矿山酸性废水的环境危害性

第19卷第1期2005年3月资源环境与工程R esources Env iron m en t&Eng i neeri ngV o l 19T o tal N o 54文章编号:1671-1211-(2005)01-0045-05矿山酸性废水治理研究现状罗 凯,张建国(江西理工大学环境与建筑工程学院,江西赣州 341000)摘 要:本文简述了矿山酸性废水的来源、特点、危害,并综述了各种矿山酸性废水治理的方法。

关键词:矿山;酸性废水;污染;治理方法;重金属中图分类号:X751.03 文献标识码:A1 矿山酸性废水的来源[1]金属矿山废水主要来自采矿生产中排出的矿坑水、废石场的雨淋污水和选矿厂排出的洗矿、尾矿废水。

由于金属矿体往往伴生着多种金属和硫化矿物,在开采过程中,这些矿物在空气、水和细菌的共同作用下,形成硫酸~硫酸高铁溶液,并溶出矿石中的多种离子,因而产生含铜、铁、铅、锌、镉、砷等的酸性废水。

矿山酸性废水形成机制如下[2]:以FeS2氧化过程为例。

(1)干燥环境下,硫化物与氧起反应生成硫酸盐和二氧化硫:FeS2+3O2=FeSO4+SO2在潮湿环境中有:2FeS2+2H2O+7O2=2FeSO4+2H2SO4(2)硫酸亚铁在硫酸和氧的作用下生成硫酸铁,在此过程中细菌是触媒剂,它大大加速这个过程: 4FeSO4+2H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+2H2O(3)硫酸铁可与硫化铁反应,进一步促进氧化,并加速酸的形成:7Fe2(SO4)3+Fe S2+8H2O=15FeSO4+ 8H2SO4因此,一般在下列条件下容易形成酸性水:矿岩中含有黄铁矿;矿岩中没有足够数量中和酸的碳酸盐或其他碱性物质;黄铁矿被随意排弃在非专用的水池中。

2 矿山酸性废水的特点2.1呈酸性,并含有多种金属离子[3]一般p H值在2~4左右,重金属离子的含量为每升几毫克至几百毫克范围,也有高达数千毫克的情况,铁离子一般都会在每升数百毫克至数千毫克范围,有的还含有一定数量的铜、锌、锰等,有的矿山还含有铝、镁、砷和二氧化硅等。

浅谈酸性矿山废水危害及防治作者：王琪玮来源：《管理观察》2011年第11期摘要：对酸性矿山废水的来源、危害和预防治理技术进行了说明,对普遍采用的中和法、湿地法、微生物法进行了重点比较、分析，并推荐生物处理法作为矿山酸性废水首选治理方法。

关键词：酸性矿山废水微生物法微生物治理方法前言矿产资源是人类社会发展的物质基础。

在矿产开发利用过程中不可避免地要破坏和改变自然环境，产生各种污染物质，污染大气、水体及土壤，给生态环境和人体健康带来诸多不利影响。

矿山废水是矿山环境的主要污染源之一，其中又以酸性废水（多存在于有色金属矿山）的危害最为严重。

酸性废水的排入导致水质酸化，同时含有重金属离子的酸性废水会毒化土壤，导致植被枯萎、死亡。

因此，消除矿山酸性废水的危害已成为矿山开采时必须要考虑的问题。

1.酸性矿山废水定义及产生途径酸性矿山废水是含硫化物矿物的矿床在开采运输、选矿等生产过程中经氧化、水解等一系列物理化学反应，而产生pH一般为2～4的黄棕色酸性水。

酸性矿山废水的形成主要通过以下途径:⑴矿床开采过程中，大量的地下水渗流到采矿工作面，这些矿坑水排至地表后，成为酸性废水的主要来源;⑵矿石加工过程中，采用添加酸性药剂的选矿作业流程，所排放的废水成为酸性废水和有害物质的重要来源;⑶矿山生产过程中排放的大量含有硫化矿物的废石和尾矿，在露天堆放时不断与空气和水或水蒸气接触，生成金属离子和硫酸根离子，当遇雨水或堆置于河流、湖泊附近时，所形成的酸性矿山废水会迅速大面积扩散。

