防治酸性礦山地下水污染，廣東清遠(yuǎn)取得成效
【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】“系統(tǒng)調(diào)查，摸清污染成因；源頭減量，切斷酸水補(bǔ)給；過程調(diào)控，開展原位修復(fù)；末端風(fēng)險(xiǎn)阻控，有效阻控污染。”通過科學(xué)采取四方面的治理措施，廣東省清遠(yuǎn)市佛岡縣水頭鎮(zhèn)水龍尾礦區(qū)徹底告別“磺水”橫流的景象，下游農(nóng)田灌溉用水安全問題得到有效解決，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境實(shí)現(xiàn)了明顯改善。
水龍尾礦區(qū)歷經(jīng)40余年開采，礦區(qū)及周邊土壤、地表水、地下水均存在重金屬指標(biāo)超標(biāo)的情況，在“部—省—市—縣—鎮(zhèn)”五級(jí)聯(lián)動(dòng)推動(dòng)下，生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學(xué)研究所打響水龍尾礦山開采區(qū)地下水污染綜合治理攻堅(jiān)戰(zhàn)，系統(tǒng)完成綜合斷源整治，被生態(tài)環(huán)境部評(píng)為地下水污染防治典型案例。在整治過程中，運(yùn)用科學(xué)有效的治理技術(shù)，形成礦區(qū)地下水污染綜合管控技術(shù)體系，為金屬礦山地下水環(huán)境管理和污染防治提供技術(shù)支持和示范效應(yīng)。
五級(jí)聯(lián)動(dòng)推動(dòng)關(guān)閉停采礦區(qū)有效治理
走進(jìn)水龍尾礦區(qū)，道路旁的水溝里流淌的是清澈的山泉水，山上是郁郁蔥蔥的林木和青草，如果不是礦區(qū)內(nèi)樹立的安全警示牌，很多人會(huì)忘記這里曾經(jīng)是一個(gè)環(huán)境十分惡劣的廢棄礦區(qū)。
早在1972年—1977年期間，水龍尾礦區(qū)周邊村民就對(duì)露頭礦體進(jìn)行開采，此后由多家不同的地方礦產(chǎn)公司先后進(jìn)場(chǎng)實(shí)施地下開采，一度成為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的有力引擎。
如今，礦區(qū)進(jìn)入關(guān)閉停采狀態(tài)。水龍尾礦區(qū)雖然為中型鉛鋅礦山，但是礦物組分除鉛、鋅外，還伴生元素鎘、鎵、銦、銀和硫等，由于開采歷史復(fù)雜、歷史欠賬多、地下空間難探明等因素，關(guān)閉之后礦井仍持續(xù)產(chǎn)酸，酸性涌水造成礦區(qū)“磺水”橫流，威脅著下游3000余畝農(nóng)田。
此前，當(dāng)?shù)匾苍鴮?duì)“磺水”問題進(jìn)行治理，但由于缺乏系統(tǒng)性的綜合整治，效果不佳。2019年，水龍尾礦區(qū)被生態(tài)環(huán)境部列為涌水類廢棄井封井回填試點(diǎn)項(xiàng)目，2020年12月，水龍綜合治理試點(diǎn)工程正式啟動(dòng)。項(xiàng)目歷時(shí)兩年，在生態(tài)環(huán)境部土壤生態(tài)環(huán)境司、廣東省生態(tài)環(huán)境廳、清遠(yuǎn)市縣鎮(zhèn)各級(jí)人民政府的指導(dǎo)推動(dòng)下，形成“部—省—市—縣—鎮(zhèn)”五級(jí)聯(lián)動(dòng)工作機(jī)制，由生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學(xué)研究所牽頭并聯(lián)合相關(guān)技術(shù)單位，上百人持續(xù)作戰(zhàn)，通過系統(tǒng)調(diào)查、源頭減量、過程調(diào)控、末端阻控等多技術(shù)耦合，解決礦井涌水造成的“磺水”橫流問題。
治理后，枯水期礦井硐口涌水量相較于治理前減少80%以上；礦區(qū)內(nèi)遺留強(qiáng)產(chǎn)酸廢石堆基本實(shí)現(xiàn)生態(tài)復(fù)綠；礦區(qū)下游經(jīng)治理后地下水中重金屬特征污染物指標(biāo)趨于穩(wěn)定且逐步改善；保護(hù)下游受影響農(nóng)田近3100畝，得到廣泛認(rèn)可。
切斷外源，減少污水補(bǔ)給
治理的第一步首先是要搞清楚污染的成因。
“針對(duì)礦區(qū)地下水重金屬嚴(yán)重超標(biāo)、酸性涌水持續(xù)排放導(dǎo)致地表水污染、廢渣堆生態(tài)恢復(fù)困難等問題，我們綜合運(yùn)用水文地質(zhì)鉆探、物探、示蹤試驗(yàn)和地表水截引流實(shí)驗(yàn)等多種技術(shù)手段，構(gòu)建礦區(qū)地下水污染概念模型并查明礦區(qū)地下水污染主要來源。”項(xiàng)目主要實(shí)施單位生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學(xué)研究所高級(jí)工程師蘇耀明告訴記者，項(xiàng)目組披星戴月、起早摸黑，最終識(shí)別礦區(qū)地下水污染來源及遷移通道，最終確定地表水下滲后形成涌水的污染貢獻(xiàn)率約為85%的科學(xué)結(jié)論，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)突出環(huán)境問題的精準(zhǔn)識(shí)別。
