摘要:2020年,《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》修订完成,对固体废物的污染防治提出了新的要求。尾矿作为一般工业固体废物中产生量和贮存量最大的种类,存在突出的生态环境问题,已成为当前固体废物管理领域不可忽视的治理短板。通过梳理近年来尾矿产生和处置现状以及尾矿环境风险的特点,对比了国内外尾矿管理制度,并针对完善环境管理法规体系,落实尾矿减量化、资源化以及管控尾矿环境风险提出了对策建议。
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尾矿是矿山选矿过程中产生的,有用成分较低,在当前的技术经济条件下不宜进一步分选的固体废物。中国一般工业固体废物中,尾矿每年的产生量和贮存量最大。近年来,随着生态文明建设的理念变迁及发展,以《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》等为代表的环境管理法律法规陆续修订,国家环境立法基本理念、制度体系和监管措施发生调整变化,建立了生态文明、环境污染损害担责和公众参与环境保护的新管理理念。《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》《关于加强涉重金属行业污染防控的意见》《关于加强长江经济带尾矿库污染防治的指导意见》等国家专项行动对尾矿污染防治工作提出了更高要求。新修订的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》(以下简称《固废法》)于2020年第十三届全国人民代表大会常务委员会第十七次会议表决通过,对矿山企业的尾矿管理提出了减少产生量和贮存量、鼓励开展尾矿综合利用及加强尾矿设施封场管理的要求。
目前中国尾矿环境风险管理形势仍十分严峻,尾矿库突发环境事件高发态势仍未得到缓解,生态风险防控压力较大[1,2]。笔者总结梳理了尾矿产生、处置现状及其环境风险特点,对比了国内外尾矿管理制度,从落实新修订的《固废法》的角度提出了加强尾矿环境管理的展望。
1、尾矿产生利用与处置现状
1.1 尾矿产生现状
近年来,中国金属、非金属矿山采选行业发展迅猛,矿山选厂排出的尾矿数量与日俱增,其中以金属矿山的尾矿种类和数量更为巨大。21世纪初期,中国各类金属矿尾矿的贮存总量约为60亿t,且每年以3亿t的数量增加[3,4]。2013年,中国尾矿产生量为16.49亿t[5],其中铁尾矿为8.39亿t,铜尾矿为3.19亿t,黄金尾矿为2.14亿t,其他有色及稀贵金属尾矿为1.38亿t,非金属矿尾矿为1.39亿t。截至2013年底,中国尾矿累积贮存量达146亿t。2018年全国重点发表调查工业企业尾矿产生量为8.8亿t,占重点发表调查工业企业一般固体废物产生量的27.4%[6]。
1.2 尾矿综合利用现状
尾矿高效的资源利用,不仅能够降低贮存造成的环境负担,缓解目前中国金属矿山资源匮乏、矿产品味不足的问题,还可增加矿山企业产品种类,降低生产成本,有效提高矿山企业的市场适应能力和经济效益。近年来中国已较为重视尾矿的综合利用,但由于中国共生、伴生的复杂矿较多,开发利用率不高,且选矿设备陈旧、自动化管理水平不足,有用矿物回收利用率普遍较低[4]。2013年,尾矿综合利用量为3.12亿t,综合利用率为18.9%[5]。2018年全国重点发表调查工业企业尾矿综合利用量为2.4亿t(利用往年贮存量为1151.6万t),综合利用率为27.1%[6]。2018年其他工业固废综合利用率粉煤灰为74.9%、煤矸石为53.7%、冶炼废渣为88.7%,可见尾矿距中国其他工业固体废物平均综合利用率仍有较大差距。