2.酸性矿山废水的危害硫化矿在自然界中分布广、数量多，它可以出现于几乎所有的地质矿体中，尤其是铜、铅、锌等有色金属矿床。

酸性矿山废水已成为全球性问题，危害不容小视。

2.1对人体的危害酸性矿山废水危害人类健康，长期接触酸性矿山废水可使手脚破裂，眼睛痛痒;同时它作为有机体的基质时涉及到生物腐蚀问题。

2.2对金属设备及混凝土的危害酸性矿山废水会成为潜在腐蚀的主导因素，它能够腐蚀管道、水泵、钢轨等矿井设备和混凝土结构。

关于金属矿山酸性废水危害及治理技术的现状与对策研究摘要：矿山酸性废水(AMD)因酸度大，而且含有铜、铅、锌、镉等重金属离子；因而对环境十分有害。

废水一旦直接进入自然水系，再进入区域水系，将对生态环境产生巨大的影响及危害。

关键词：矿山酸性废水；危害；人工湿地；对策酸性废水是金属矿山的主要废水之一，具有污染成分复杂、水量波动大、排放点分散、难于控制等特点，极易对自然环境造成严重的破坏。

基于此，本文详细的探讨了金属矿山酸性废水危害及治理。

一、矿山酸性废水概述1、形成。

矿产资源开采过程中，能够产生大量的酸性废水。

矿山酸性废水(AMD)是在含硫矿体开采和利用过程中产生的特殊矿山废水。

由于金属矿体矿物成分复杂，在开采过程中，空气、水和硫酸盐还原菌的共同作用可溶出多种重金属离子，形成含重金属离子的酸性废水。

矿山酸性废水是一个长期的污染源，不仅在生产的矿山中会产生，而且在矿山关闭后还会继续产生。

2、危害。

目前，许多人没有认识到矿山酸性废水污染的严重性，对矿山酸性废水的处理重视度不够。

矿山酸性废水中含有大量有害物质，其处理成本高。

若不处理直接排放到河流中，将导致水体酸化。

在矿山酸性废水的影响下，水中微生物不能正常繁衍，最终导致水净化能力的丧失。

酸性废水的pH值小于7，pH值越低，对鱼类、藻类等生物危害越大，还会污染土壤，使土壤酸化、植物死亡等。

目前，矿山酸性废水的处理仍然是一个难题。

一些矿业企业为了眼前的利益，放弃治理，使酸性矿山废水流入河流和湖泊，酸性废水中含有大量重金属，会对人们的生命构成严重威胁。

二、矿山酸性废水处理的人工湿地建设1、人工湿地布置。

可利用原矿山酸性水处理车间被闲置的石灰中和处理池、晒泥场，分别将这些中和处理池和晒泥场地等设施改造成人工湿地生态系统，这些人工湿地池分别建在不同的平面上，一级比一级低，建五至六个小池，第一个池与最后一个池的高差约为2m，这种自然高差的分布能为湿地创造一个良好的自流条件。

矿山酸性废水的环境危害性第一篇：矿山酸性废水的环境危害性矿山酸性废水的环境危害性所谓酸性废水就是含较低浓度的硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、有机酸等酸性物质的废水。

酸性废水排放尤其是矿山业酸性废水的排放是环境污染的严重问题之一，具有污染面广、污染持续时间长、危害程度严重等特点。

如何有效处理酸性废水，是水污染面临的重要问题。

随着我国矿山建设的迅速发展，矿山环境的污染和破坏越来越严重，而其中矿山废水是矿山环境的主要污染源之一。

据统计，我国矿山每年因采矿、选矿而排放的废水量达12～15亿t，占有色金属工业废水总量的30％左右,其中有很大部分是未经处理直接排放的，不仅造成严重的环境污染，而且是一种巨大的水资源浪费。

因此，寻求经济实用的矿山废水治理方法，对保护矿山环境和节约水资源有重要意义。

矿山酸性废水的危害(1)腐蚀管道、水泵、钢轨等设备设施，同时直接威胁拦污、蓄污设施(如污水坝等)的安全与稳定。

(2)含重金属离子的矿山废水排入农田，对大多数植物都具有毒负作用，导致大部分植物枯萎，死亡，严重影响农作物的产量和质量。

少部分植物吸收重金属后，通过食物链危害人类健康。

矿山废水直接排入河流、湖泊或渗入地下，导致水质恶化，对鱼类、藻类和人类构成极大威胁。

清污分流，从源头减少酸性水针对矿区地处多雨区，雨季降雨量大而且集中，以及雨水流经废石即转变为酸性水的特点，采用清污分流措施，将清水河污水分离，清水直接排入河流，避免受污染，污水则进入酸性水库进行处理。