在礦區(qū)的上游區(qū)域，山坡地面上修建了一條條導(dǎo)流渠，連接到低洼區(qū)的排水溝，形成一套地表水的導(dǎo)流溝渠引流系統(tǒng)，干凈的地表水直接流到下游可供灌溉。識(shí)別污染成因后，項(xiàng)目實(shí)施單位分類施策、對(duì)癥下藥，系統(tǒng)實(shí)施地表水截引流，對(duì)露采區(qū)及周邊池塘進(jìn)行回填防滲改造，避免干凈地表水直接經(jīng)河道、露采區(qū)以及魚塘等直接下滲補(bǔ)給地下斜井，減少酸性涌水的補(bǔ)給來源。
修復(fù)內(nèi)源，抑制污染產(chǎn)生
外部的來水問題雖然得到解決，但是礦硐采空區(qū)的酸性氧化環(huán)境，依然存在持續(xù)污染風(fēng)險(xiǎn)。
在封堵的1、2號(hào)礦硐旁邊，記者看到幾個(gè)不銹鋼儲(chǔ)罐一字排開，底部管道連接延伸到礦硐口。“這里面是我們研發(fā)的微生物修復(fù)菌劑，通過定期向硐內(nèi)投加，有效改變井內(nèi)氧化產(chǎn)酸環(huán)境。”蘇耀明說，項(xiàng)目組探索應(yīng)用基于微生物調(diào)控的原位治理技術(shù)，建立了礦區(qū)微生物修復(fù)菌劑擴(kuò)培和投注系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)馴化培養(yǎng)礦區(qū)本土特色微生物。
通過向封堵后的礦硐持續(xù)投注微生物菌劑和碳源材料，改變巷道內(nèi)部氧化產(chǎn)酸環(huán)境及其微生物群落結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)微生物抑氧控酸治污，使得地下采空區(qū)水質(zhì)由酸性逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹行，水體中相關(guān)特征指標(biāo)較治理前降幅最大達(dá)80%以上。
“這里以前是礦區(qū)遺留的強(qiáng)產(chǎn)酸廢石，日曬雨淋后會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)酸性‘磺水’，地面基本寸草不生。”蘇耀明指著1號(hào)礦硐旁邊的廢石堆渣區(qū)介紹說，“通過在廢石堆體表面投加土壤改良基質(zhì)、微生物菌劑和有機(jī)肥等，實(shí)現(xiàn)堆體原位基質(zhì)改良，輔以地表植被復(fù)綠，減少降雨入滲，實(shí)現(xiàn)廢石堆阻水隔氧，抑制廢石產(chǎn)酸過程。”
在礦區(qū)下游的地下水排泄出口位置，還布設(shè)可滲透反應(yīng)墻體。礦區(qū)污染地下水經(jīng)反應(yīng)墻處理后，鋅、鎳、錳等指標(biāo)的平均去除率達(dá)38%—97%，對(duì)流經(jīng)礦區(qū)范圍的地下水實(shí)現(xiàn)有效污染阻控。
通過一系列科學(xué)有效的治理措施，水龍尾礦區(qū)取得了顯著的成效。如今，礦區(qū)下游3號(hào)礦硐附近的河溝里，清澈的溪水緩緩流淌，河道邊殘留的一些深紅色沉積物，才能讓人回想起原來“磺水”橫流的景象。
蘇耀明表示，經(jīng)過后續(xù)監(jiān)測(cè)，礦區(qū)地下水不返酸、退磺明顯、重金屬穩(wěn)定效果好，下游監(jiān)測(cè)井水質(zhì)明顯改善。
持續(xù)做好治理的后半篇文章
水龍尾礦區(qū)修復(fù)工作，以改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為核心，以減量、控酸、防風(fēng)險(xiǎn)為主要方向，堅(jiān)持精準(zhǔn)治污、科學(xué)治污的總體思路，探索以微生物產(chǎn)酸過程調(diào)控為主的自然恢復(fù)和人工修復(fù)協(xié)同防治方法，構(gòu)建可復(fù)制、可推廣的酸性礦山地下水污染防控技術(shù)體系。
治理中形成的“涌水源頭減量—產(chǎn)酸過程調(diào)控—末端風(fēng)險(xiǎn)阻控”的金屬礦山地下水污染綜合整治技術(shù)模式，以及探索性開展了基于微生物調(diào)控的原位治理技術(shù)應(yīng)用等，為礦山修復(fù)工作提供了有益的探索。蘇耀明表示，項(xiàng)目推動(dòng)構(gòu)建水龍尾礦區(qū)地下水污染系統(tǒng)調(diào)查、控源減量、末端阻控的綜合整治模式，有效解決礦區(qū)環(huán)境污染問題。項(xiàng)目組將進(jìn)一步認(rèn)真總結(jié)提煉成功經(jīng)驗(yàn)，形成一套可復(fù)制的技術(shù)思路，更好地為我國(guó)礦山治理修復(fù)工作做出貢獻(xiàn)。
“目前整治成效比較明顯，但是我們也很清楚，礦山地下水污染防治是一個(gè)動(dòng)態(tài)持續(xù)的系統(tǒng)工程，接下來我們將繼續(xù)深化推進(jìn)技術(shù)支撐合作，持續(xù)做好污染設(shè)施的運(yùn)行維護(hù)工作，不斷解決可能出現(xiàn)的各種新問題。”水頭鎮(zhèn)鎮(zhèn)長(zhǎng)肖文靜告訴記者，水頭鎮(zhèn)也將借鑒歷史遺留礦山修復(fù)治理后的成功轉(zhuǎn)型經(jīng)驗(yàn)，摸索通過市場(chǎng)化手段開發(fā)文旅等產(chǎn)業(yè)，做好水龍尾礦區(qū)整治的后半篇文章，努力讓綠水青山轉(zhuǎn)化為金山銀山。
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