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矿地“疮疤”复绿成景
信息来源:中国矿业报 浏览次数:33 发布日期:2022-01-31 10:13:43

近日,由五矿勘查开发有限公司承担的山东省青岛市莱西南墅镇小沽河流域岳石矿坑废水治理项目顺利竣工验收。这是我国目前单体最大的含氟酸性矿坑废水治理工程,成功实现治理酸性废水600余万立方米,尚属国内首例,在我国矿山治理和生态修复工程技术领域具有里程碑式的意义。

  从高空俯瞰,南墅岳石矿坑犹如一块“碧玉”镶嵌在青翠蓊郁的绿树间,碧波荡漾、鱼鸟成群,偶有野鸭在水中嬉戏。

  记者了解到,在2019年以前,这里还是一片荒芜,一个硕大的乌黑废水坑裸露着,几百米内都弥漫着刺鼻的酸味儿,俨如大地的一块“疮疤”,让人望而却步。

  仅两年多时间,这样一方曾经被称为“重度污染源”的土地,怎会发生如此翻天覆地的变化?五矿勘查开发有限公司岳石矿坑废水治理项目团队是如何破解环境治理修复难题,还这片水土以生机,以实际行动担当兑现央企社会责任,成功实现治理大型含氟酸性矿坑废水的探索尝试?

  责任担当 破解“石墨之乡”环境困局

  随着矿产资源的大量开发利用,矿山治理和生态修复成为贯彻绿色发展理念,建设生态环保型矿山和促进生态环境可持续发展的重要抓手。

  南墅镇,隶属于山东省青岛市莱西市,以石墨资源而兴,是我国重要的石墨新材料集聚地,被誉为“中国石墨之乡”。随着当地石墨资源的日渐开发枯竭,遗留下了很多石墨露天矿坑。而始建于1943年的南墅镇岳石矿坑于1997年停产闭坑,是当地历史遗留最大的矿坑之一。

  南墅镇岳石石墨矿停产闭坑后,由于大气降水、地下水补给及早期周边工厂的无序排放,导致矿坑内积存废水,形成了一个水面面积约550多亩,水深约40米,废水量约600万立方米。同时含有多种复杂成分的含氟酸性废水坑。对南墅矿区及周围的生态环境造成了严重破坏,屡屡遭到当地民众投诉,并被中央环保督查组多次点名,其环境整治列为重点挂牌督办事项。

  多年来,为解决南墅矿坑及周边的环境问题,莱西市及南墅镇政府积极开展各项治理工作,投入了大量资金对矿坑废水进行治理,但由于矿坑废水治理难度过大,导致治理效果差,治理工程多是半途而废,后来者望而却步。

  2018年7月,中国五矿勘查开发有限公司董事长王炯辉带队到南墅镇考察石墨项目,在与地方政府的合作中了解到岳石矿坑废水治理难题后,主动要求到现场调研考察,在充分了解矿坑具体情况和治理难点后,王炯辉决定,“接下项目!无论如何也要拿下这个‘硬骨头’,还南墅一个绿水青山。”五矿强大的科研实力、先进的管理理念和专业人才团队,以及央企国家队的责任与担当,给莱西南墅镇破解环境困局吃下了一颗“定心丸”。

  “无人能治”的南墅环保难题为何五矿勘查开发公司敢接?

  实际上,对矿产资源有深入研究的王炯辉早在十几年前就曾创新性的提出了“矿山生态修复领域大有可为”的理念,并引导五矿勘查团队关注和研究生态环境治理、矿山修复等方面的业务。随着我国生态文明建设的加快推进,特别是“绿水青山就是金山银山”理念的提出,王炯辉更加确定矿山生态修复将在我国矿业可持续发展中占有重要地位。不久,五矿勘查开发有限公司一支敢闯敢拼,精通矿山修复治理、水污染治理、土壤生态修复的创新人才团队也由此应运而生。

  2019年,五矿勘查的专业团队正式进驻南墅镇,全力以赴解决岳石矿坑废水治理难题。

  科技攻关 开创废水治理新思路

  资源枯竭,遗留的巨型露天矿坑一直以来都是资源型地区的环境治理难题。

  岳石矿坑废水量大、水体深、成分复杂,PH值仅为2,氟化物含量高达490mg/L,治理难度极高,是目前国内最大的含氟酸性矿坑废水治理工程,工艺技术无任何可借鉴案例,国内尚属首例。

