矿山生态修复中历史遗留固体废物危险特性鉴别技术研究

王望权，刘茜

（1.江西省地质局第五地质大队，江西新余，338000；2.吉安市生态环境保护综合执法支队吉州大队，江西吉安，343000）

0 前言

矿企在生产过程中会产生大量的固体废物，其中选矿尾渣数量尤为庞大［1］。对此，在矿山生态修复中做好历史遗留固体废物危险特性鉴别工作，选择妥善处置方式是当下生态修复领域重要的研究方向之一［2］。

1 实验部分

1.1 实验对象

某地区停产铜选矿企业A 遗留选矿尾矿渣，为对堆场内历史遗留选矿尾渣固体废物进行妥善处理处置，现对固体废物属性进行鉴别，即明确固体废物是否为危险废物。

1.2 样品采集

固体废物堆存量约为3 万吨，溯源信息显示均为A 企业选矿产生的尾矿渣。根据《危险废物鉴别技术规范》（HJ 298—2019）章节“4.5.4 a）”确定采用直推式钻进进行钻探分层取样，样品采集数量为100 个。

1.3 样品检测

依据《危险废物鉴别技术规范》（HJ 298—2019）、《危险废物鉴别标准》（GB 5085.1~GB 5085.7）等技术规范和标准对固体废物危险特性进行初筛，编制固体废物危险特性鉴别方案，然后依据鉴别方案开展样品采集、样品检测、危险特性鉴别工作，明确选矿尾渣固体废物是否为危险废物或一般工业固体废物。

2 实验结果与分析

2.1 危险特性初筛

根据固体废物来源生产工艺、原辅材料使用、历史堆存过程与环境等多方面分析，辅以适当数量样品检测，可将固体废物危险特性判处为易燃性、急性毒性。固体废物需要进行鉴别的危险特性包括：腐蚀性pH；浸出毒性砷、汞、铜、铅、锌、镉、总银、镍、钡、总铬、铬（六价）、无机氟化物（不包括氟化钙）、氰化物共14 项；毒性物质含量需要关注的元素包括钛、六价铬、锰、钴、镍、铜、锌、锶、锡、钡、铅、砷、汞、钒、锑、银、氟化物、石油溶剂、氰化物共19 项。

2.2 腐蚀性pH 检测

100 个选矿尾渣固体废物样品腐蚀性pH 测定按照《固体废物 腐蚀性测定 玻璃电极法》（GB/T 15555.12—1995）的规定进行浸出后测定，检测结果范围为7.83~11.81，未超过《危险废物鉴别标准 腐蚀性鉴别》（GB 5085.1—2007）相关限值，判定选矿尾渣固体废物不具有腐蚀性pH 危险特性。

2.3 浸出毒性检测

100 个选矿尾渣固体废物样品中六价铬、氰化物、总银指标均未检出；汞检测结果为ND~0.00098mg/L，低于标准限值0.1mg/L；铍检测结果范围为ND~0.0051mg/L，低于标准限值0.02mg/L；镉检测结果为ND~0.0256mg/L，低于标准限值1mg/L；铜检测结果为ND~2.14mg/L，低于标准限值100mg/L；镍检测结果为ND~0.173mg/L，低于标准限值5mg/L；铅检测结果为ND~0.713mg/L，低于标准限值5mg/L；锌检测结果为ND~1.27mg/L，低于标准限值100mg/L；砷检测结果为ND~0.288mg/L，低于标准限值5mg/L。根据《危险废物鉴别标准 浸出毒性》（GB 5085.3—2007）可判定选矿尾渣固体废物不具有浸出毒性危险特性。

2.4 毒性物质含量检测

2.4.1 样品指标检测结果

根据选矿尾渣固体废物样品毒性物质含量关注元素检测结果，元素检测项目对应毒性物质的选择对毒性物质含量危险特性鉴别结论有直接影响。因此，本研究以毒性物质的选择作为研究重点，样品检测结果如表1。

