湖南省慈利縣鎳鉬鐵礦產資源環境污染狀況和潛在的發展規模

黃進

摘 要：鎳鉬礦為我國特有的一種多金屬復雜礦資源，但鎳鉬礦石的開采導致所在區域環境受到了較為嚴重的污染?；谠诤鲜〈壤h鎳鉬礦區的情況從兩個方面分析了礦區采礦污染和加工企業污染，然后建立數學模型計算鉬鎳礦的生產規模。因此，計算出的鎳鉬生產規?？勺鳛橛嘘P行政主管部門參考制定鎳和鉬行業的發展計劃。

關鍵詞：鎳鉬礦；礦產資源；污染情況；預測

鎳、鉬是重要的戰略金屬，由于其獨特的物理化學性能，成為先進結構材料和功能材料的基體、主要成分或添加物，被廣泛應用于國民經濟和國防軍工等領域。鎳鉬礦為我國特有的一種多金屬復雜礦資源，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，具有重要的經濟價值。

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

湖南省環境保護行政主管部門在張家界地區批復了6家采用新工藝、新技術的鎳鉬選礦項目，但由于環保設施設備配套或工藝技術等問題，到2012年投產的鎳鉬礦采選企業，沒有一家能夠達到環?！叭瑫r”驗收的要求，對周邊環境造成了較嚴重的污染；現基本處于停產整改中。統計數據顯示，各企業部分廢水僅經簡單處理后排放，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，將從環境影響評價體系對慈利縣鉬鎳礦行業進行分析，不僅掌握礦區周圍環境狀況，同時找出制約鎳鉬發展的問題，提出鎳鉬礦產資源在慈利縣可持續發展的建議。

1 礦區的環境問題

慈利縣的鎳鉬礦產業正面臨著一個較為嚴峻的環境情況，據鎳鉬采礦業和加工業兩種生產模式，分析其污染物的排放情況。

1.1 慈利縣鎳鉬礦山采礦污染

鎳鉬礦產行業的一個重要環境污染環節來自于采礦過程，一直以來多采用洞采技術污染具體體現為：（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環境，造成生態破壞；③礦山廢渣還會因尾礦自燃，產生大量有毒有害氣體，嚴重污染環境。以上各種原因，對礦區各村的人畜飲水、農田灌溉用水以及植被造成嚴重影響，對人民群眾的生活環境質量、生命、財產安全構成了嚴重威脅。

1.2 鎳鉬礦加工污染

鎳鉬礦在加工過程產生的廢氣、廢渣、廢水給周邊生態環境造成嚴重的污染。

1.2.1 廢氣

鎳鉬礦采選加工企業排放的廢氣對生態環境的影響主要來自于生產中排放的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，降低產量并降低產品質量，同時對周圍環境中的動物（包括人類）的健康造成直接威脅。相關資料顯示，SO2的濃度達到0.5～10mg/L、氨氣濃度達到5mg/L時，蔬菜就會呈現受害癥狀。鎳鉬礦采選加工企業排放的廢氣可能出現鉛影響主要是慢性的積累影響，鉛在人體或動植物體內富集后，對其正常生長發育都將產生明顯影響。

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。從企業廢水排放情況和鎳鉬礦開采加工區水環境質量上看，現企業所排放的廢水已經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。若不經妥善處置，會對周邊環境、土壤和地下水環境等造成污染。據隱患排查中監測，貯渣場附近土壤以及當地地表水因渣場滲濾未得到安全處理存在重金屬超標情況，威脅當地環境安全。

2 慈利縣鎳鉬礦區地表水環境容量

為全面了解慈利縣重金屬整治工作進展，促進鎳鉬礦產資源有序開發和利用，自2015年6月起，第三方監測機構將每月對縣重點區域水環境質量進行跟蹤監測。結果表明：溇水入澧水河口等斷面的水質符合《地表水質量標準》（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，水質狀況總體優良，有一定的納污環境容量。結合水文資料及當地實際情況，地表水體重金屬環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，設為0。

結果表明：慈利縣鎳鉬礦企業納污水體主要污染物的環境容量為“一號片區”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”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 慈利縣鎳鉬礦產資源發展規模的預測

鎳鉬礦開采是對環境產生影響的主要因素，結合污普查數據結果，慈利縣鎳鉬礦開采加工區重金屬廢水中排放量較大的主要特征污染物的產污系數為是：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。據公式（2），由納污水體現狀環境容量計算得出鎳鉬礦生產規模。

其中：MP-鎳鉬產業生產規模，萬噸/年；Mi-重金屬i的環境容量，噸/年；Ki-鎳鉬產業生產過程中重金屬i的產污系數，克/噸。

經計算得出，依據水環境容量現狀的慈利縣鎳鉬礦生產規模為10.218萬噸/年，否則則會引起水環境問題。

結束語

本文得出了以下的結論基于慈利縣的鎳鉬礦開采和加工業的現狀調查和數學模型用來預測產業發展的規模。

（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污染，廢

氣，廢渣和廢水處理不當導致周圍生態環境受到污染。

（2）對該地區水環境進行保護，基于目前區域水資源承載能力，慈利縣鎳鉬礦生產規模為10.218萬噸/年。