  为尽快解决治理难题,五矿勘查迅速组织专业技术人员开展现场调研,统筹规划设计。并牵头与中国电建集团北京勘测设计研究院和上海康恒环境修复有限公司形成攻关联合体。加之莱西市和南墅镇人民政府高度重视、全力支持,积极协调与配合,为矿坑治理攻关联合体顺利开展工作提供了强有力的保障。 

  在项目实施过程中,由于废水污染物复杂,水体密度呈现分层状态,导致水力交互性极差。如何将药剂和废水进行充分混合反应成为治理工程实施中的最大难点。

  “投下去的药剂无法与水体充分反应,上面的水达标了,深处的水还没发生变化。”五矿勘查开发有限公司岳石矿坑治理团队项目负责人张成学道出了矿坑治理目标的最大难题。

  几经辗转,团队积极查找问题原因、反复摸索方法,与多位国内科研院所专家开展了多次调研和论证,尝试打破原有设计思路,优化创新技术与设备,先后开展了百余组小试、中试、验证和完善实验,并围绕大型矿坑水体时空特征识别、水动力药剂混合模拟、修复药剂复配、绿色节能原位修复工程等方面开展联合攻关。经过无数个日夜、周而复始地优化改良、创新调整,最终自主设计出了一套“复配药剂+原位水体交换”的水治理创新技术方法。该工艺成功实现了水体交换和投加药剂的充分接触,解决了药剂无法充分混合反应和深层水体治理效率低、效果差的难题,同时又最大程度地实现了降低能耗和药剂用量合理的绿色治理目标。

  项目组博士张帅回想第一次到现场调研取样时的场景,那时水体属于高氟酸性废水,有极强的刺激性和腐蚀性,都是“全副武装”,穿着防护服,戴着防毒面具才敢进入矿坑,根本没人敢碰水体。经治理能摘下口罩、触碰水体,再到矿坑水质清澈无异味、鱼类生长繁殖、水草丛生,岳石矿终于有了生机。

  “以前距离几百米就刺鼻的不敢靠近,白毛巾放进水里拿出来就成了黄毛巾,而现在没有味道了,百十只野鸭在水里面游,草丛中都有野鸭蛋了。”附近村民刘希功由衷地赞叹。

  在经过27个月的不懈努力,3轮的不断改善治理,中国环境科学研究院3次采样分析数据显示,岳石矿坑的水质pH值改善为7,氟化物平均浓度改善为14.98/L,全面实现了治理目标。

  岳石矿坑的成功治理,防范了当地水环境安全风险,改善了矿坑水体和周边生态环境,为促进当地经济可持续发展打下良好基础,也为我国大型矿坑废水治理树立了典范,形成了一套可推广复制的废水治理新技术模式。

  2020年6月,山东省生态环境厅到矿坑实地考察后决定撤销对矿坑的重点挂牌督办。2021年5月,莱西市委书记庄增大到岳石矿坑调研,对治理效果表示充分肯定。2021年8月,山东省和中央环保督察组先后到岳石矿坑考察,对治理效果均给予高度评价。

  按照规划,岳石矿坑周边矿山修复及生态环境治理项目也开启了可研立项准备工作。项目实施后,原岳石矿山环境将得到根本改变,通过生态重塑把原来的酸性废水矿坑变成绿树环绕、水清鱼跃、景色宜人的休闲天地。

  创新引领 勇做矿业绿色追梦人

  十几年来,五矿勘查团队创造了“整装勘查”“泥河模式”“整合勘查”“嵩县模式”等我国新时期地质找矿新模式。2020年和2021年连续两年成功入列石墨领域“十三五”“十四五”国家重点研发计划。作为深耕我国矿产资源领域的专家和矿业企业的领军人才,王炯辉开创性地提出“新技术矿产”“以碳减碳、以碳治碳”思路,为我国“高科技+新材料”领域预见了一片蓝海,开辟了一条新路。

  近年来,五矿勘查主动作为,以技术创新为引领,深耕新兴矿产领域,提前布局重要资源和产业,把握绿色发展机遇,为推动矿业健康、可持续发展而努力。

  未来,五矿勘查将以保障矿产资源安全的主责主业为引领,围绕矿业领域重要的社会性问题和难题,坚持“资源+产业链+技术”的发展战略,创新发展、攻坚克难、艰苦奋斗,为我国可持续发展注入五矿人的不竭动力。