鈾礦山環(huán)境問題論文

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1鈾礦山環(huán)境問題

1.1建設階段對環(huán)境的影響

我國的鈾礦山分布在全國15個省市、30多個地縣境內(nèi)，在鈾礦開發(fā)項目的建設和階段會產(chǎn)生一定量的污染物，這些污染物排放到周圍環(huán)境，這在一定程度上影響了周圍的大氣、水、土壤等自然環(huán)境。開發(fā)建設過程中，地表景觀破壞，耕地植被生產(chǎn)破壞、水土流失加劇等生態(tài)問題。礦山井下開采引起的地面沉陷，露天開采引起的滑坡等地質(zhì)災害。

1.2生產(chǎn)運行階段的影響

生產(chǎn)運行階段為重點階段，也是環(huán)境污染最嚴重的階段，其中重金屬污染、地下水污染、固體廢棄物污染等已經(jīng)成為了世界性話題。

1.2.1重金屬污染

尾礦、廢石中重金屬元素很容易隨雨水在土壤中遷移，重金屬進入土壤環(huán)境后，擴散遷移比較緩慢，且不被微生物降解，通過溶解、沉淀、凝聚、絡合、吸附等過程后，容易形成不同的化學形態(tài)。當其在土壤中積累到一定程度時，就有可能通過土壤—植物(作物)系統(tǒng)，經(jīng)食物鏈被動物或人體攝入，潛在危害性極大。因此重金屬污染問題必須引起高度關注，并采取相應措施加以防止。

1.2.2地下水污染

傳統(tǒng)的鈾礦開采、加工和水冶過程中產(chǎn)生的放射性元素經(jīng)過多種途徑進入地下水，并隨地下水流動而擴散，給地下水及其生態(tài)安全造成嚴重危害。礦區(qū)地質(zhì)變化會引起地下水位的下降。溶浸采鈾中的原地浸出采鈾工藝，具有明顯的環(huán)保優(yōu)勢，“三廢”大量減少，但溶浸液的擴散或滲漏也會在不同程度上造成地下水環(huán)境污染問題。黃國夫指出：酸法浸出對地下水影響較大，大量溶浸劑和氧化劑導致含礦含水層中各種試劑組分含量增高，水酸度增大，重金屬含量和有害元素大大超標。張振強指出：堿法浸出可使銨離子引入造成污染。對礦區(qū)及附近地下水質(zhì)檢測尤為重要。

1.2.3固體廢棄物污染

我國鈾礦的開采力度在逐年增大，我國鈾礦具有類型多，規(guī)模小，形態(tài)復雜，礦化不均勻，品位低，埋藏條件多變，礦石開采量大，采礦貧化率高等特點。開采一噸鈾礦石往往需要采出4~7噸固體廢物。鈾礦采冶造成的固體廢物主要是放射性廢物，鈾礦開采、冶煉時產(chǎn)生大量低品位廢石和礦渣，長期堆放在礦區(qū)廢石堆和尾礦庫中，其放射性雖然不及高放廢物強但由于規(guī)模大、數(shù)量多，且多以露天存放，因而是一個不容忽視的放射性污染源。

1.3退役后的鈾礦山

退役鈾礦山的主要污染有：放射性廢渣，未封閉的坑道口，露天采場廢墟，礦冶尾渣，廢水，土壤中氡析出率等。主要工作有廢石堆治理、礦井封閉、廢水處理和輻射環(huán)境治理及監(jiān)測等。

2修復技術

2.1構建環(huán)境影響評價體系

鈾礦山的各階段難免給周圍自然環(huán)境，生態(tài)環(huán)境，地質(zhì)等帶來損害。既然無法避免就應使其危害最小化。環(huán)境影響評價制度，是構建人與自然和諧發(fā)展的重要手段。因此，在鈾礦山建設、開采過程中，要嚴格執(zhí)行該制度，實現(xiàn)鈾礦開采與環(huán)境治理的一體化，并且使環(huán)境影響評價制度伴隨鈾礦開采的整個過程。

