湘西地區(qū)的水污染與處理

1、湘西地區(qū)的水污染與處理摘 要：湘西土家族苗族自治州有著豐富的礦藏資源，資源開發(fā)利用歷史悠久。在礦產(chǎn)開采和加工 過程中，會產(chǎn)生大量的廢渣和廢水。湘西州境內，南有沅江干流過境，酉水干流、武水干流橫穿西 東，花垣西鄉(xiāng)河的上中游段由南向北經(jīng)茶洞入境。由于長期以來對礦產(chǎn)開發(fā)所帶來的環(huán)境問題重視 不夠，致使該地區(qū)相關流域的水環(huán)境遭到嚴重污染。希望通過本文，提出防治水污染有效的措施與 處理建議。關鍵字：湘西地區(qū)；水污染；重金屬；防治Water pollution and treatment of Xiangxi areaAbstract： Xiang Xi area has a wealth of mine

2、ral resources, the resources development and utilization has a long history. In the mineral mining and processing process, will produce a lot of waste residue and wastewater. The territory of Xiangxi, south of Yuanjiang river crossings, Youshui River, Wu river across the East and West, on the middle

3、 reaches of Huayuan river of the Xixiang River from south to north by tea hole entry. Environmental problems due to long for mineral development brings the inadequate attention, resulting in the area of water environmental pollution. In this article, through the investigation, the paper puts forward

4、 effective measures to prevent water pollution and treatment recommendations.Key words: Xiangxi area； water pollution； heavy metal； prevent水污染是水體因某種物質的介入，而導致其化學、物理、生物或者放射性等方面特 性的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質惡化的 現(xiàn)象。湘西州境內不僅有著豐富的區(qū)域地表水和地下水資源而且礦產(chǎn)資源的種類和儲量 都名列前茅，全州已開發(fā)的金屬礦藏資源主要有錳（Mn）、鉛（Pb）、鋅（Zn）、鎘（Cd）、

5、銅（Cu）和汞（Hg），鉛鋅礦和錳礦分別排名為全省第一和全國第二。雖然礦產(chǎn)資源 的開發(fā)利用為湘西地區(qū)帶來了經(jīng)濟上的繁榮，但是采礦和冶煉活動也帶來了不容忽視的 環(huán)境問題。如何應對礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中的污染問題，尤其是重金屬離子的污染是迫切 需要解決的民生問題。如何減輕因經(jīng)濟問題帶來的環(huán)境問題已成為制約該地區(qū)礦業(yè)又好 又快發(fā)展的瓶頸問題。1湘西水污染的現(xiàn)狀地下水是人們生產(chǎn)生活主要的用水來源，根據(jù)湘西自治州環(huán)境監(jiān)測站的調查2,在 被調查的54個地下水點位中，污染源點中的吉首市峒河辦事處肖家坪一組水井曾因為 周圍電解錳企業(yè)生產(chǎn)造成嚴重的錳、鎘污染，引起群眾上訪。在他們的調查中，糞大腸 菌群超標、鋅有少量

6、檢出；古丈縣巖頭寨鄉(xiāng)坪家村五組主要污染源為錳礦開采，監(jiān)測結 果表明，該點位亞硝酸鹽超標2倍，錳、鋅、鉛等重金屬物質雖未超標但均有檢出。由于糧食、果蔬等產(chǎn)量的不斷提高，導致了化肥和化學農(nóng)藥的施用量大大提高，這 樣就不可避免地給土壤及淺層地下水帶來了嚴重的污染。在我國很多地方，特別是農(nóng)業(yè) 高產(chǎn)區(qū)土壤及地下水的污染已開始威脅著居民的身體健康。這些污染物一部分在地表被 土壤及植物吸收，一部分被自然環(huán)境所降解、凈化，一部分被地表水體接納，還有一部 分隨巖層裂隙進入地下水體，對地下水造成污染。這次地下水污染調查，54 口監(jiān)測井 中有5 口水井發(fā)現(xiàn)亞硝酸鹽超標。其中，市光明水廠超0.35倍；白沙鎮(zhèn)白沙泉超標

