黃進

摘 要：鎳鉬礦為我國特有的一種多金屬復(fù)雜礦資源，但鎳鉬礦石的開采導(dǎo)致所在區(qū)域環(huán)境受到了較為嚴重的污染。基于在湖南省慈利縣鎳鉬礦區(qū)的情況從兩個方面分析了礦區(qū)采礦污染和加工企業(yè)污染，然后建立數(shù)學(xué)模型計算鉬鎳礦的生產(chǎn)規(guī)模。因此，計算出的鎳鉬生產(chǎn)規(guī)?？勺鳛橛嘘P(guān)行政主管部門參考制定鎳和鉬行業(yè)的發(fā)展計劃。

關(guān)鍵詞：鎳鉬礦；礦產(chǎn)資源；污染情況；預(yù)測

鎳、鉬是重要的戰(zhàn)略金屬，由于其獨特的物理化學(xué)性能，成為先進結(jié)構(gòu)材料和功能材料的基體、主要成分或添加物，被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟和國防軍工等領(lǐng)域。鎳鉬礦為我國特有的一種多金屬復(fù)雜礦資源，主要分布在我國貴州遵義、湖南張家界、湖北的都昌、云南和浙江富陽等我國華南地區(qū)沉積型鎳、鉬、釩多金屬礦床及貴金屬礦化的主要成礦地帶。其中貴州遵義和湖南西北部的鎳鉬礦資源以其資源儲量大、鎳鉬及貴金屬品位高等特點，具有重要的經(jīng)濟價值。

湖南張家界的碳質(zhì)頁巖高含量鎳和鉬是罕見的本土高檔的鉬的世界，雖然張家界地區(qū)的鎳鉬礦石中鎳鉬含量遠高于工業(yè)開采品位，但礦物中有機質(zhì)含量高、嵌布粒度太細，脈石礦物以碳酸鹽、鉬酸鹽為主，加之成分復(fù)雜，雜質(zhì)元素多，該礦是公認的難分離的礦。傳統(tǒng)的鎳鉬礦生產(chǎn)工藝設(shè)備技術(shù)比較落后，鎳鉬分離提取率不高，一直徘徊于60%～70%。

湖南省環(huán)境保護行政主管部門在張家界地區(qū)批復(fù)了6家采用新工藝、新技術(shù)的鎳鉬選礦項目，但由于環(huán)保設(shè)施設(shè)備配套或工藝技術(shù)等問題，到2012年投產(chǎn)的鎳鉬礦采選企業(yè)，沒有一家能夠達到環(huán)?！叭瑫r”驗收的要求，對周邊環(huán)境造成了較嚴重的污染；現(xiàn)基本處于停產(chǎn)整改中。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，各企業(yè)部分廢水僅經(jīng)簡單處理后排放，達不到排放標準的要求，因此，重金屬污染物的治理已刻不容緩。在本文中，將從環(huán)境影響評價體系對慈利縣鉬鎳礦行業(yè)進行分析，不僅掌握礦區(qū)周圍環(huán)境狀況，同時找出制約鎳鉬發(fā)展的問題，提出鎳鉬礦產(chǎn)資源在慈利縣可持續(xù)發(fā)展的建議。

1 礦區(qū)的環(huán)境問題

慈利縣的鎳鉬礦產(chǎn)業(yè)正面臨著一個較為嚴峻的環(huán)境情況，據(jù)鎳鉬采礦業(yè)和加工業(yè)兩種生產(chǎn)模式，分析其污染物的排放情況。

1.1 慈利縣鎳鉬礦山采礦污染

鎳鉬礦產(chǎn)行業(yè)的一個重要環(huán)境污染環(huán)節(jié)來自于采礦過程，一直以來多采用洞采技術(shù)污染具體體現(xiàn)為：（1）酸性廢水污染地表水，以及洞采破壞地下水系，由于礦山開采礦井和尾礦棄渣場均處于高山山腰，農(nóng)居以及田土基本處于低山凹地，其地表水受污染嚴重影響了人畜飲水和農(nóng)田灌溉；（2）礦山廢渣的堆置和采礦過程中地表剝離破壞原有的生態(tài)環(huán)境，造成生態(tài)破壞；③礦山廢渣還會因尾礦自燃，產(chǎn)生大量有毒有害氣體，嚴重污染環(huán)境。以上各種原因，對礦區(qū)各村的人畜飲水、農(nóng)田灌溉用水以及植被造成嚴重影響，對人民群眾的生活環(huán)境質(zhì)量、生命、財產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴重威脅。