2.2重金屬污染的治理方法

目前我國常用的治理重金屬污染方法為物理法、化學法、生物法。物理法和化學法雖然效率較高，但是存在消耗成本高，對土壤結構損害較大，會帶來二次污染等缺點。生物法不僅成本較低，不會帶來二次污染，還能夠在治理重金屬污染的同時修復礦山的生態(tài)系統(tǒng)。但生物法也有其缺點如治理效率較低、效果較差。根據(jù)不同的土地條件，必須選擇不同的植物類型。盡管植物修復技術在治理重金屬污染方面得到了廣泛的應用，但在植物選取方面仍有待加強。尋找、篩選和培育對重金屬具有超級累能力的植物，及增加其生長量縮短其生長周期的方法。我們不僅僅是提高單個技術得營運，把三種方式結合起來揚長避短，獲得一個最優(yōu)的處理方法。

2.3地下水污染修復技術

鈾礦區(qū)地下水中污染物質(zhì)復雜，影響因素較多，需要相應的理論、技術和方法支持，才能做到地下水污染的修復。目前國內(nèi)主要有地表凈化法和地下清除兩類。

2.3.1地表凈化法

地表凈化法是指將被污染的地下水抽取到地表專門的處理場地，經(jīng)過多重化學反應，得到大量難溶行鹽類，處理后深埋地下。這種方法不僅要求專門收集和存儲措施，處理費用高，易造成二次污染，故未被廣泛運用。近幾年來，人們開始將目光轉向綠色，安全廉價的生物修復技術。植物根系過濾技術在廢水，濕地污染修復中具有極好的效果，通過植物-微生物共存作用，可將鈾從地下水體活土壤中永久性去除。2.3.2地下清除法地下清除方式是從注孔中加入凈化劑或通過專門技術構筑地下含水層處理工程，來達到消除污染的治理方式。地下清除方法較多，而微生物原位修復技術前景較為開闊。Lovely提出利用微生物以氫作為電子供體將地下水中可溶性的六價鈾轉化為難溶的四價鈾，進而防止其遷移和擴散。Pollmann等從德國鈾礦廢石中分離得到了一種細菌，可以高度富集毒性金屬以及貴金屬等，在鈾礦山地下水污染治理中具有良好的前景。

2.4固體廢棄物污染處理方法

鈾礦山固體廢棄物主要污染為氡的析出和占地面積過多。有礦石廢渣中的氡，可通過遷移而大量進入大氣中，對周圍人們造成一定的輻射，對周圍環(huán)境造成污染。目前較常用的方法為覆蓋法，即使用粘土、黃土、紅土、石塊或者水泥等不同物質(zhì)覆蓋在廢渣石，以降低氡的析出。配合使用含磷物質(zhì)和植物修復技術對周圍鈾、鉛等重金屬進行吸收降低其輻射和重金屬含量，最后將去除掉鈾等金屬的廢渣石進行再利用，可回填井下采空區(qū)。即可減少污染又取得了較好的經(jīng)濟效果。

2.5退役后的鈾礦山

廢渣石、廢水、礦井封閉及監(jiān)測為退役鈾礦山的主要工作。廢渣石可采取上述方法處理。對鈾礦山礦井封閉可采用全井充填方式或者封閉淹井的方式，效果良好。關于廢水可建造廢水沉淀池或污水處理廠。通過物理法、化學法、生物法、水稀釋法、循環(huán)利用法等方法進行廢水處理。我國部分礦山循環(huán)利用吸附尾液，使污水排放量大大減少。在退役鈾礦山治理的問題上不僅技術重要，而源項調(diào)查和長期監(jiān)護方面也很重要。

3結論及展望

鈾礦山環(huán)境污染方式各異，但無論是廢水、廢渣還是輻射等污染對其基本治理原理都相近就是降低鈾含量以達廢水、廢渣、輻射治理的目的。物理法、化學法等方法對于鈾礦山土壤的修復存在耗能、耗錢、對土壤結構損害較大等缺點，從生態(tài)環(huán)境的角度出發(fā)，這些方法均對鈾礦山生態(tài)環(huán)境的恢復作用不明顯。生物修復技術作為一種新興高效、綠色廉價的修復方法，它可以最大限度地降低修復時對環(huán)境的危害，但該技術目前還不太成熟，有待進一步完善。根據(jù)我國基本國情，對比外國修復技術。可以將生物方法與物理、化學法結合對我國某些鈾礦山進行修復。生物技術中植物修復和微生物修復及微生物-植物修復技術將是以后研究的重點。

作者：武易單位：東華理工大