采,如果严格规范其废渣、废石和废水排放,将民采尾砂坝也建在碳酸盐岩地层区,并科学地对矿业开发生产进行布局,相信也不会对下游造成如此大的污染和损害。

不难发现,不科学的矿产资源开采在创造经济效益的同时,其资源的低效应与环境的负效应也在消减其本身创造的经济效益——巨大的资源浪费,矿山寿命的急剧缩减,是的矿山未来发展前途灰暗;环境的恶化,是矿山地区的人们生活生产及人身健康都是到侵害。

所以,在经济稳步快速发展的广东省,既要充分发挥广东省金属矿山的资源效应,又要最大限度地降低其环境危害和生态隐患,广东省金属矿山可持续发展是当前所面临的紧迫问题。必须坚持“绿色矿业”的理念,才能建立起与自然和谐相处的矿业开发模式。

而近年来,大宝山矿业公司在经营压力大的情况下,不等不靠、主动担负企业环境治理主体责任,咬定目标不放松,攻坚克难求突破,在环境治理、矿地关系、技术升级等方面,已经取得明显成效。

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