有色多金属矿山砷污染对生态环境的影响分析与治理措施探讨

2019-10-25崔胜红姚春强

科学与财富 2019年27期

崔胜红姚春强

摘要：砷是一种比较严重的致癌物，对于人、动物、植物的生长，都有非常明显的影响。我国的砷矿资源大多数是有色金属资源伴生的，含砷有色金属矿的开采，冶炼，加工等等，是造成砷污染的主要因素之一。基于此，本文主要分析有色金属矿山砷污染对生态环境的影响，并针对影响因素分析有效治理措施，以减轻对于生态环境造成的负担。

关键词：有色多金属矿山；砷污染；生态环境

引言：砷元素符号As，原子序数33。旧名“砒”。有灰、黄、黑褐三种同素异形体，具有金属性。原子量74.92，比重5.73（14℃），熔点814℃，615℃时升华。不溶于水，溶于硝酸和王水。这种元素具有剧毒，会对水环境土壤环境，造成非常严重的污染，影响人动物身砷体健康。

1.砷对生态环境的污染

在现代工业体系当中，砷元素是一种不可或缺的重要矿产资源，作为一种冶炼材料，砷元素广泛应用于军工、汽车、半导体生产、无线通信、轻工等领域当中。在农业领域，砷元素也是一种防治病虫害的重要农业原料，在医药方面，砷元素经常出现在治疗皮肤病、寄生虫、风湿病的药物配比当中。但是，作为一种剧毒原料，砷元素自古以来就被人们所恐惧。如果砷元素在迁移扩散的过程当中没有受到良好的节制，进入到水环境以及土壤环境当中，那么通过复杂的食物链积累和吸收，就会对动物植物和人的生命造成非常严重的危险。

2.砷元素的污染来源

目前人类能够接触到的砷元素污染，主要为砷和含砷矿山的开采、选矿、冶炼加工，带来的污染。以及砷元素在开采之后，用于生产生活过程当中，形成的二次污染。砷元素属于半金属元素，在地表范围内，广泛存在多余有色金属矿的开发伴生在一起，例如，云南个旧锡矿、广西德保铜矿床的开发当中，都含有非常大量的砷元素。尤其是墨绿砷铜等有色金属当中，都含有大量的砷元素。砷元素具有广泛的扩散性，如果进入到水体和土壤当中，就会对环境产生危害。

一般来说，含砷的有色金属矿，会作为金属冶炼的一种副产品，进行综合回收，例如，我国广西南丹大厂有色金属矿，就利用这种有毒砂回收工艺，对于这些砷矿资源进行回收。

3.生的生态污染与治理

不同砷元素的存在形态，会导致不同的污染，尤其是一些水溶性的砷元素，在毒性上，会与固体状态的砷元素存在非常大的差异，一般来说，溶于水体当中的亚砷酸盐毒性，比砷酸盐高60倍以上，如果人在水体当中，接触到了这种亚砷酸盐，患皮肤癌的概率就会大大增加。

3.1有色金属矿山开发当中的砷元素污染

现代人们已经越来越高度重视，有色金属矿产开发过程当中，废石和尾矿砂当中存在的砷元素，以及其对生态环境造成的污染，例如，在砷矿床和含砷硫矿床的开发过程当中，砷元素存在的范围就会比较广，这些毒砂会与黄铁矿、磁黄铁矿互相伴生，成为游离形式。会对硫化物起到非常强烈的氧化作用，进入到附近的水体和土壤当中被缓化释放。

例如，广西德保的铜矿石开发过程当中，就经常有尾矿库当中的含砷毒废水，进入到下游水体以及农田当中，特别是在上世纪70年代，该矿床就由于含砷尾矿进入到下游农田，导致尾矿渣堆积厚度严重超标，影响当地的农业生产。

3.2含砷废水的综合处理。

（1）在硫化物矿床氧化带当中，含砷毒砂分布非常广泛，尤其是在我国的云南、四川、贵州等地，这些地区由于气温高湿度大，含砷矿砂会最先氧化，形成臭松石，其中含有的砷元素会与水发生反应，生成铁矿和游离的砷酸，具体的反应如下。

2 As + 3 H2O + 5 O3 → 2 H3AsO4 + 5 O2

H3AsO4（aq） + 2 H+（aq） + 2 e- = H3AsO3（aq） + H2O（l）

（2）在这种情况下对含砷废水进行处理，可以用氧化结铁矿粘土等进行吸附，从而减少废水当中尾渣的含量。具体反应如下：

H2AsO4-（aq） + H2O（l） H3O+（aq） + HAsO42-（aq）

（3）在有色金属矿产开发当中常用的方法还有用石灰沉降法处理含称废水，这种反应会综合形成铁盐沉淀，铝盐沉淀出车率可以高达99%，具体反应如下，

HAsO42-（aq） + H2O（l） H3O+（aq） + AsO43-（aq），pKa3 = 11.50

3.3含砷土壤的化学治理

一般来说，通过提高土壤当中氧化还原电位，可以比较有效地处理土壤当中溶解的砷元素，在水田和旱田当中，要用不同的氧化剂，来对水中的砷元素以及土壤当中的砷元素进行沉淀。对于酸碱值比较高的土壤，可以通过施洒一些酸性肥料的方式，对土壤当中的碱性值进行综合，盡可能的将砷元素的毒化作用降到最低。

3.4生污染生物治理