豫西阳平河河滩矿渣污染研究

李海华

摘要：在对研究区内阳平河河道水质和河滩矿渣数量及现状调查基础上，研究了河道水质重金属超标状况，以及河道矿渣和沿岸矿渣的废物类型，并用潜在生态危害指数法（RI），分析了矿渣重金属的生态危害程度，结果表明，研究区内地表水铜、锰超标，超标率分别为11.11%和27.78%；研究区内矿渣均不属于危险废物，河道矿渣属于第 Ⅰ 类一般工业固体废物，污染程度为轻微生态危害；沿岸矿渣属于第 Ⅱ 类一般工业固体废物，污染程度为很强生态危害，其中重金属Cu、Mn、Pb对环境生态的影响较大。

Abstract： Based on the investigation of the water quality of the Hinata River and the quantity and status of the slag in the research area， the status of heavy metal in river water quality and the type of waste in river slag and coastal slag were researched. The potential ecological risk index method （RI） was used to analyze the ecological hazard of heavy metals in slag. The results show that the surface water copper and manganese in the study area exceed the standard， and the over-standard rates are 11.11% and 27.78%； The slag in the study area is not classified as hazardous waste， the river slag belongs to the general industrial solid waste of Class I.and the degree of pollution is a slight ecological hazard； the coastal slag belongs to the general industrial solid waste of Class II， and the degree of pollution is a strong ecological hazard. The Cu， Mn and Pb have a great impact on the environmental ecology.

关键词：矿渣；重金属；潜在生态危害指数法（RI）

Key words： slag；heavy metals；potential ecological risk index （RI）

中图分类号：X522 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）02-0140-04

0 引言

阳平河属黄河水系，是黄河主要的一支分流，流向由南向北，直接注入黄河[1]。随着研究区内矿业发达，部分矿渣堆存在阳平河岸边及滩区，随降水冲入河道，从而造成河水重金属含量超标[2]。当这些重金属随食物链进入人体后，往往引发慢性中毒，甚至具有“三致作用”[3]，并对河流周边居民饮水和农业灌溉产生严重的影响[4]。为研究本区的河滩含重金属矿渣情况，共布设45个监测采样断面，对矿渣样品中重金属进行检测，并对检测结果进行评价分析。

1 阳平河概况

1.1 阳平河及其河道现状

阳平河，俗称阳平川，古名湖水，为黄河一级支流，发源于小秦岭北麓娘娘山下的大南沟[5]，自南向北流经阳平镇注入黄河，流域面积172km2。干流长27km，河床坡降4.3%，多年平均流量0.82m3/s。

阳平河中上游河段河道较窄，一般是5～10m，局部小于5m，水流动力作用较强，河道底部沉积物主要为矿渣与砂卵石，矿渣厚度较薄；下游河道由于河道坡度变缓，水流动力作用减小，河道较宽，一般是10～30m，在黄河入海口段，宽度大于50m，矿渣淤积较厚。

1.2 阳平河河滩矿渣情况

二十世纪七、八十年代，研究辖区内建设了一批采矿小选厂，由于资金限制和环保意识不足，企业生产过程中的矿浆水直接排放进入阳平河，尾渣矿及尾矿石随意堆存在岸边和滩地。堆积在岸边河滩的废矿渣，在雨季随着降雨形成的径流被冲进河道，加剧了河道内矿渣的淤积量。进入河道的矿渣不断积存在河道的某些河段，或随水流排向下游，直到黄河主流，造成研究区阳平河流域及黄河地表水水质重金属超标风险。

阳平河流域附近的矿石中重金属主要来源于两个方面：一是矿石中本身含有的重金属元素；二是矿物洗选时因添加药剂而带来的重金属成分，其含量因矿石组分和选矿工艺而异。

矿渣是有害固体废物，对环境的影响主要是通过环境介质造成的，其危害具有潜在性和长期性的特点。其中污染成分的迁移转化，如浸出液在土壤中的迁移，是一个比较缓慢的过程，其危害可能在数年甚至数十年后才被发现。如果任其发展和处置不当，矿渣中的有害成分和化学物质可通过大气、土壤、水体等介质直接或间接进入人体，威胁人体健康[6]。

