矿山化学药剂污染及其复合污染问题与探讨

我国有色金属产量已居世界第二，到1999年矿山企业达28万个，从业人员约1500万，各类矿石采掘量达57.9亿t。1995年仅对18个矿种 164个大矿调查结果为:固体废弃物累积最134亿t，尾矿23亿t，废水累积排放量14624亿t、其中选矿废水211亿t。有色金属矿每年排放废水11亿t，三废品种达200多种)，其中废渣有大量湿法浸出废渣、沪渣、烟尘。有含二氧化硫、氟、砷的废气、有含多种重金属(砷、汞、铅、镍、被、锰、铬等有毒元素及放射性元素的废水，这些三废也居全国工业行业之首。现在每炼1t金属铜，需采200t以上的铜矿石，而按露夭开采的方法每采It铜矿石，则会产出2.5t的废石，它们大多以破碎细颗粒形式裸路于自然环境中，受细菌及化学氧化作用，产生盐化、酸化，一遇雨水则大蚤酸性废水将携带可溶性重金属离子不断污染江河和地下水的源头地区，成为重金属污染的重要源头。矿产资源利用的同时，对环境、生态影响是巨大的。一些面上、直观性的污染问题，如重金属、佩化物已形成了行业性重点污染问题。随着资源贫化贫、细、杂、难选矿比起富矿来，无论是矿石的剥离蚤，尾矿、选矿药荆及废水排放t均加大。在原有的向题基础上，一些新的环境问题不断出现，有必要加以认识与讨论。

一、矿山化学药剂用量已是多数国家化学品用量大户 1985年仅美国每年矿山化学药剂使用量就已达到70万t。以其推算，15年后中国的矿山化学药剂用量每年将达百万吨规模。与环保注目的农药每年30万t规模相比，矿山化学药剂用量是农药用量的3倍。仅枝南地区，每天进人环境的选矿药剂就达3380余吨。矿山化学药剂主要是指捕收剂、起泡剂、抑制剂、絮凝剂、萃取剂、萃取用基质改善剂与稀释剂等品种已达几百种。对环境有害的化学药剂也有百余种:氛化物、硫化氢、磷化氢、氟化物、砷化物、重铬酸盐、硫酸铜、硫酸锌、二硫化碳、二氧化硫、亚硫酸、各类烷基黄药(其中乙基黄药为强毒性)。与农药有机腆相近的有机腆捕收剂与萃取剂品种已达数百个。还有大蚤中等毒性的萜烯醉及C4～C8的脂肪醇，石化行业重点污染物几百种POPS，其典型代表物百余种PAHs通过煤油、柴油及石油硫醚、石油亚矾产品，成千上万吨地进入矿山。取代苯酚苯胺、毗吮、烃、烯、醚、酮、醛靡、有机硫，以选矿药剂或萃取剂原辅料形式进人矿山药剂化工生产领域及矿山环境，其中进人我国水中优先控制污染物黑名单的有15种，如加上重金属离子，已达24种。矿山药剂尤其是捕收剂、起泡剂、抑制剂、萃取剂的药剂分子中同时具有亲水基与疏水基，是典型的表面活性剂，它们都具有表面活性剂环境污染的所有特性，它们促进矿山药剂在矿山废水中乳化、分散、增溶，一方面使矿山废水治理难度加大，一方面加大油溶化学品在矿山废水中残余量与迁移量，造成更大范围的迁移与污染。

二、国家目前无矿山有害化学品环境安全理论与技术系统 国家目前尚无完整的矿山有害化学品环境安全理论与技术系统，因此不能对矿山化学品的污染现状与趋势做出科学的评价和预测，不能有效地进行对它们的环境鉴督与管理。现有矿山废水监督中对各种有机化学药剂检测没有设项，多用BOD和COD两个指标来监测。BOD、COD无法反映低含量、高毒性有毒、有害物，如PAHs等污染实际情况。我国矿山化学药剂原属矿山系统、行业内部使用，受行业保护，无化工商品属性，大多数矿山药剂从设计、评审到使用，对其药剂毒性、毒理、暴露剂量，环境风险评价，污染机理、风险特征及防治基础研究都未深入进行。行业评审多只对其选矿性能进行评价，便可进入矿山。某些科研单位开发的产品中PAHs严重超标，项目负责人一无所知。因为矿山化学药剂科技开发整体水平比起其它行业还是相对比较低。我国矿山药剂强调低成本开发，低成本运营，不进行药剂结构与环境毒性这些深层次的工作。矿山药剂从设计、生产到使用，一直不讲价/效比，在价/效比中也一直不讲环境效益。药剂低价，选矿效果差，只好加大药剂用量，用牺牲环境来追求效益。萃取剂、稀释剂攻关项目中，项目评审未对其中EDS，POPs，PAHs等有毒、有害物质做出环境影响评价与研究就通过验收，足以说明问题的严重性。 三、我国矿山化学药剂目前还无有毒、有害化学品登记制度 我国矿山化学药剂目前还无有毒、有害化学品登记制度。矿山化学药剂中有毒、有害物的品种、种类、数量、规模等均不清楚。我国矿山药剂多为仿制，很少有自己专利、品牌、商标，多以代号出现，大多数矿山药剂不公开化不组成，不公开其中有毒、有害化学物质种类、含量和使用限量等关键数据，这一做法极其恶劣，是目前矿山化学品的第一要解决的大问题。矿山药剂本属化学商品，多为人工化学合成品，从质量监控、买卖双方交易到使用，均应公开其化学成分及组成，尤其是国际、国家、环保上限制的有毒、有害物的种类与含量及毒性数据LD50等。而且LD50等的数据测定应归属国家一级单位评审，原一些不具这种资历的单位鉴定应及时废止。

