德興銅礦對環境有什麼影響？

李曉嵐 陳寬彤吳家善 陳婉婷鍾佩文

大綱• 簡介- 地理位置- 開採方法• 環境影響• 解決方法• 限制及可持續發展方向

地理位置

• 江西東北地區 ~懷玉山脈中段 • 贛、浙、皖三省交界處• 東接浙江省開化縣• 東南與玉山縣、上饒縣毗鄰• 南和橫峰縣、弋陽縣相接• 西接樂平市• 北連婺源縣

‘銅都’• 亞洲最大的露天銅礦，也是中國第一、亞洲第二大銅礦 • 1958年建成• 江西銅業股分有限公司• 國有企業

• 主要業務 : 採礦選礦熔煉精煉

• 生產 :陰銅及副產品，包括硫精礦、硫酸及電解金和銀

露天開採法• 成 本 最 低 的 開 採 礦 物 方 法 • 在尚未開發的表土帶中埋設炸藥-挖泥機、挖土機、卡車等設備移除表土-礦層將會暴露出來-將礦塊鑽碎或炸碎-使用卡車將礦砂運往選銅廠做進一步處理

• 好處：較大比率的銅礦

環境影響

德興銅礦造成的污染德興銅礦造成的污染• 鄰近的大塢河下游及樂安河受到銅及酸性廢水等污染物污染• 造成 5. 76 平方公里的裸地和 207 平方公里的尾礦堆積區

受銅礦污染的河道

水污染水污染1)酸性水污染 露天開採銅礦產生大量的廢石和尾礦含大量鐡化合物不斷與氧氣及雨水接觸

形成金屬離子和酸性水等污染物污染物隨降雨過程在地面大面積迅速擴散流入礦山附近的河流、湖泊造成植被污染及水污染

水污染水污染2)河水混濁露天開採銅礦產生廢石及尾礦堆積區廢石及尾礦中大量的泥沙隨雨水流入河道

河水變得混濁阻擋陽光照射到水中影響河中綠色植物如藻類的生長影響河道的生態

江西德興銅礦銅污染狀況調查及植物修復江西德興銅礦銅污染狀況調查及植物修復研究研究研究範圍： 江西德興銅礦採礦區、

尾礦堆積區、生活區、下游河流大塢河及樂安省的水域

河水及底泥樣本中銅 的含量（ mg L - 1 ）及河水 pH 值取樣點 1 2 3 4 5 6

水樣 28. 65 30. 81 17. 30 15. 14 13. 01 12. 30

泥樣 9509. 4 1271. 1 754. 7 516. 4 2566. 0 533. 2

河水 pH

2. 5 2. 5 2. 8 3. 0 3. 0 4. 5

土壤、礦石、尾礦中銅含量（ mg kg - 1 ）取樣點 1 2 3 平均值

土樣 230. 44 150. 32 179. 74 186. 5

礦石 1596. 50 908. 10 814. 54 1106. 38

尾礦 516. 70 350. 56 485. 12 450. 46

自然環境中銅的濃度1) 非污染區土壤和沉積物中為 10 至 30mg kg – 12) 非污染自然水體中低於 2μg L – 1

• 大塢河及樂安河河水中銅離子濃度～ 12-28mg L – 1

> 正常水域約 6000 至 15000 倍• 土壤中銅含量平均為 186. 5mg kg – 1 正常值的約 10 倍• 大塢河和樂安河的水 pH 值為 2 至 4. 5 嚴重偏酸• 河流底泥的銅含量高達 500 至 10000mg kg –

1 遠超越了礦石中的含量

A 為樂安河下游B 為樂安河上游污染從 C 流入AC 段污染嚴重CB 段沒有受污染

研究區 2000 年 TM 遙感影像

1986 及 1992 年污染程度較 1996 年及2000 年輕1996 年污染程度最高，經過治理工程， 2000年的污染程度有所改善。

對植物的影響• 山東科技大學採集了江西省德興銅礦酸性水污染區和背景區自然生長的幾種植物樣品和對應的土壤樣品，研究銅礦酸性水污染區植物中重金屬的分佈特徵發現 :1) 酸性水污染區土地上生長的植物體肉重金屬元素的含量相比於背景區的較高，在根部的囤積尤其明顯。2) 在污染區和背景區的同種植物中元素的分佈規律不同，反映同種植物在生存環境不同的情況下，對元素的吸收和蓄積規律也隨之不同。 影響植物自然生長農作物吸收及蓄積重金屬不能供作食用

對動物的影響江西德興一銅礦廠排污水 死魚佈滿河 2006-05-18 文章來源： 人民日報 .華東新聞５月１４日和１５日，江西德興市、樂平市、萬年縣的部分沿河鄉鎮的村民紛紛到樂安河中打撈浮在水面上的死魚。 據介紹，從１３日開始，當地普降大雨，位於樂安河上游的德興銅礦選礦廠，排放了大量帶有泡沫的廢水。１４日上午開始，河裏出現了大量死魚。“德興銅礦選礦廠經常在下雨河流漲水時排放污水。因為我們要定期監測，他們排污逃脫不了我們的眼睛。”樂安河香屯水文勘測站工作人員說。圖為水文尺規附近都是死魚。