目前比较成熟的尾矿综合利用途径主要包括回采有价成分、充填回填、生产建筑材料等[7,8,9]。尾矿充填与回填分别指采矿生产期和生产结束后利用尾矿填充采空区、矿坑的行为。尾矿充填回填技术经过近些年的发展,趋于成熟,尾矿充填技术路线见图1。
传统的直接充填和水充填已基本被淘汰,胶结充填是当前尾矿充填的主流技术[10]。从胶结充填中完善、发展出的膏体充填技术[11],充填体密实性和生产安全性进一步提高,是充填技术发展的主要方向。
1.3 尾矿贮存处置现状
中国尾矿资源利用程度不高,大部分尾矿主要通过建库贮存的方式集中处置。尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的,用以贮存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿的场所[12]。尾矿库既是矿山企业重要的生产设施,也是具有高势能的人造危险源[13]。中国尾矿库因选厂分布及历史遗留等原因,大多位于江、河、湖、水库及重要水源地、重要公共交通设施以及密集居民区上游,选址时未避开生态脆弱或人口密集区域,地理位置较为敏感特殊[14]。
根据2008年底原国家安全生产监督管理总局统计,全国尾矿库总计为12655座[15]。自2007年开始,原国家安全生产监督管理总局会同原环境保护部等多部委开展了多次尾矿库专项整治和综合治理行动,尾矿库总数量已有所减少。截至2015年底,中国尾矿库数量共计8869座,其中具有危险隐患的“头顶库”仍有1425座[16]。尾矿库环境风险管控是当前尾矿环境管理的核心和重点。
2、尾矿环境风险特点
2.1 突发环境风险
尾矿库因其具有高势能流场特征,成为威胁库区周边生态环境的主要环境风险源。尾矿库突发环境事件主要由尾矿库溃坝、排洪溢洪系统故障、管道破裂等生产安全问题引起。其诱发因素可分为强降雨、地震等自然因素和人为因素。2006—2012年,由原环境保护部直接调度处理的尾矿库突发环境事件共52起[17],自然因素引发的共有15起,生产安全问题等人为因素引发次生环境污染的有37起,占比为71%。可见非自然因素是尾矿库突发环境事件主要诱因,应对生产事故引发的次生突发环境问题是尾矿库风险管理的重中之重。
尾矿库发生溃坝或排水井故障,泄露的尾矿浆往往总量巨大。伊春鹿鸣矿业“3·28”尾矿库泄漏事故泄露伴有尾矿的污水达253万m3,为近20年最大;2015年甘肃陇南陇星锑业选矿厂尾矿库泄露事故泄漏量达2.5万m3[18]。一旦发生矿浆泄露,污染物随矿浆进入水体中,由于污染物迁移扩散速度快、围堵拦截困难,经常造成跨界、跨流域污染,从而引起区域性的水体污染事件和用水问题。跨界污染往往会伴随沟通协商、赔偿等问题,易引起上下游区域纠纷[19];若跨国境流域周边尾矿库发生突发环境事件,将造成国际污染纠纷,问题更为敏感。
2.2 潜在污染风险
尾矿由选矿产生,与中国矿产资源分布有密切联系。中国矿产资源储量丰富,矿产资源开采区周边遍布众多尾矿库[20]。尾矿库对环境影响方式主要为扬尘和废水排放,受影响环境介质主要是地表水、地下水和土壤。尾矿库干滩尾砂扬尘会对周边大气环境造成影响,随大气降尘可能进入土壤和水体。选矿厂排出的尾矿水含有选矿后遗留的铜、铅、锌、砷等重金属,大量的药剂及其他有害物质,会进入周边土壤、地表和地下水源,对土壤环境和水环境造成污染[21]。2014年全国土壤污染调查公报中调查的70个矿区1672个土壤点位中,超标点位占33.4%,镉、铅、砷等重金属污染较为严重[22]。
3、国内外尾矿管理制度对比