以废治废，变废为宝’的方针，走资源开发与生态环境可持续发展之路，按照循环经济理论，回收矿石与酸性水中的铜矿资源。

所谓回收，就是在排土(废石)场上建立堆浸厂，将含铜品位0.05％～0.25％的剥离废石集中堆存在一起，形成喷淋场，再利用细菌浸出——萃取——电积新工艺，每年可以从废石中回收电解铜1300多吨，从而减轻了工业废水的处理压力。

创新手段治水，解决多项难题2004年，德兴铜矿利用电石渣替代石灰处理酸性废水的试验取得成功，从而降低了废水的处理成本，克服了废水处理与选矿生产争石灰的矛盾，确保了酸性水处理的连续稳定运行。

金属矿山酸性废水危害及治理技术的现状与对策对金属矿山酸性废水治理已经成为当今环境保护治理工作的一个重要领域。

本文主要分析了金属矿山酸性废水的来源以及危害，对普遍采用的矿山酸性废水治理技术进行了综述，并对矿山酸性废水的预防和治理提出一些对策及建议。

标签：金属矿山酸性废水治理技术金属矿山资源是人类社会文明的物质保证，随着社会经济水平的飞速发展，人类对矿产资源的需求量必然与日俱增，但在对矿山的大量开采的过程中，会对环境产生许多负面影响，矿山废水就是最严重的环境之一。

矿山废水中含有大量的重金属离子，会对水体产生破坏，危害水中的生物的生长，对农业和渔业等都会造成严重的危害，污染引用水，从而直接危害到人类的健康。

在矿山废水中，对环境污染最重、危害程度最大的是酸性废水，因此，针对矿山酸性废水的治理，已经成为当今社会广泛研究的重要课题。

1 金属矿山酸性废水的来源金属矿山酸性废水的主要来源金属矿石中掺杂的硫化矿石，由于硫化矿的分布广泛且数量较多，在几乎所有的矿体中都存在，特别是铜矿，在微生物、水以及空气等作用下，会发生一系列的物理化学反应，从而生成大量含有重金属离子的酸性废水，水中的离子含量一般为每升几十到几百毫克；在开采的过程中，这种工业废水的产生量极大，甚至每天的排放量有几万立方米，并且受季节雨水的情况影响较大，这些矿山酸性废水会对其周边生态环境造成严重的破坏，直接危害到人类的生存健康。

2 金属矿山酸性废水的危害金属矿石的周围伴生的多种金属矿和硫化物矿石，产生的工业废水的pH值低，且硫酸盐含量高。

在矿山酸性废水中含有大量的重金属离子，如锌、镍、铅、铁等，并且常含有氰化物，废水中的主要污染物可以分为有机污染物、重金属污染物、氰化物和酸等。

其危害主要有以下几方面：①由于废水的pH值很低，一般为4～6，而在硫铁矿较多的矿区，甚至可以低至2～3。

这些酸性废水会对金属设备造成腐蚀，如矿井的管道、拦污和蓄污设施等等。

②酸性废水排入周围江河湖泊中，将影响水体的pH值，从而影响水体中动植物以及微生物的生长，对水体本身的自净功能造成影响，最终危害到人体健康。

煤矿酸性废水处理技术煤矿酸性废水(acid coal mine drainage,ACMD)重金属离子和硫酸盐浓度高、pH 值较低,对生态环境具有严重的危害性,已成为全球性环境污染问题。