1.2 鎳鉬礦加工污染

鎳鉬礦在加工過程產(chǎn)生的廢氣、廢渣、廢水給周邊生態(tài)環(huán)境造成嚴重的污染。

1.2.1 廢氣

鎳鉬礦采選加工企業(yè)排放的廢氣對生態(tài)環(huán)境的影響主要來自于生產(chǎn)中排放的SO2、煙塵，以及有組織和無組織排放的氨氣。排放含SO2及氨的尾氣，使空氣中SO2及氨濃度升高，使作物生長受到影響，降低產(chǎn)量并降低產(chǎn)品質(zhì)量，同時對周圍環(huán)境中的動物（包括人類）的健康造成直接威脅。相關(guān)資料顯示，SO2的濃度達到0.5～10mg/L、氨氣濃度達到5mg/L時，蔬菜就會呈現(xiàn)受害癥狀。鎳鉬礦采選加工企業(yè)排放的廢氣可能出現(xiàn)鉛影響主要是慢性的積累影響，鉛在人體或動植物體內(nèi)富集后，對其正常生長發(fā)育都將產(chǎn)生明顯影響。

1.2.2 廢水

礦體和礦渣中的有害重金屬，在洗礦等過程中產(chǎn)生的大量廢水直接排入周邊水體，造成污染，另外，通過淋溶進入地表水和地下水，造成水源的污染。從企業(yè)廢水排放情況和鎳鉬礦開采加工區(qū)水環(huán)境質(zhì)量上看，現(xiàn)企業(yè)所排放的廢水已經(jīng)使周邊地表水及地下水鎘和鎳的超標。

1.2.3 廢渣

鎳鉬礦開采加工所產(chǎn)生的固體廢物主要有浸出渣、磷砷渣、脫硫渣、煤渣、粉塵以及水處理渣等。若不經(jīng)妥善處置，會對周邊環(huán)境、土壤和地下水環(huán)境等造成污染。據(jù)隱患排查中監(jiān)測，貯渣場附近土壤以及當?shù)氐乇硭蛟鼒鰸B濾未得到安全處理存在重金屬超標情況，威脅當?shù)丨h(huán)境安全。

2 慈利縣鎳鉬礦區(qū)地表水環(huán)境容量

為全面了解慈利縣重金屬整治工作進展，促進鎳鉬礦產(chǎn)資源有序開發(fā)和利用，自2015年6月起，第三方監(jiān)測機構(gòu)將每月對縣重點區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量進行跟蹤監(jiān)測。結(jié)果表明：溇水入澧水河口等斷面的水質(zhì)符合《地表水質(zhì)量標準》（GB3838-2002）III類標準和集中式生活飲用水地表水源地補充項目及特定項目標準限值，水質(zhì)狀況總體優(yōu)良，有一定的納污環(huán)境容量。結(jié)合水文資料及當?shù)貙嶋H情況，地表水體重金屬環(huán)境容量采用零維模型計算公式（1）：

M=31.536（CS-C0）·（Q+Qp） （1）

其中：M-水域納污能力，噸/年；CS-水質(zhì)目標濃度值，毫克/升；C0-水域背景濃度值，毫克/升；Q-初始斷面入流流量，立方米/秒；Qp-廢污水排放流量，立方米/秒，本文涉及水域徑流量充沛，設(shè)為0。

結(jié)果表明：慈利縣鎳鉬礦企業(yè)納污水體主要污染物的環(huán)境容量為“一號片區(qū)”鎳0.946噸/年，鉛18.922噸/年，鉻21.76噸/年，砷22.801噸/年，鎘1.892噸/年；“二號片區(qū)”鎳7.096噸/年，鉛18.922噸/年，鉻21.76噸/年，砷23.415噸/年，鎘1.892噸/年。

3 慈利縣鎳鉬礦產(chǎn)資源發(fā)展規(guī)模的預(yù)測

鎳鉬礦開采是對環(huán)境產(chǎn)生影響的主要因素，結(jié)合污普查數(shù)據(jù)結(jié)果，慈利縣鎳鉬礦開采加工區(qū)重金屬廢水中排放量較大的主要特征污染物的產(chǎn)污系數(shù)為是：鎳0.163克/噸、鉛0.0053克/噸、六價鉻0.003克/噸、砷0.046克/噸、鎘0.0035克/噸。據(jù)公式（2），由納污水體現(xiàn)狀環(huán)境容量計算得出鎳鉬礦生產(chǎn)規(guī)模。

其中：MP-鎳鉬產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，萬噸/年；Mi-重金屬i的環(huán)境容量，噸/年；Ki-鎳鉬產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中重金屬i的產(chǎn)污系數(shù)，克/噸。

經(jīng)計算得出，依據(jù)水環(huán)境容量現(xiàn)狀的慈利縣鎳鉬礦生產(chǎn)規(guī)模為10.218萬噸/年，否則則會引起水環(huán)境問題。

結(jié)束語

本文得出了以下的結(jié)論基于慈利縣的鎳鉬礦開采和加工業(yè)的現(xiàn)狀調(diào)查和數(shù)學(xué)模型用來預(yù)測產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)模。

（1）鉬鎳的污染情況主要是由于礦山開采的污染和加工企業(yè)污染，廢

氣，廢渣和廢水處理不當導(dǎo)致周圍生態(tài)環(huán)境受到污染。

（2）對該地區(qū)水環(huán)境進行保護，基于目前區(qū)域水資源承載能力，慈利縣鎳鉬礦生產(chǎn)規(guī)模為10.218萬噸/年。