礦山生態修復中歷史遺留固體廢物危險特性鑒別技術研究

王望權，劉茜

（1.江西省地質局第五地質大隊，江西新余，338000；2.吉安市生態環境保護綜合執法支隊吉州大隊，江西吉安，343000）

0 前言

礦企在生產過程中會產生大量的固體廢物，其中選礦尾渣數量尤為龐大［1］。對此，在礦山生態修復中做好歷史遺留固體廢物危險特性鑒別工作，選擇妥善處置方式是當下生態修復領域重要的研究方向之一［2］。

1 實驗部分

1.1 實驗對象

某地區停產銅選礦企業A 遺留選礦尾礦渣，為對堆場內歷史遺留選礦尾渣固體廢物進行妥善處理處置，現對固體廢物屬性進行鑒別，即明確固體廢物是否為危險廢物。

1.2 樣品采集

固體廢物堆存量約為3 萬噸，溯源信息顯示均為A 企業選礦產生的尾礦渣。根據《危險廢物鑒別技術規范》（HJ 298—2019）章節“4.5.4 a）”確定采用直推式鉆進進行鉆探分層取樣，樣品采集數量為100 個。

1.3 樣品檢測

依據《危險廢物鑒別技術規范》（HJ 298—2019）、《危險廢物鑒別標準》（GB 5085.1~GB 5085.7）等技術規范和標準對固體廢物危險特性進行初篩，編制固體廢物危險特性鑒別方案，然后依據鑒別方案開展樣品采集、樣品檢測、危險特性鑒別工作，明確選礦尾渣固體廢物是否為危險廢物或一般工業固體廢物。

2 實驗結果與分析

2.1 危險特性初篩

根據固體廢物來源生產工藝、原輔材料使用、歷史堆存過程與環境等多方面分析，輔以適當數量樣品檢測，可將固體廢物危險特性判處為易燃性、急性毒性。固體廢物需要進行鑒別的危險特性包括：腐蝕性pH；浸出毒性砷、汞、銅、鉛、鋅、鎘、總銀、鎳、鋇、總鉻、鉻（六價）、無機氟化物（不包括氟化鈣）、氰化物共14 項；毒性物質含量需要關注的元素包括鈦、六價鉻、錳、鈷、鎳、銅、鋅、鍶、錫、鋇、鉛、砷、汞、釩、銻、銀、氟化物、石油溶劑、氰化物共19 項。

2.2 腐蝕性pH 檢測

100 個選礦尾渣固體廢物樣品腐蝕性pH 測定按照《固體廢物 腐蝕性測定 玻璃電極法》（GB/T 15555.12—1995）的規定進行浸出后測定，檢測結果范圍為7.83~11.81，未超過《危險廢物鑒別標準 腐蝕性鑒別》（GB 5085.1—2007）相關限值，判定選礦尾渣固體廢物不具有腐蝕性pH 危險特性。

2.3 浸出毒性檢測

100 個選礦尾渣固體廢物樣品中六價鉻、氰化物、總銀指標均未檢出；汞檢測結果為ND~0.00098mg/L，低于標準限值0.1mg/L；鈹檢測結果范圍為ND~0.0051mg/L，低于標準限值0.02mg/L；鎘檢測結果為ND~0.0256mg/L，低于標準限值1mg/L；銅檢測結果為ND~2.14mg/L，低于標準限值100mg/L；鎳檢測結果為ND~0.173mg/L，低于標準限值5mg/L；鉛檢測結果為ND~0.713mg/L，低于標準限值5mg/L；鋅檢測結果為ND~1.27mg/L，低于標準限值100mg/L；砷檢測結果為ND~0.288mg/L，低于標準限值5mg/L。根據《危險廢物鑒別標準 浸出毒性》（GB 5085.3—2007）可判定選礦尾渣固體廢物不具有浸出毒性危險特性。

2.4 毒性物質含量檢測

2.4.1 樣品指標檢測結果

根據選礦尾渣固體廢物樣品毒性物質含量關注元素檢測結果，元素檢測項目對應毒性物質的選擇對毒性物質含量危險特性鑒別結論有直接影響。因此，本研究以毒性物質的選擇作為研究重點，樣品檢測結果如表1。