传统处理ACMD 方法中,中和法成本较高、污泥处置不当还易引起二次污染。

湿地法占地面积大,受环境影响很大,逸出的H2 S 对环境有污染。

近年来兴起的微生物法具有运行费用低、环保实用、再生性强等优点,已经成为酸性矿山废水处理技术的前沿课题。

然而,低pH、高浓度重金属离子抑制以及持续碳源投加等问题造成目前微生物法未能大规模进行工程应用。

众多研究表明,微生物固定化技术能够营造适宜的微环境,提高生物活性、耐毒性,已成为解决上述问题最有效的措施之一。

包木太等采用海藻酸钠固定化包埋石油烃降解菌处理含油废水,一定条件下降解率> 50% ,高于游离菌的30% 。

大量研究表明,玉米芯含丰富的有机成分和矿质元素,作缓释碳源具有成本低、来源广泛、稳定性好的优点。

铁屑具有增强SRB 环境耐受力和提高活性的作用,将其与SRB 协同应用于ACMD 处理已有较多报道。

麦饭石是一种具有生物功能属性的矿石,具有良好的吸附性、溶出性、生物活性以及pH 双向调节性等多种理化特性 ,在污废水净化领域有较多应用。

然而天然麦饭石因表面孔道中含有大量杂质,影响其性能发挥。

因此,本研究提出对麦饭石进行盐改性,该方法是将麦饭石浸渍于无机盐溶液中进行改性处理,其机理主要是基于麦饭石的离子交换能力。

麦饭石经盐改性后,消除杂质使孔径和内表面积增大,同时具有带电性,极大提高麦饭石的溶出吸附能力及生物活性。

狄军贞等研究改性麦饭石对Mn2 + 和NH4 + -N 的去除效果,结果表明,当初始浓度为≤30 mg·L - 1 ,盐、碱改性相比未改性麦饭石对Mn2 + 去除率及吸附量都有明显提高。

盐改性麦饭石通常采用硫酸钠等强酸强碱盐进行盐处理的效果比较好,这是因为强酸强碱盐的电解离充分。

酸性矿山废水对农村居民饮用水和灌溉水水质的影响周建利;吴启堂;卫泽斌;郭晓方;史学峰;邵乐【摘要】以广东省清远市某村庄遭受酸性矿山废水污染的村边水沟及3个与水沟距离不同的居民水井水样为研究对象,探讨了酸性矿山废水对农村居民饮用水和灌溉水水质的影响.结果表明,酸性矿山废水严重影响村边水沟的水质,其Cd、Pb、Zn 含量和pH超过了田间灌溉水质量标准,不宜用于农田灌溉;而居民井水的水质受到水沟污水的影响,影响程度与它们之间的距离呈负相关;3个居民井水的Cd、Pb、Zn含量和pH均超过生活饮用水卫生标准,不适宜作为生活饮用水.【期刊名称】《长江大学学报（自科版）农学卷》【年(卷),期】2011(008)008【总页数】4页(P243-246)【关键词】酸性矿山废水;重金属;饮用水;灌溉水【作者】周建利;吴启堂;卫泽斌;郭晓方;史学峰;邵乐【作者单位】长江大学农学院,湖北,荆州,434025;华南农业大学资源环境学院,广东,广州,510642;华南农业大学资源环境学院,广东,广州,510642;华南农业大学资源环境学院,广东,广州,510642;华南农业大学资源环境学院,广东,广州,510642;华南农业大学资源环境学院,广东,广州,510642【正文语种】中文【中图分类】X508酸性矿山废水(Acid mine drainage，AMD)是指在矿产资源的开采过程中所产生的大量酸性废水[1]。

酸性矿山废水含有大量的镉、铅、锌、铜等重金属离子，若不经处理直接进入水体，会对人和水中生物造成极大的危害；而且酸性矿山废水一旦排入矿山附近的河流、湖泊等水体，会导致水体的pH发生变化，抑制或阻止细菌及微生物的生长，妨碍水体的自净；同时重金属在水体中可以通过悬浮物的沉淀、吸附或离子交换作用进入次生矿物相，进而污染地表及地下水水体、地表土壤，使周边生态环境遭受严重的破坏[2-6]。

目前，针对酸性矿山废水问题，国内外学者主要是从硫化物氧化机理及影响因素、重金属的迁移转化规律、酸性矿山废水污染的生态效应、水文地球化学模拟等方面进行研究[1]。

酸性矿井水对人体健康的影响一、酸性矿井水的产生及特点在开采煤炭过程时，破坏了煤层所处的环境,使其原来的还原环境变成了氧化环境。

氧气、水同围岩、煤层中的硫化物发生化学反应，后经过多次其它复杂化学反应后形成酸性矿井水。

酸性矿山废水的pH值较低，一般为4.5-6.5，某些可低至2.0-3.0，腐蚀性强，并且当pH低时，某些重金属离子以可溶性离子状态存在，增加废水中重金属离子浓度，使废水对周围土壤、地表饮用水源、地下水源及附近河流等生态环境污染程度增加，对农作物生产和人体生命健康造成威胁。

