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,因流經廢棄黃鐵礦區,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域,也都不同程度受到影響。
“經過治理后,現在水體中主要污染指標pH值、錳、鋅等已經符合《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級標準。”一直跟蹤治理工作的麗水市生態環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。”
廢棄礦區不斷產生酸性廢水,地下水污染治理難
據介紹,黃鐵礦區位于遂昌金礦國家礦山公園內,20世紀70年代中期停止開采。
廢棄后,這里遺留了大量地下采空區、坑道和廢石堆場,礦區巖壁表面含有大量硫化物,加之山谷間還有含硫廢石渣場,經雨水淋濾、氧化、溶浸、水解后,持續產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,嚴重影響周邊環境。
盡管當地政府和企業已進行了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”地下污染源產生的酸性涌水問題一直未能“根治”。
“廢棄礦山采空區地下水污染導致的礦山酸性廢水問題由于成因復雜,實際情況多變,是礦山環境治理工作中的難題。”南方科技大學副教授、國家環境保護流域地表水—地下水污染綜合防治重點實驗室副主任楊麗紅表示,地表水和淺層地下水并非完全相隔,而是相互聯系、頻繁轉化。加上黃鐵礦區地下礦硐(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環境部首批地下水污染防治試點工程項目之一,針對歷史遺留黃鐵礦區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
據專家介紹,遂昌黃鐵礦區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,通過盡量隔絕酸性廢水產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理研究、采空區充填材料研究、系統模型構建等一系列工作,建設了整套地表—地下水文監測及水質監測系統。”潘來根說,“項目共分三期實施,污染源頭得以削減,污染途徑得以控制,監測顯示,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標。”
據了解,該工程對井下采空區的充填材料,主要采用了礦區的鉛鋅尾砂和螢石礦尾砂,在大幅度降低成本的同時,也削減了礦區尾礦庫固廢存量,提升了尾礦庫安全系數。
“我們探索建立了‘用—堵—疏—治—管’的綠色低碳循環地下水污染治理技術模式。”麗水市土壤與固體廢物管理中心主任樓激揚介紹,“使用充填管道對準事先選定的區域,把含有尾砂的混凝土注滿部分礦硐采空區,或通過噴漿方式覆蓋到巖壁上,以減少礦硐內的含硫礦物與空氣接觸、雨水淋濾的概率,最終達到降低酸性廢水產生量的目的。”
據悉,黃鐵礦區試點工程完工后,井下采空區充填量達30余萬立方米,清理巷道8176米,處理酸性廢水272余萬立方米,礦硐內酸性污水涌水量已減少73%。
“對堆存在礦區山谷中的黃鐵礦廢石,我們選擇適宜的地下采空區,通過‘共同體’充填的形式消納部分廢石。”樓激揚介紹,“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行堆場整形。”
在廢石堆場防滲覆蓋措施實施后,雨污分離較為徹底,該處的酸性滲濾液削減量約為92%。后續的末端治理工程在今年4月建成,出水水質達到了預期目標。
今年6月,黃鐵礦區地下水污染治理試點工程(三期)竣工順利驗收,該試點工程項目也通過了整體驗收。
建成礦山酸性涌水治理科普基地,與旅游業融合發展
“工程的實施,從源頭上基本解決了整個流域的礦山酸性涌水污染問題。”樓激揚介紹,“當地還結合治理工作建設了科普基地,將污染防治攻堅成效與旅游業發展相融合。”
據悉,科普基地由室內、戶外和井下三個展示單元構成,保留礦區原有礦硐外觀和運礦火車軌道,展示關鍵治理技術實施現場,通過互動沙盤模型等多元形式,生動展現礦山酸性涌水形成過程、環境問題和治理模式。
在黃鐵礦區540平硐采礦通道,一段由舊礦區遺留平硐采礦通道改造的150米長井下展廳,真實展現了黃鐵礦礦脈、探礦遺跡、裂隙水流、封堵及充填技術等。
“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。”兼任科普基地負責人的楊麗紅,在井下展區指著裂隙水流介紹,“你看,從礦硐裂隙流出的水量已經很少了,后續通過水渠進入末端處理設施,處理后變成清澈的水。”
下一步,麗水將積極總結遂昌黃鐵礦地下水污染治理工程實施經驗,形成可復制可推廣的技術模式,爭取為南方丘陵地區推進地下水污染防治工作提供樣板,助力實現生態環境持續改善與區域經濟發展互利共贏。