周海明 梁秋云 張 帥

（天津市引灤工程黎河管理處，河北遵化 064200）

隨著遵化市采礦業(yè)的迅速發(fā)展，在帶動(dòng)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也給黎河水環(huán)境帶來(lái)了負(fù)面影響。因?yàn)樵陂_(kāi)采過(guò)程中，產(chǎn)生大量的選礦尾水、廢料和廢渣，選礦尾水經(jīng)簡(jiǎn)單沉淀后直接排入河道，有相當(dāng)一部分廢料隨選礦尾水進(jìn)入黎河水體，造成水質(zhì)污染，而且大量懸浮物在河道沉積，造成河道嚴(yán)重淤積，使行洪能力大大降低，給黎河兩岸居民生產(chǎn)生活帶來(lái)潛在的威脅。

筆者在分析了尾礦對(duì)黎河安全輸水影響的基礎(chǔ)上，提出了幾點(diǎn)治理措施和建議。

1 黎河兩岸鐵尾礦基本概況

1.1 黎河水環(huán)境現(xiàn)狀

引灤入津工程是將河北省境內(nèi)的灤河水跨流域引入天津市的城市供水工程，其中利用黎河河道輸水是引灤輸水線路的重要組成部分。黎河水系均發(fā)源于現(xiàn)遵化市，是典型的山前行洪排瀝河道。黎河流域面積560km2，河道全長(zhǎng)76km，其中引灤工程利用輸水段長(zhǎng)57.6km，占總輸水線路長(zhǎng)度的1/4。因?yàn)槔韬邮翘烊缓拥?，?shí)行開(kāi)放式管理，管轄段較長(zhǎng)，管理任務(wù)繁重。

近年來(lái)由于流域降雨較少、伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展地下水位下降，導(dǎo)致水道堵塞或被占用情況嚴(yán)重，特別是黎河上中游段支流受附近鐵選礦影響，支流河道內(nèi)尾礦淤積嚴(yán)重，兩側(cè)尾礦堆積如山，給黎河水質(zhì)及輸水安全帶來(lái)了潛在的威脅。

1.2 鐵尾礦概述

我國(guó)有5個(gè)主要鐵礦儲(chǔ)量集中分布地區(qū)，其中遵化屬于冀東—北京地區(qū)鐵礦分布區(qū)，鐵礦幾乎全為“鞍山式”沉積變質(zhì)型，主要特點(diǎn)是：除極少富礦外，約占儲(chǔ)量的98%為貧礦，含鐵量20%～40%，平均 30%左右，必須經(jīng)過(guò)選礦處理，精選后含鐵量可達(dá)60%以上。

鐵尾礦是在開(kāi)采、分選礦石、將鐵礦石磨細(xì)后排放的暫時(shí)不能利用的固體或粉狀廢料。鐵礦尾礦具有數(shù)量大、粒度細(xì)、類型繁多、性質(zhì)復(fù)雜的特點(diǎn)。當(dāng)前黎河兩岸由于大部分小選廠設(shè)備落后，自動(dòng)化程度低，每選出1噸鐵精粉要排出2.5～3t尾礦，每處理1t原礦需要消耗11～14t水，尾礦不僅占用耕地，而且嚴(yán)重破壞生態(tài)平衡并造成環(huán)境污染，鐵尾礦的化學(xué)成分見(jiàn)表1。

表1 鐵尾礦的化學(xué)成分(%)

1.3 黎河兩岸選礦廠

經(jīng)過(guò)對(duì)黎河流域及主要支流兩岸1000m范圍的調(diào)查發(fā)現(xiàn)。黎河兩岸鐵選廠林立，臨河的選礦廠有 40家（見(jiàn)表 2）。黎河兩岸的選礦廠年平均生產(chǎn)鐵精粉能力為10萬(wàn)t，每年產(chǎn)生的尾礦廢料約1200萬(wàn)t。

黎河沿岸堆積大量尾礦砂，占用大量土地，兩岸大型尾礦庫(kù)堆積高度均已超過(guò)7m，一旦發(fā)生較大降雨就有垮壩危險(xiǎn)，大量尾礦砂受降雨沖刷進(jìn)入河道，很容易造成引灤水質(zhì)污染、河道淤積。

表2 黎河兩岸選礦場(chǎng)統(tǒng)計(jì)表

2 尾礦對(duì)黎河輸水安全的影響

2.1 尾礦水和尾礦砂起塵對(duì)黎河水質(zhì)的影響

兩岸采礦業(yè)在帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也帶來(lái)了許多環(huán)境問(wèn)題。開(kāi)采過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的選礦尾水、廢料和廢渣（如石粉、礦砂），選礦尾水經(jīng)簡(jiǎn)單沉淀后直接排入河道，而大部分廢料隨選礦尾水進(jìn)入黎河水體。排入河道后造成黎河水體污染、混濁，氮、磷、金屬和懸浮物含量增高，給位于下游的于橋水庫(kù)水質(zhì)帶來(lái)較大影響。