二，酸性矿井水人体健康的影响1.恶化井下施工环境，危害人体健康酸性水在向深部排泄过程中，可能发生脱硫酸作用，生成的硫化氢毒性很强，会严重刺激人体肌肤、呼吸道及眼睛等身体器官，其含量达万分之一时，就能闻到难闻的气味；达万分之二时，人的眼睛、喉头就会受到严重刺激；达千分之一时，就会导致死亡。

由此可知，酸性水的形成，极有可能造成对井下工人身体健康的损害。

2.污染地表水高酸度的矿井水若不经处理直接排入河流、湖泊等水环境，势必导致水体pH值恶化，破坏水生生物如细菌、微生物、鱼类及一些水生植物如藻类的生长环境，并降低水体自净功能。

并且大部分酸性矿井水含重金属离子且酸度较高，导致水中的鱼类、藻类、浮游生物等大面积死亡，生物多样性减少，生物数量急剧下降。

并且酸性矿井水中的重金属离子易造成水生物链体内含毒升高，大大增加酸性矿井水的毒理性指标，从而威胁到下游地区的饮用水供给和灌溉系统。

严重污染地表水和土壤,使河水中鱼虾绝代,土壤板结,农作物枯萎,影响人类生活和人体健康。

重金属离子也可能会通过土壤或水体进入到动植物体内，在生物食物链内富集，通过到食物链的连续效应对人体健康产生威胁。

酸性矿井水人类无法饮用,受到酸性矿井水严重污染的水源，长期接触,可使人们手脚破裂,眼睛痛痒,通过食物链进入人体,影响人体健康。

3.污染地下水系统地下水和酸性矿井水共同作为大自然水资源循环体的一部分，存在着一定的联系，因此有可能在未排放前，直接污染地下水。

金属矿山酸性废水形成机理及治理现状分析(1)简介：含硫金属矿山在开采过程中，由于空气、水、微生物的作用，生成酸性废水。

这些酸性废水不但ph低、酸度大，而且含有大量的有毒、有害重金属。

现在普遍采用的是石灰中和法治理，相比其它处理工艺——离子交换、吸附法、生物法、电化学处理技术，石灰中和法工艺简单、可靠、处理成本低，而且由于石灰中和法长时间的应用，其处理技术逐渐的成熟、完善。

本文对金属矿山酸性废水形成机理和治理技术进行了讨论、分析，对普遍采用的石灰中和法的各处理工艺进行了着重比较、分析。

要害字：矿山酸性废水形成机理石灰中和法处理技术analysis of cause of acid drainage and treatment in metal mines abstract：acid mine drainage is a natural consequence of mining activity where the excavation of mineral deposits, exposes sulphur containing compounds to oxygen and water. oxidation reactions take place (often biologically mediated) which affect the sulphur compounds that often accompany mineral seams. finally, acid mine drainage which metals within accompanying minerals are often incorporated into generates. the discharge of wastewater which comprises acidic, metal-containing mixture into the environment surrounding abandoned mines is likely to cause serious environmental pollution which may be lead to off-site effect. all over the world there has been a long-term programme involving governments, academic and industrial partners which have investigated a range of acid mine drainage treatments. there is still no real consensus on what is the ideal solution. the problem with treatment is that there is no recognized, environmentally and friendly way. the standard treatmenthas been to treat with lime. there are many technologies, such as ionexchange and other adsorption treatments、biology-based treatments、electrochemical treatment technologies, proposed for treatment of metal mine drainage, which are usually expensive and always more complex than liming. lime treatment is simple and robust, and the benefits and drawbacks of the treatment well known due to long usage. this paper will discuss the mechanism of acid drainage formation in metal mines and the methods with an emphasis on lime treatment which have so far been proposed for its treatmentkey words：amd；mechanism of formation；lime treatment；treatmenttechnologies金属矿山矿体酸性废水的产生主要是开采金属矿体矿石中含有硫化矿，硫化矿在自然界中分布广、数量多，它可以出现于几乎所有的地质矿体中，尤其是铜、铅、锌等金属矿床，这些硫化矿物在空气、水和微生物作用下，发生溶浸、氧化、水解等一系列物理化学反应，形成含大量重金属离子的黄棕色酸性废水，这些酸性水ph一般为2～4，成份复杂含有多种重金属, 每升水中离子含量从几十到几百毫克；同时废水产生量大，一些矿山天天酸水排放量为几千甚至几万m3，且水量、水质受开采情况，及不同季节雨水丰沛情况不同而变化波动较大，这些酸性重金属废水的存在对矿区四周生态环境构成了严重的破坏。