表1 选矿尾渣毒性物质含量关注元素项检测结果

2.4.2 毒性物质选择与校正

根据固体废物危险特性鉴别方案，初步确定固体废物毒性物质含量关注毒性物质如下：①附录A 碘化汞（以汞计）、砷酸钠（以砷计）、氰化银（以氢化物计）、铬酸锶（以铬计）；②附录B 石油溶剂、氯化钡（以钡计）、锰、钛、锡、钒、五氧化二锑（以锑计）；③附录C 硫化镍（以镍计）、硫酸钴（以钴计）。结合固体废物来源和毒性物质性质分析，对毒性物质初步选择进行校正，校正后结果如下表所示，确定选矿尾渣固体废物毒性物质含量危险特性关注毒性物质如下：①附录A 碘化汞（以汞计）、砷酸钠（以砷计）、氰化银（以氢化物计）、铬酸锶（以六价铬计）；②附录B 石油溶剂、氯化钡（以钡计）、五氧化二锑（以锑计）、四氧化三铅（以铅计）；③附录C 二氧化镍（以镍计）。

2.4.3 毒性物质含量计算与危险特性鉴别

根据选矿尾渣毒性物质含量危险特性关注毒性物质校正和样品成分检测结果（表1），计算固体废物样品含量结果。如下表2 所示，毒性物质校正前，部分固体废物样品GB 5085.3—2007 附录A、附录B、附录C 中毒性物质含量均未超过相应标准，但累计毒性（∑P/L 值）大于1，超过标准限值，可判定固体废物样品具有毒性危险特性。本次选矿尾渣固体废物100 个样品中，校正前有95 个样品累计毒性（∑P/L 值）大于1，固体废物样品毒性物质含量超标份样数超过超标份样数限值，可判定选矿尾渣固体废物为具有毒性危险特性的固体废物。毒性物质校正后，100 个固体废物样品各毒性物质含量和累计毒性（∑P/L 值）均未超限值，可判定固体废物不具有毒性物质含量危险特性。

表2 选矿尾渣固体废物毒性物质含量计算结果

3 讨论

本研究通过对某地区停产铜选矿企业A 的选矿尾矿渣进行定性与定量判断，编制固体废物危险特性鉴别方案，排除固体废物急性毒性和易燃性危险特性，确定需要对固体废物进行腐蚀性、浸出毒性、毒性物质含量危险特性检测与鉴别［3-5］。依据方案进行样品采集和危险特性鉴别，检测结果表明选矿尾渣固体废物不具有腐蚀性pH、浸出毒性危险特性。毒性物质含量在毒性物质选择校正后，其各项指标均未超标，故判定固体废物不具有毒性物质含量危险特性。综合分析整个鉴别工作过程，判定待鉴别对象选矿尾矿渣为一般工业固体废物。

就某种元素而言，选择化合物不同，会直接导致固体废物中毒性物质含量计算结果差异比较大，采用不同标准限值会直接导致样品毒性物质含量危险特性判断存在是与否的差异，如本研究中锰、钛、钒、钴、镍等元素的毒性物质选择校正前后会导致累计毒性（∑P/L 值）由均大于1 变为均小于1，继而影响对固体废物毒性物质含量危险特性的判定。固体废物危险特性鉴别结论的偏差不仅会导致潜在环境风险较高，还可能造成资源的浪费［6］。因此，在进行固体废物危险特性鉴别时，不能简单依照习惯或者经验，抑或一味采用“最不利原则”选择污染关注元素对应的毒性物质，以避免使鉴别结论产生较大偏差［7］。

因为固体废物是否属于危险废物将会直接决定技术方案实质性内容，所以固体废物鉴别技术单位在开展生态修复工程涉及的固体废物危险特性鉴别时应对所有工作分项内容进行严格把控，避免因一味从严导致项目不可行或成本过高，提高鉴别结论的科学性，为矿山修复整体性工作的设计与实施提供可靠依据［8］。