黎河兩岸鐵礦尾已磨至0.115～0.107mm以下，為細(xì)塵和極細(xì)塵。當(dāng)尾礦泥漿沉積，水分蒸發(fā)后，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的風(fēng)吹日曬，使尾礦砂干燥，干灘表面會(huì)產(chǎn)生裂縫，底部粉塵逐漸變干，在風(fēng)力的作用下形成風(fēng)流沙，尤其是遵化地區(qū)大風(fēng)頻繁，尾礦庫(kù)表面產(chǎn)生的粉塵可達(dá)到很遠(yuǎn)距離，特別是在干旱多風(fēng)時(shí)節(jié)，往往會(huì)發(fā)生礦塵暴，對(duì)大氣、土地和黎河造成嚴(yán)重污染。

2.2 尾礦庫(kù)對(duì)黎河河道安全運(yùn)行的影響

黎河兩岸中小型特別是民營(yíng)小型礦山的尾礦庫(kù)存在問(wèn)題較多。這些選礦廠在選出有價(jià)值的精礦后會(huì)排出大量的尾礦料，在黎河兩岸修筑堤壩形成尾礦庫(kù)，用濕法將尾礦料輸送至庫(kù)內(nèi)沉淀堆存。

這些尾礦庫(kù)存在嚴(yán)重的安全隱患。

堆積壩體穩(wěn)定性差。許多尾礦壩的排水系統(tǒng)不完善，因而壩體浸潤(rùn)線很高，使壩體大部分處于飽和狀態(tài)，嚴(yán)重威脅著尾礦庫(kù)的安全穩(wěn)定。

尾礦壩大多已達(dá)到或接近最初設(shè)計(jì)高度，普遍存在加高擴(kuò)容的問(wèn)題，存在著嚴(yán)重的危害隱災(zāi)。

尾礦壩位于地震高烈度區(qū)，地震時(shí)易產(chǎn)生液化，以往地震會(huì)引起尾礦庫(kù)的液化、裂縫以及沉降等問(wèn)題。現(xiàn)在在地震高烈度地區(qū)的尾礦庫(kù)是一個(gè)具有高勢(shì)能的人造泥石流危險(xiǎn)源。

各種天然的(雨水、地震、鼠洞等)和人為的(管理不善、蓄意破壞等)不利因素時(shí)時(shí)刻刻或周期性的威脅其安全。

這些民營(yíng)小型尾礦庫(kù)，安全沒(méi)有保障，隨時(shí)可能發(fā)生垮壩事故。一旦大量尾礦隨雨水大量涌入黎河河道將嚴(yán)重影響黎河輸水及行洪安全，這將給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生命財(cái)產(chǎn)造成重大的災(zāi)害和損失。

3 黎河兩岸尾礦的治理措施

3.1 選礦廠做好污水處理

干流和支流兩側(cè)的選礦廠，應(yīng)根據(jù)每日尾水的排放量建一定面積的沉降塘，最好采用多個(gè)小塘串聯(lián)的方式，使沉降的尾水逐級(jí)排放，尾水在每個(gè)沉降池中應(yīng)能滯留足夠長(zhǎng)的時(shí)間，使排出的水澄清，同時(shí)，促使鐵、錳的沉淀，減輕對(duì)水體的污染壓力，也可防止含大量礦砂的尾水淤積河床，影響河床的穩(wěn)定性。

3.2 尾礦庫(kù)進(jìn)行水土保持

需要對(duì)尾礦壩薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行加固護(hù)坡，修建截水溝、排水溝和引水溝，還應(yīng)對(duì)尾礦庫(kù)表面進(jìn)行固化，復(fù)土植草，以達(dá)到防塵和固沙作用。對(duì)于危庫(kù)完全不具備安全生產(chǎn)的基本條件，必須停產(chǎn)，排除險(xiǎn)情，并迅速向安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門和當(dāng)?shù)卣畧?bào)告，啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。

3.3 合理堆放和處理尾礦砂

尾礦砂都是露天堆放，細(xì)小的粉塵既容易被風(fēng)吹起污染大氣，影響空氣的質(zhì)量，靠河岸堆放的廢渣也極易隨降雨流失，進(jìn)入水體。為防止尾礦的污染，應(yīng)將露天堆放場(chǎng)臨時(shí)用覆蓋材料遮蓋，促使廠家盡快尋找、挖掘廢渣的用途，處理、利用廢渣，消除潛在污染源。對(duì)沒(méi)有能力進(jìn)行尾水和廢渣處理的小型鐵選礦廠，應(yīng)下決心實(shí)行關(guān)停并轉(zhuǎn)。

3.4 將尾礦砂加以利用

將尾礦砂加以利用作建筑材料、作土壤改良劑及磁化復(fù)合肥、作井下采空區(qū)充填料、尾礦復(fù)墾等，不僅能夠大量消耗尾礦，既利用了廢物，減少對(duì)環(huán)境污染、對(duì)引灤水質(zhì)污染，又節(jié)約了大量土地，還可以解決淤積河道的問(wèn)題、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

[1]賈清梅,張錦瑞,李鳳久.鐵尾礦的資源化利用研究及現(xiàn)狀.礦業(yè)工程,2006,7-9

[2]封光寅,章厚玉,張孝軍等.泥沙群體顆粒平均粒徑及平均沉速計(jì)算方法的修正.南水北調(diào)與水利科技,2003.12

[3]張鴻雁,王元,陳祥芬.鐵礦尾礦庫(kù)區(qū)粉塵污染源強(qiáng)研究,西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào),1998,04