四、矿山化学品污染的是江河与地下水源头区与生态保护区 不同于生活污水与城市工业污染那样直观引人注目，大量的矿山化学药剂用在远离人烟的青山绿水掩盖了矿山化学药剂污染。这些污染迅速把大量1类水源污染到2～3类水质，其污染的绝对值是巨大的，因其不到4～5类，不易引起国家与地方环保部门重视。国家忙于下游、城市区域的4～5类水源的治理，未能把精力放到源头的治理上来。有矿山污染在前，国家忙于4～5类水质治理在后，再治理也就只能达到2～3类水质，因为矿山污染在前，很难达到1类饮用水的标准。

五、新的问题在不断出现

（一）矿山属地化管理后，行业性污染问题并未被国家统起来，全局性污染问题也随之变为几万家分散的小问题。原本就缺乏集中力量进行矿山污染治理的基础性、深入性的工作，也随之消失，地方分散更不利于行业性环境问题的整体解决。

（二）矿山药剂与重金属复合污染问题。矿山药剂中捕收剂、抑制剂、萃取剂多为重金属的络合剂或螯合剂。它们络合铜、镉、汞、锰、铅、铬等有害重金属，形成复合污染，改变重金属的迁移过程，回大重金属迁移距离，油溶性复合污染加速重金属进入生物链的过程。这种复合污染将对地球有机金属化学产生影响，将为有机重金属化合物提供大量重金属与活性有机体，有可能加大有毒、有害有机金属化合物的形成区域与范围。

（三）近年来PM10、PM2.5等有害气溶胶的研究也逐渐深入，尤其是PM2.5等。PM2.5就是空气动力粒径为2.5μm的细粒子，有人称它是人类的第一杀手，因为它富集了酸性氧化物、重金属、有毒有机物，并可以直接入人的肺泡和血液。在冶金行业PM10、PM2.5等问题还未展开研究，但问题是存在的，尤其重金属冶炼过程及选矿过程，PM10、PM2.5等气溶胶的问题是存在的。PM2.5这一研究将是较新的课题，而在浮选作业中，有无PM2.5人们应加以警觉，因为充气、机械刮泡的浮选过程中，有毒有害选矿药剂如POPs，PAHs及各种易挥发的选矿药剂，将很溶易形成各种粒径的气溶胶，一旦形成PM2.5，它们很容易进入血循环系统，这些问题的研究也应尽早进行。

（四）新的工艺、新的药剂，许多还未进行环境见险评价就进入矿山与环境，这是非常危险的，新技术、新工艺的新颖性不能取代环境风险评价。

（五）湿法冶金的许多萃取剂无毒性数据，无环境风险评价，每年生产1t湿法冶铜，将消耗3kg萃取剂和更多稀释剂。推算一下，则每年全世界消耗的萃取剂在万吨级，稀释剂几十万吨级，如不注意，它们最终也将进入环境。未经正规环境评价就把湿法冶金说成是新技术无污染还为时过早。想当初666、多氯联苯均以新技术出现，未做环境风险评价进入全球环境，至今它们的有害影响未能消除。湿法治金萃取剂中大量的烷基酚（内分泌干扰物）及以它为母体合成的酮肟、醛肟、还有Cyanex272、P－507、P－504等大量的水溶性很大的有机磷，稀释剂中有大量POPs和PAHs。萃余液淋洗堆浸的矿石，金属离子大量浸出后的浸渣将形成多孔构架，这些多孔的构架将有可能富集萃余液中的有机物，使萃取剂及稀释剂最终进入环境。

（六）我国加入WTO后，矿山药剂急需建规立法。矿山药调幅多为人工合成化学品，是自然界以外的化合物，对环境的影响许多还未进行评价，就进入矿山环境与世界贸易，是不对的。矿山药剂是人工合成化学品，有许多品种可能是潜在的环境污染物，应尽早建立登记制度和风险评价，否则许多国外矿山药剂以新药剂、新技术名义，可以无节制地进入中国，先污染后评价，为时已晚。

（七）选矿废水进入尾矿坝，在自然氧化中黄药类将降解释放有毒的ROH、CS2等物质，将形成新的二次污染。对于微量、高毒的重金属离子及POPs、PAHs等，尾矿坝自然氧化降解作有多大，这些新问题应注意。以上这些问题均为首次提出，以针砭问题与不足，呼吁对环境风险评价等基础研究给以投入和重视。