7、13.6 倍；花垣鎮(zhèn)澗水坡水井超標1.2倍；靈溪鎮(zhèn)連潤村超標0.15倍。李永華等人3 以湘西境內鳳凰鉛鋅礦區(qū)的不同區(qū)域的地表水為對象，研究了鉛鋅礦 區(qū)水體中Pb、Zn、Hg等元素的污染狀況。他們研究的結果表明，鳳凰鉛鋅礦區(qū)內地表 水受到重金屬復合污染。其中，水中的Pb為嚴重污染，Zn為輕度污染，Hg為中度污 染。礦區(qū)地表水中Pb、Zn、Hg平均含量分別為(0.1450.060) mg L-1、(0.3620.393) mg - L-1和(0.1750.359) ug L-1。與地表水環(huán)境質量國家標準(GB3828- 2002)相比， 礦區(qū)水體中Pb平均含量超過國標W類水質量標準2.9倍，Zn基

8、本符合國家III類水水質 標準，Hg超過國標III類水質量標準1.75倍。通過這些地下水污染調查的結果，可以知道，在湘西的城市、農(nóng)村、工礦企業(yè)周邊 的地下水體受到不同程度和不同類型的污染，而且局部水井的水質已經(jīng)嚴重惡化。部分 邊緣地區(qū)的水井也因為受到化肥及農(nóng)藥的污染，水質下降，重金屬和生活垃圾的污染已 成為湘西地下水污染的主要原因。湘西州地下水的水質整體上已不容樂觀，地下水的保 護也已迫在眉睫。2水體污染的原因2.1礦產(chǎn)廢渣的影響湘西地區(qū)的礦產(chǎn)資源資源豐富，為了經(jīng)濟的發(fā)展，必然會有大大小小的礦區(qū)分布在 湘西及周邊地區(qū)，采礦和冶煉活動會產(chǎn)生大量的廢渣，這些廢渣由于得不到有效的處理， 就會堆積在河

9、邊。尤其是流經(jīng)花垣縣的花垣河河岸周圍堆積廢渣達數(shù)千萬噸，在長期風 化淋溶作用下囹，可能使大量有害物質遷移至花垣河內，可以預料花垣河沉積物受到了 來自礦產(chǎn)廢渣和廢水中多種重金屬的復合污染。流經(jīng)吉首市的峒河兩岸也發(fā)展了多家錳 礦加工企業(yè)，致使下游水體受到一定程度的污染，河流景觀發(fā)生了較大的變化。2.2金礦尾礦-水相互作用隨著礦產(chǎn)資源的大量開采，產(chǎn)生了大量的礦山固體垃圾尾礦。尾礦的大量堆積給礦 山附近的生態(tài)環(huán)境帶來了嚴重影響，特別是金屬硫化物礦床的尾礦中，微量有毒重金 屬元素的含量較高，當它們從地下被搬運全地表后，由于物理化學條件的改變，很容易 與水相互作用發(fā)生化學風化，產(chǎn)生酸水并釋放出大量有毒重金

10、屬元素，對礦區(qū)附近的水 體造成嚴重的污染和破壞。2.3人為原因僅在湘西地區(qū)的花垣附近環(huán)保措施不全或沒有環(huán)保設施的選礦廠、化工廠、冶煉廠、 電解廠、造紙廠等就有近百家。每年有308.35萬噸的有毒有害工業(yè)廢水直接排人花垣河， 還有20多萬噸有毒有害的工業(yè)廢渣也直接向花垣河傾倒6。湘西地區(qū)的其他河流的污染 情況也不容樂觀。人們的生活區(qū)大都依水而建，而隨著人口的不斷增加，生活垃圾的數(shù) 量越來越大，大量的垃圾由于得不到有效的處理，被露天堆積。這些垃圾經(jīng)過雨水的淋 洗，通過地表徑流，直接滲透或通過地表水滲漏入地下水系，引發(fā)地下水污染。于此同 時生活污水的排放量也在不斷增大，而湘西的污水處理廠大多數(shù)正在建