表1 選礦尾渣毒性物質含量關注元素項檢測結果

2.4.2 毒性物質選擇與校正

根據固體廢物危險特性鑒別方案，初步確定固體廢物毒性物質含量關注毒性物質如下：①附錄A 碘化汞（以汞計）、砷酸鈉（以砷計）、氰化銀（以氫化物計）、鉻酸鍶（以鉻計）；②附錄B 石油溶劑、氯化鋇（以鋇計）、錳、鈦、錫、釩、五氧化二銻（以銻計）；③附錄C 硫化鎳（以鎳計）、硫酸鈷（以鈷計）。結合固體廢物來源和毒性物質性質分析，對毒性物質初步選擇進行校正，校正后結果如下表所示，確定選礦尾渣固體廢物毒性物質含量危險特性關注毒性物質如下：①附錄A 碘化汞（以汞計）、砷酸鈉（以砷計）、氰化銀（以氫化物計）、鉻酸鍶（以六價鉻計）；②附錄B 石油溶劑、氯化鋇（以鋇計）、五氧化二銻（以銻計）、四氧化三鉛（以鉛計）；③附錄C 二氧化鎳（以鎳計）。

2.4.3 毒性物質含量計算與危險特性鑒別

根據選礦尾渣毒性物質含量危險特性關注毒性物質校正和樣品成分檢測結果（表1），計算固體廢物樣品含量結果。如下表2 所示，毒性物質校正前，部分固體廢物樣品GB 5085.3—2007 附錄A、附錄B、附錄C 中毒性物質含量均未超過相應標準，但累計毒性（∑P/L 值）大于1，超過標準限值，可判定固體廢物樣品具有毒性危險特性。本次選礦尾渣固體廢物100 個樣品中，校正前有95 個樣品累計毒性（∑P/L 值）大于1，固體廢物樣品毒性物質含量超標份樣數超過超標份樣數限值，可判定選礦尾渣固體廢物為具有毒性危險特性的固體廢物。毒性物質校正后，100 個固體廢物樣品各毒性物質含量和累計毒性（∑P/L 值）均未超限值，可判定固體廢物不具有毒性物質含量危險特性。

表2 選礦尾渣固體廢物毒性物質含量計算結果

3 討論

本研究通過對某地區停產銅選礦企業A 的選礦尾礦渣進行定性與定量判斷，編制固體廢物危險特性鑒別方案，排除固體廢物急性毒性和易燃性危險特性，確定需要對固體廢物進行腐蝕性、浸出毒性、毒性物質含量危險特性檢測與鑒別［3-5］。依據方案進行樣品采集和危險特性鑒別，檢測結果表明選礦尾渣固體廢物不具有腐蝕性pH、浸出毒性危險特性。毒性物質含量在毒性物質選擇校正后，其各項指標均未超標，故判定固體廢物不具有毒性物質含量危險特性。綜合分析整個鑒別工作過程，判定待鑒別對象選礦尾礦渣為一般工業固體廢物。

就某種元素而言，選擇化合物不同，會直接導致固體廢物中毒性物質含量計算結果差異比較大，采用不同標準限值會直接導致樣品毒性物質含量危險特性判斷存在是與否的差異，如本研究中錳、鈦、釩、鈷、鎳等元素的毒性物質選擇校正前后會導致累計毒性（∑P/L 值）由均大于1 變為均小于1，繼而影響對固體廢物毒性物質含量危險特性的判定。固體廢物危險特性鑒別結論的偏差不僅會導致潛在環境風險較高，還可能造成資源的浪費［6］。因此，在進行固體廢物危險特性鑒別時，不能簡單依照習慣或者經驗，抑或一味采用“最不利原則”選擇污染關注元素對應的毒性物質，以避免使鑒別結論產生較大偏差［7］。

因為固體廢物是否屬于危險廢物將會直接決定技術方案實質性內容，所以固體廢物鑒別技術單位在開展生態修復工程涉及的固體廢物危險特性鑒別時應對所有工作分項內容進行嚴格把控，避免因一味從嚴導致項目不可行或成本過高，提高鑒別結論的科學性，為礦山修復整體性工作的設計與實施提供可靠依據［8］。