2 阳平河河道的现状调查

2.1 阳平河水质现状调查

阳平河河段起点为大湖村，终点至黄河入海口，全长约为23.23km。

按照500m间隔确定监测方案断面，局部根据现场实际情况进行调整，共布设45个针对河道内矿渣的监测采样断面。采样断面布置见图1。

2.2 陽平河矿渣数量及现状调查

河道内淤积及岸边堆放矿渣数量庞大，由于矿石品位影响，分选矿石时选出的精矿较少，大量废矿渣排出，形成固体废物堆存，排占河道泄水断面，部分矿渣已经进入河道内。河道淤积段矿渣和沿岸河段矿渣分布情况见表1和表2。由表1和表2可知，阳平河河道内矿渣方量就多达847431.99m3。

3 研究结果

3.1 河道水质的研究结果

先调取研究区内环境监测站在阳平河陈桥村断面的地表水水质监测数据，初步确认了阳平河主要重金属污染因子为锰、铜、铅和汞等。研究期间，在沿阳平河河道布置地表水监测断面，结果表明，主要重金属污染因子有铜和锰，超标率分别为11.11%和27.78%。检测结果见表3。

3.2 河道矿渣的研究结果

根据《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》（GB 5085.3—2007）浸出液危害成分浓度限值标准，采用《固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》（HJ/T299-2007）鉴别河道矿渣是否属于危险废物；以《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准为浓度限值，采用《固体废物 浸出毒性浸出方法 翻转法》（GB5086.1-1997）鉴别河道矿渣的工业固体废物的类别，检测结果见表4和表5。

由表4可以看出，所有监测断面的河道矿渣样品中重金属检测结果均未超过《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》浸出液危害成分浓度限值，因此，河道内矿渣不属于危险废物；由表5可以看出，所有监测断面的河道矿渣样品中重金属检测结果均未超过《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准浓度限值，且PH均在6～9范圍以内，因此，研究区河道矿渣属于第Ⅰ类一般工业固体废物。

3.3 沿岸矿渣的研究结果

按照与河道内矿渣同样的方法对沿岸矿渣废物类型进行鉴别，检测结果见表6～7和图2。

由表6可以看出，所有沿岸矿渣样品重金属检测结果均未超过《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》浸出液危害成分浓度限值，因此，研究区沿岸矿渣不属于危险废物；由表7和图2可以看出，按照GB5086判定方法进行浸出试验而获得的浸出液中，PH、镉、铜、铅、锰共五项指标超出《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准浓度限值，因此，研究区沿岸矿渣属于第Ⅱ类一般工业固体废物。

4 矿渣对水质的潜在生态危害指数评价

综上所述，比较河道矿渣和沿岸矿渣污染程度，沿岸矿渣的潜在危害程度远远大于河道内矿渣，其原因可能是阳平河河水的稀释作用，再加上河水的流动，大大降低了河道内矿渣重金属污染物浓度，从而使河道矿渣的重金属污染程度表现出轻微生态危害，然而，沿岸矿渣重金属潜在生态危害指数更能反应矿渣对研究区阳平河的实际危害程度。

参考文献：

[1]中共灵宝市委党史地方志办公室编.2015年灵宝市统计年鉴[M].郑州：中州古籍出版社，2016.

[2]饶振兴，廉勇，杨志勇.豫西阳平河流域地下水重金属污染研究[J].山西建筑，2016，42（23）：197-198.

[3]赵立萍，郭永娟.食品中的重金属污染及其检测技术[J].城市建设理论研究：电子版，2013（3）.

[4]王静.冶炼厂下游河段底泥重金属形态分布及生态风险评价[D].郑州大学，2013.

[5]金城灵宝.灵宝主要河流古今探[J].河南，电子版，2010，A4版.

[6]王嘉.铜陵矿区土壤重金属污染现状评价与风险评估[D].合肥工业大学，2010.

[7]徐争启，倪师军，庹先国，等.潜在生态危害指数法评价中重金属毒性系数计算[J].环境科学与技术，2008，31（2）：112-115.

[8]张鑫，周涛发，袁峰，等.铜陵矿区水系沉积物中重金属污染及潜在生态危害评价[J].环境化学，2005，24（1）：106-107.

[9]赵沁娜，徐启新，杨凯.潜在生态危害指数法在典型污染行业土壤污染评价中的应用[J].华东师范大学学报（自然科学版），2005，2005（1）：111-116.

[10]徐争启，倪师军，庹先国，等.潜在生态危害指数法评价中重金属毒性系数计算[J].环境科学与技术，2008，31（2）：112-115.

[11]郭平，谢忠雷，李军，等.长春市土壤重金属污染特征及其潜在生态风险评价[J].地理科学，2005，25（1）：108-112.

[12]中华人民共和国环境保护总局.GB 3838-2002地表水环境质量标准[S].北京：中国标准出版社，2002.