11、設中。大量未經(jīng) 處理的生活污水通過滲漏污染地下水，造成地下水氮磷含量及糞大腸菌群指標升高。3水污染的處理方法3.1針對礦產(chǎn)廢渣帶來的重金屬污染湘西廢水中的代表性重金屬離子有Zn2+、Pb2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+。目前已經(jīng)被用 來治理重金屬污染的技術包括化學沉淀，離子交換，膜過濾，混凝，絮凝，浮選和吸附 法7-10?；瘜W沉淀法在沉淀過程需要大量的沉淀劑，使重金屬離子通過化學反應生成不溶 性碳鹽、氫氧化物和硫化物沉淀。沉淀物形成后可以通過沉淀分離或過濾水與水分離。 然后，處理后的水質達到排放或油、適度的回收再利用7?；瘜W沉淀法適用性強，應用相 當廣，操作相對簡單和價格廉價。但處理后會產(chǎn)生

12、大量沉淀，造成二次污染。離子交換 法是利用離子交換劑分離水中重金屬離子的方法8；離子交換法的處理能力強，處理效 率高和反應迅速。但是，當化學試劑耗盡時，離子交換樹脂再生會引起嚴重的二次污 染。提高了處理的成本，特別是在處理水量較大且含重金屬濃度較低的廢水。膜過濾技 術可以高效地去除重金屬離子，但成本高、工藝復雜、膜污染、低處理量等缺點限制了 它們在去除重金屬中的使用。使用絮凝處理重金屬廢水的技術產(chǎn)生的污泥雖然可以良好 的沉降和脫水。但是這種方法涉及到化學品的消費，增加污泥量。吸附是一個用于從廢 水中去除含低濃度重金屬的方法。高成本的吸附劑雖然限制了它在吸附中的使用。但是 也有很多低成本的吸附劑

13、品種已經(jīng)經(jīng)過了去除重金屬離子的開發(fā)和測試。每一種處理重 金屬的方法都有利有弊，如何做到使利大于弊，是我們在處理重金屬污染過程中亟待解 決的問題。3.2對金礦尾礦進行二次開發(fā)尾礦是礦石經(jīng)破碎和選礦后的廢棄物，尾礦集中堆存形成尾礦庫。尾礦的主要組成 礦物為石英、伊利石等硅酸鹽脈石礦物，其次為方解石、白云石等金屬礦物有赤鐵礦、 褐鐵礦、輝銻礦、黃鐵礦、黑鎢礦、方鉛礦、毒砂、磁鐵礦等，大多數(shù)金屬硫化物已被 氧化為金屬氧化物。通過研究Un發(fā)現(xiàn)廢石堆中Au、Sb和W的含量及富集系數(shù)要顯著 高于圍巖地層，但又明顯低于礦石。所以尾礦既是潛在的重金屬污染源，又是重要的Au、 Sb和W后備資源。從經(jīng)濟角度考慮，尾

14、礦堆存于地表，開采容易，可露天開采，其開采成本低。并且 尾礦的粒度較細，破碎選礦容易。對尾礦資源的二次開發(fā)，既可充分利用資源，收到較 好的經(jīng)濟效益，同時又可消除或減輕污染源，改善礦區(qū)環(huán)境，收到較好的社會效益。因 此，進一步開展尾礦二次開發(fā)方面的研究是解決尾礦對水體污染的一個新途徑。3.3改善河道環(huán)境和提高人們的環(huán)保意識為了改善河道環(huán)境，應盡快開展河水、河岸等全方位的治理工作。首先，從源頭進 行處理，杜絕食堂廢水和生活垃圾直接排入水中，應集中處理，避免其對水質的產(chǎn)生不 利的影響。并對水道進行整改，可以動員沿岸居民及利用大型機器將河內的垃圾、淤泥 清除，最后在河邊植草皮，種樹，建立綠化帶，避免水土流失。并號召居民不要破害這 些保護環(huán)境的綠化帶。改善環(huán)境不僅要對其進行治理，更重要的是通過各方面的宣傳來 增強居民的環(huán)保意識。由政府農(nóng)業(yè)部門或其他有關部門采取措施，指導農(nóng)民科學、合理 地施用化肥和農(nóng)藥，控制化肥和農(nóng)藥的過量使用，防止造成水污染。人們的環(huán)保意識增 強了，破壞環(huán)境的行為就自然減少了。4對未來水污染防治的展望環(huán)境問題關系著我們每個人和后代子子孫孫的幸福與發(fā)展，潔凈的水源