3.1 美国环境管理制度
美国矿山立法管理历史悠久,早在1920年就出台了《矿业租赁法》。1977年的《露天采矿管控与土地复垦法》(SMCRA)是一部以生态红线来衡量矿业活动的法律[23],该法总共九章,其中对整治方面的规定极为详尽,重点围绕如何有效管控露天采矿的环境影响这一主题,对相关法律标准、技术标准、计划制定与实施、有关责任与保障等做出具体规定,还对审批开采许可证、分类复垦管理、管控可能造成影响的勘探项目、公众参与的程序、管理机关如何履职、如何监督与处罚等内容做出明确规定,明确了复垦基金和保证金的管理制度,对资金缴纳、返还程序等内容提出了明确合理的要求,可操作性强,成为矿山土地复垦资金来源的有效保障。
在环境监管方面,1965年美国就出台《固体废弃物处理法》,1976年修订为《资源回收利用法》(RCRA),将固体废物分为危险废物与一般废物,一般废物主要由各州实施管控,形成了一套从联邦到州的完整体系。此外,由于矿山开采、尾矿运营过程中会涉及废水与大气排放,因此,矿山开采前要按《国家环境政策法》(NEPA)要求编制环境影响报告(EIS),涉及尾矿处置;在运营过程中,按废水排放许可(NPDES)和有毒废气排放(HAP)要求进行控制,形成了针对不同尾矿属性的不同环境管理体系,立法较为详尽、明确、可操作性强。
3.2 加拿大尾矿管理制度
加拿大在矿山管理(特别是尾矿管理)方面有着相比其他国家更为完善的管理体系及管理标准。联邦与省、地区两级政府在矿业中扮演着互补的角色,各省在管理自然资源方面拥有很大的权力。根据加拿大宪法,各省对其管辖范围内的矿产资源及其相关开采开发和保护均拥有管辖权。
加拿大具有成熟的绿色矿业政策体系,在矿业发展过程中,加拿大特别注重矿业的可持续与绿色发展,重点关注环境保护、促进经济增长和改善社企关系等内容。2009年5月,加拿大自然资源部启动了“绿色矿业”倡议(GMI)[24],与中国目前推行的“绿色矿山”模式相近,旨在通过建立完整的生命周期管理体系,在矿业行业内推广绿色技术,改善矿业环境,减少尾矿,循环利用矿业废水,修复治理地貌景观和生态系统。2016年,加拿大自然资源部发布了《绿色矿业发展计划》,分别从尾矿管理、原住民关系、能源利用、温室气体排放、有害物质管理、员工培训等方面对绿色矿业做出要求:对尾矿管理,要求履行尾矿管理政策和承诺,建立尾矿管理系统,报告尾矿管理年检结果和尾矿库运行维护等;对矿山关闭工作,要求按照相关法律法规及2008年批准的《矿山关闭协议》进行。
3.3 澳大利亚环境管理制度
澳大利亚尾矿库的立法工作主要由各州矿业部门负责。国家和各州建立了一系列完备的矿山环境管理体系。澳大利亚矿山及尾矿库的环境准入依据环境影响评价制度,与中国相同。但澳大利亚承担审批环境影响评价文件的主体涉及多个管理部门(如矿产能源部、环保局和各州的自然资源开发部)。矿产能源部负责环境影响轻微的项目,环保局负责环境敏感区域(如海岸带、自然保护区等)及具有高环境风险的项目,各州自然资源开发部则负责审批按州协定开发的大型项目。
澳大利亚建立了矿山企业环境年报抽查制度[25],《澳大利亚矿山环境管理规范》要求矿山企业每年制定“年度环境执行报告书”,并提交矿业主管部门,总结该年环境治理工作情况,并对所做的矿区环境恢复工作以文件形式进行记载。政府的矿业主管部门在对“年度环境执行报告书”审查后,派遣矿区环境监管人员前往选矿厂现场抽查环境治理情况,发现问题立即要求企业整改;问题严重的下发书面通知,并反映给环境监管部门,由其责令矿厂停产,处以罚金并收回采矿权。
3.4 中国尾矿管理制度