土壤污染• 銅 ( 重金屬 )• 生物必須的物質• 在超過臨界點時會形成毒性→危害人、動植物健康

受污染土壤：•尾礦庫內的尾礦沙•受採礦和選礦廢水所直接灌溉的農田和植物種植地•採礦點的土壤•廠區的土壤德興紅壤土質緩衝力弱，破壞更大，影響人類生活、生態系統

• 所有功能區域的地表土壤 (0-20cm)銅含量• 超過國家土地環境二級標準• 菜田達到正常值的 6 倍

滑坡及泥石流成因：• 採礦場築建期間修建公路、採礦場的爆破→泥土鬆散、堆積物累積 + 雨水 →引發山坡崩塌

滑坡及泥石流發生地點• 採礦場的四周• 廢石場• 尾砂庫的溝谷

德興銅礦富家塢礦區曾發生大規模滑坡及泥石流，礦山的大部份設施及廠房被淹沒

排土場垮塌• 德興銅礦西源排土場 ( 與西源尾礦庫一同使

用 )• 排礦場台階多次出現大規模沉降、坡面鼓出• 有可能引發湧浪，危及尾礦壩安全

地下水資源問題露天開採法對礦床進行疏通排水→長期大量抽排地下水→降低地下水位• 地表崩塌• 地表水系破壞• 地表蓄水力下降及地面乾枯• 泉水乾涸、農田缺水→影響人的生活

土地佔用礦山開採後，產生大量廢石、排土、尾砂→佔用大面積土地• 德興銅礦廢石積存量： 4.37億噸• 德興銅礦尾砂積存量： 2.44億噸• 佔地面積： 2315 公頃

德興銅礦的環境復修

背景• 尾礦砂土壤貧瘠• 礦山廢地廣而且受環境污染• 生態恢復後又出現退化• 目標：

– 綠色礦山– 三年試驗，五年總結推廣– 五項原則：因地制宜、統籌規劃、先易後難、循序漸進、考慮長短期經濟、環境文效益。– 每年投資三十萬元至五十萬元。

污水處理污水處理•封坑閉水防止廢水流出礦坑而令空氣、細菌和水把露天礦場礦物氧化

污水處理污水處理• 噴漿保護

– 在礦石表面噴上一層保護膜，用以防止雨水淋洗和浸泡礦石而產生酸性廢水

污水處理污水處理• 清污分流

– 把地表廢水與採區酸性水分別收集– 地表清水直接排入附近河流– 酸性廢水利用中和、堆浸法或在工業處理等方法來處理

污水處理污水處理• 工業水處理站

– 第一段是除鐵，第二段是除銅，第三段是中和• 中和法

– 利用鹼性廢水治理酸性廢水• 埋浸法

– 利用氧化了的杆菌來直接和間接浸出水中的銅• 河道治理

– 對於河流的處理– 綜合上、下游和河道三項生態工程來治理河流污染– 在樂安河實行

土壤與植被復修

銅礦廢棄地三大問題1. 土壤缺水、缺肥2. 重金屬毒害 3. 廢棄地和尾礦庫裸露

土壤與植被復修1. 恢復土壤肥力• 使用有機肥、化肥和農藥

- 加入氮肥和磷肥，配合少量鉀肥• 客土復墾法 - 從別處提取有生產能力的土壤，與廢棄地土壤混 合，提高有機質含量和水肥保持及供給能力• 在廢棄地養殖蚯蚓

土壤與植被修復2. 減低重金屬毒害• 使用改良劑 (e.g. 石灰 )

- 中和土壤 pH 值，可以仰制酸化和重金屬的毒害• 種植金屬耐性植物，例如空心蓮子草 - 可通過反覆種植和收割，減低土壤中重金屬含量• 避免種糧食作物• 從廢石提取銅

土壤與植被復修3. 植被恢復• 自然植被演替

土壤與植被復修3. 植被恢復• 選用生產力較高，對土壤具改良功能較強的先鋒草，如芒草、假儉草等• 引入對土壤改良作用較強的綠肥植物和豆科牧草，如紫花苜蓿、豬屎豆• 引入固氮植物， 如相思

預期成效•防沙塵•防氣味•控制侵蝕•恢復土壤質量•恢復生物多樣性，保持生態平衡•恢復農業• 景觀復修

復修主要遇到的問題• 成本高

–覆客土– 在尾礦庫采是用覆客土進行生態復興– 其他地方都需要大量的覆客土– 成本之高而阻礙了大規模推動–必須研究改良技術， 以降低成本 使企業能自願作長期的投資

復修主要遇到的問題• 欠缺資金

–資金來源是企業家–政府則沒有作出投入– 工程所需資金龐大，技術有待進一步改進來降低成本，需要科研的投資– 工程本身並不是為企業帶來的收益為主– 長遠而然，企業未必會一直投資下去，並難以使工程完善，直至成功

感想• 先破壞，後治理• 補償 =/=保育可持續發展 ?

限制因素• 只能局部看其環境修復的進程• 主要講解開採的過程• 沒有可測量之儀器

THETHE ENDEND