近日,走入浙江省麗水市遂昌縣花園嶺的山林中,橙黃的落葉與綠意盎然的枝葉交相輝映。沿山而下,楊梅崗溪水順勢流淌,在清澈的水潭里,不時能看到成群魚類在游動。
多年前,因流經(jīng)廢棄黃鐵礦區(qū),楊梅崗溪曾被酸性廢水所污染,周邊地下水和下游梧桐源水庫等區(qū)域,也都不同程度受到影響。
“經(jīng)過治理后,現(xiàn)在水體中主要污染指標(biāo)pH值、錳、鋅等已經(jīng)符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級標(biāo)準(zhǔn)。”一直跟蹤治理工作的麗水市生態(tài)環(huán)境局遂昌分局副局長潘來根回憶道,“在過去,這樣的治理效果是想不到的。”
廢棄礦區(qū)不斷產(chǎn)生酸性廢水,地下水污染治理難
據(jù)介紹,黃鐵礦區(qū)位于遂昌金礦國家礦山公園內(nèi),20世紀(jì)70年代中期停止開采。
廢棄后,這里遺留了大量地下采空區(qū)、坑道和廢石堆場,礦區(qū)巖壁表面含有大量硫化物,加之山谷間還有含硫廢石渣場,經(jīng)雨水淋濾、氧化、溶浸、水解后,持續(xù)產(chǎn)生富含重金屬的礦山酸性污水,污染地下水或排入地表河流,嚴(yán)重影響周邊環(huán)境。
盡管當(dāng)?shù)卣推髽I(yè)已進(jìn)行了30多年的綜合治理,“顯性”的地表污染源基本得到控制,但“隱性”地下污染源產(chǎn)生的酸性涌水問題一直未能“根治”。
“廢棄礦山采空區(qū)地下水污染導(dǎo)致的礦山酸性廢水問題由于成因復(fù)雜,實(shí)際情況多變,是礦山環(huán)境治理工作中的難題。”南方科技大學(xué)副教授、國家環(huán)境保護(hù)流域地表水—地下水污染綜合防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任楊麗紅表示,地表水和淺層地下水并非完全相隔,而是相互聯(lián)系、頻繁轉(zhuǎn)化。加上黃鐵礦區(qū)地下礦硐(指采礦活動中挖掘的地下空間,用于礦石的開采和提取)分布不規(guī)律,像是看不見的“地下迷宮”,地下水流會沿著地縫向下流動,更增加了污染治理的難度。
2020年3月,遂昌黃鐵礦地下水污染治理工程被列為生態(tài)環(huán)境部首批地下水污染防治試點(diǎn)工程項(xiàng)目之一,針對歷史遺留黃鐵礦區(qū)存在的地下水污染問題,全面開展綜合整治。
“地下水的污染在無形中會造成地表徑流的污染。所以說,治理工程需要針對礦區(qū)幾個污染源頭開展,切斷病灶,才能有效減少污染。”楊麗紅介紹。
踐行綠色低碳理念,就地取材以廢治污
據(jù)專家介紹,遂昌黃鐵礦區(qū)地下水污染治理工程主要采用對廢棄礦井回填、廢石堆場防滲覆蓋方式方法推進(jìn),通過盡量隔絕酸性廢水產(chǎn)生條件來控制地下水污染源。
“為此,我們開展了礦山酸性廢水機(jī)理研究、采空區(qū)充填材料研究、系統(tǒng)模型構(gòu)建等一系列工作,建設(shè)了整套地表—地下水文監(jiān)測及水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)。”潘來根說,“項(xiàng)目共分三期實(shí)施,污染源頭得以削減,污染途徑得以控制,監(jiān)測顯示,剩余水量通過末端處理,水體的顏色開始淡化,徑流排入堆場下游池塘的地下水已完全達(dá)標(biāo)。”
據(jù)了解,該工程對井下采空區(qū)的充填材料,主要采用了礦區(qū)的鉛鋅尾砂和螢石礦尾砂,在大幅度降低成本的同時,也削減了礦區(qū)尾礦庫固廢存量,提升了尾礦庫安全系數(shù)。
“我們探索建立了‘用—堵—疏—治—管’的綠色低碳循環(huán)地下水污染治理技術(shù)模式。”麗水市土壤與固體廢物管理中心主任樓激揚(yáng)介紹,“使用充填管道對準(zhǔn)事先選定的區(qū)域,把含有尾砂的混凝土注滿部分礦硐采空區(qū),或通過噴漿方式覆蓋到巖壁上,以減少礦硐內(nèi)的含硫礦物與空氣接觸、雨水淋濾的概率,最終達(dá)到降低酸性廢水產(chǎn)生量的目的。”
據(jù)悉,黃鐵礦區(qū)試點(diǎn)工程完工后,井下采空區(qū)充填量達(dá)30余萬立方米,清理巷道8176米,處理酸性廢水272余萬立方米,礦硐內(nèi)酸性污水涌水量已減少73%。
“對堆存在礦區(qū)山谷中的黃鐵礦廢石,我們選擇適宜的地下采空區(qū),通過‘共同體’充填的形式消納部分廢石。”樓激揚(yáng)介紹,“部分粒徑滿足要求的廢石與電石渣(堿性)混合,作為廢石堆場防滲覆蓋材料,既中和了流出來的酸性水,起到‘阻斷’的效果,又利用增加的方量進(jìn)行堆場整形。”
在廢石堆場防滲覆蓋措施實(shí)施后,雨污分離較為徹底,該處的酸性滲濾液削減量約為92%。后續(xù)的末端治理工程在今年4月建成,出水水質(zhì)達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
今年6月,黃鐵礦區(qū)地下水污染治理試點(diǎn)工程(三期)竣工順利驗(yàn)收,該試點(diǎn)工程項(xiàng)目也通過了整體驗(yàn)收。
建成礦山酸性涌水治理科普基地,與旅游業(yè)融合發(fā)展
“工程的實(shí)施,從源頭上基本解決了整個流域的礦山酸性涌水污染問題。”樓激揚(yáng)介紹,“當(dāng)?shù)剡結(jié)合治理工作建設(shè)了科普基地,將污染防治攻堅(jiān)成效與旅游業(yè)發(fā)展相融合。”
據(jù)悉,科普基地由室內(nèi)、戶外和井下三個展示單元構(gòu)成,保留礦區(qū)原有礦硐外觀和運(yùn)礦火車軌道,展示關(guān)鍵治理技術(shù)實(shí)施現(xiàn)場,通過互動沙盤模型等多元形式,生動展現(xiàn)礦山酸性涌水形成過程、環(huán)境問題和治理模式。
在黃鐵礦區(qū)540平硐采礦通道,一段由舊礦區(qū)遺留平硐采礦通道改造的150米長井下展廳,真實(shí)展現(xiàn)了黃鐵礦礦脈、探礦遺跡、裂隙水流、封堵及充填技術(shù)等。
“這段通道僅有1.5米高且需‘左右逢源’才能通過的地方,如今已封閉,填充材料已注滿采空區(qū)。”兼任科普基地負(fù)責(zé)人的楊麗紅,在井下展區(qū)指著裂隙水流介紹,“你看,從礦硐裂隙流出的水量已經(jīng)很少了,后續(xù)通過水渠進(jìn)入末端處理設(shè)施,處理后變成清澈的水。”
下一步,麗水將積極總結(jié)遂昌黃鐵礦地下水污染治理工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn),形成可復(fù)制可推廣的技術(shù)模式,爭取為南方丘陵地區(qū)推進(jìn)地下水污染防治工作提供樣板,助力實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展互利共贏。