中国尾矿监管已形成法律、行政法规、部门规章、地方法规等一系列较为完整的法律体系(表1)。长期以来,中国尾矿库建设、运行、关闭等环节管理较为复杂,监管涉及应急管理、生态环境和自然资源等多个部门。各部门管理规章的出台,从自身管理角度理清了承担尾矿库监督管理的职权范围,建立了一个较为完整的尾矿监督管理体系。但不同管理部门各自为政的模式也使管理体制存在交叉和重叠,综合管理、分部门管理、分级管理并存的问题比较突出。当前中国尾矿库全周期管理路线见图2。
当前中国尾矿的综合利用能力明显不足,尾矿管理重点仍为尾矿库安全和环境管理,缺乏尾矿综合利用的促进政策和管理法规,新修订的《固废法》增加了鼓励采取先进工艺对尾矿综合利用的内容,从顶层设计上进一步强调了尾矿综合利用,旨在从制度上推进相关政策法规的制定与落实。《固废法》沿用了2016年修正的关于对矿山固体废物设施封场的要求。尾矿库闭库管理主管机关为应急管理部门,负责闭库的设计审批和验收审批。环境管理法规中,《防治尾矿污染环境管理规定》制定年代较为久远,所针对的问题、形势和任务都发生了很大变化,尚未删去关闭尾矿设施由生态环境部门验收审批的要求,该规定在一定程度上已不能适应当前管理需求。同时,相关技术规范对闭库设计中周边环境整治、闭库后管理要求等内容缺乏具体要求,这部分内容仍待完善。
4、加强尾矿环境管理的展望
4.1 打牢基础,完善尾矿环境管理法规标准体系
加快修订《防治尾矿污染环境保护规定》,以风险防控为核心,明确尾矿污染防治管理职责范围,明确尾矿环境管理责任分工,衔接上位法律法规要求,细化现有尾矿管理内容,完善相关技术规范,建立健全尾矿全过程污染防治环境管理和环境风险应急管理体系。建立标准化体系与业务化平台,明晰生态环境风险和安全风险边界。逐步形成全链条的环境风险管理技术标准体系,逐步建立尾矿库业务化环境监管平台,逐步开展分级分类监管,提升预报、预警、管控和应急能力。
4.2 升级工艺,落实尾矿的减量化
尾矿环境管理应当衔接新修订的《固废法》的有关要求,从源头减少尾矿产生,贯彻落实“减量化、资源化、无害化”的固体废物管理原则。加大研发投入,开发先进的、环境友好的采选技术,提高矿产品位,同时降低尾矿废石等矿山固体废物的产生;鼓励开展尾矿库回采再利用,充分挖掘现有尾矿库中的矿产潜力,加强因选矿能力不足未选贮存的金属资源再利用。
4.3 创新技术,推动尾矿的资源化
鼓励尾矿综合利用,大力推广以胶结充填、膏体充填等为代表的尾矿充填、回填技术,加强充填技术的科技研发;转变尾矿管理理念,由地上贮存向地下充填发展[26],同时加强对地下充填环境影响评估的技术研究[27],确保尾矿潜在环境污染风险隐患可控。加强对综合利用的政策鼓励,鼓励矿山企业优先综合利用尾矿,组建专门从事尾矿综合利用的产业化产业集团或技术公司,形成产业化链条,制定优惠的投资政策和投资机制保障尾矿综合利用与治理的资金来源。
4.4 加强监管,管控尾矿环境风险
严格新建尾矿库环境准入,完善尾矿建设项目环评、环保设计、依法验收要求等。完善环境监测、预警和应急体系,加强地表水水质监测、土壤监测和舆情跟踪,构建“地表水-土壤-地下水”立体的污染风险防控技术体系,整体系统地统筹尾矿库的环境污染防控与治理。将尾矿库纳入全国土壤污染状况普查范围,持续动态更新,动态管理。加强尾矿库及所在企业的日常环境执法与监管,逐步开展排查治理尾矿库环境隐患,提高区域流域环境风险防控能力[28]。探索闭库管理和技术要求,完善周边环境整治闭库后治理内容。对历史遗留尾矿库,加强财税和金融支持,形成多部门合力,依法优先开展生态保护红线内尾矿库的环境退出治理。
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