矿产资源综合利用现状、环境问题与对策分析
作者：黄格 指导老师：赵旭德
（武汉天源环保集团有限公司，湖北武汉，430000）
摘 要：黄石市矿业历史悠久，矿产资源丰富。由于近年过度开采，矿产资源濒临枯竭，现已被评为资源枯竭型城市。黄石矿产尤以铜、铁矿为主，因开采年限长, 开采量大, 造成大量的废石、歼石及尾矿的大量堆积，不仅占用大量土地，而且造成严重的资源浪费。为了更好建设全国资源节约型和环境友好型社会（“两型社会” ），深刻贯彻落实科学发展观，本文对黄石地区矿产资源综合利用现状及环境问题进行了调查分析并提出相关对策。
关键词：矿产资源；环境；综合利用；黄石市
The Present Situation Of Comprehensive Utilization Of Mineral Resources
And Environment Problems And Countermeasure Analysis
Author: Huang Ge guide teacher: Zhao Xude
(Wuhan Tianyuan Environmental Protection Group Co., Ltd, Hubei Wuhan, 430000)
Pick to: huangshi mining has a long history, rich in mineral resources. Due to the over-exploitation in recent years, mineral resources, has been rated as resource-exhausted city. Yellowstone mineral is given priority to with copper, iron ore, especially for mining period is long, production is big, cause a lot of waste stone, the vehicles and tailings of a large number of accumulation, not only takes up a lot of land, and cause serious waste of resources. In order to better the construction of the resource-conserving and environment-friendly society (" two type society "), carrying out scientific development deeply, in this paper, the Yellowstone area of mineral resources comprehensive utilization present situation and made an analysis on environmental problems and puts forward relevant countermeasures.
Keywords: mineral resources; The environment; The comprehensive utilization; Huangshi city
引 言
日前，黄石市被国务院确定为第二批资源枯竭型城市。至今全国共确定资源枯竭型城市44个。中央财政将给予这44个资源枯竭型城市进行资金支持和政策扶持。黄石市因矿立市，为国家建设作出巨大贡献，据统计，累计为国家创造350亿财富，是国家投资的6倍。经过几十年的开采，黄石矿产资源接近枯竭。目前黄石市已纳入武汉“1+8”城市经济圈，国务院于2007年12月批准武汉城市圈为全国资源节约型和环境友好型社会（简称“两型社会”）建设综合配套改革试验区，赋予后者改革试验的权利。黄石市矿业遗迹丰富、在世界范围内具有典型意义，采矿业历史悠久，对生态、环境的破坏最严重的也是采矿业。黄石市现有矿山企业540多家，形成的尾矿(砂) 库50多座。经过长期的开采对矿区及其周边地区的环境及生态造成了严重的破坏，针对武汉城市圈黄石地区的战略转型及其生态、环境的恢复，我们深入到矿区及其周边地区做此调查经相关专业人士点评做此报告。本文结合当地的实际情况对
黄石地区的生态、环境的恢复做了初步的探讨。希望能为武汉城市圈促进资源、环境和人的和谐统一，大力发展循环经济、建设资源节约型、环境友好型社会出一份力。
1 黄石市矿产资源总体概况
黄石市位于铁、铜多金属成矿带，是全国著名的富铁、富铜基地，已经发现矿产76种300多处，已探明储量的铁、铜、金、锶等矿产4大类37种，约占全国已发现矿产品种类的28%。
建国以来，黄石市大冶市累计向国家提供铁矿石 17430万吨、铜矿石13185万吨、煤炭3084万吨，贡献利税130亿元（不包括大型国企内部调拨所产生的利税）。
黄石矿山开采主要是露天开采。露天开采比地下开采具有开采效率高、成本低的优越性，但矿床必须具备露天开采条件。开拓方法主要是公路运输开拓和联合运输开拓。现在，多数露天开采矿床已渐渐转向地下采矿。
据《2006黄石市国土资源公报》显示，黄石市探明的6类有色金属矿产矿床共有94处，其中铜矿30处。2006年铜矿资源采出量59527.68吨，损失量4866.79吨，勘查增减80吨，重算增减-9486.3吨。而重要的数据显示，当年全市铜矿的保有储量在2254201.10吨，累计查明4249244.7吨。
黄石市国民经济是以农业为基础，以工业为主导，而黄石市矿业在工业总产值中占较大比例，黄石矿业为黄石市国民经济作出巨大贡献的同时，也由于巨大的矿业固体废物堆存量和年排放量造成了严重的环境污染和资源利用问题。据了解，仅铜绿山矿尾矿库自1970年投入使用以来，已累计堆放尾砂700多万立方米。由于近几年的铁产品市场看好，尾矿排放量增加，不仅造成铜绿山矿尾矿库的库容严重不足和矿区被严重污染，而且也直接影响着铜绿山矿尾矿库的汛期安全和大冶湖的环保安全，被黄石市政府列为七大危险源点之一，直接被湖北省政府挂牌督办。
2 尾矿综合利用现状及矿渣处理现状
2.1 尾矿成分分析
以铜绿山为例，矿山是一座大型铜、铁、金、银多金属矿山，矿床中主要金属矿有黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、磁铁矿，另有伴生金银可供综合回收。现主要产品有铜、铁精矿，金、银富集在铜精矿中加以回收。矿山在生产过程中要产生大量尾矿，若年产矿石在100万t 以上，年排尾矿达65万t 。堆存尾矿的尾矿库现已存放尾矿730万m 3，并在1994年对尾矿库原堆放的尾矿做过多元素分析，其结果见表1(其中Au,Ag 的单位为g/t) 。
表1 尾矿元素分析
尾矿成分
含量/% Cu 0.577 Fe 28.58 Au 0.458 Ag 4.82 SiO 2 28.66 CaO 11 MgO 2.60 Al 2O 3 4.92 S 0.17
由于矿山开采处在末期阶段，目前出现一些问题制约着后续生产:①堆存尾矿的尾矿库库容已接近设计标准，占地约700亩(4.69×105m 2), 现已危及尾矿的堆存，也威胁着安全生产。若按北京有色冶金设计研究总院所提方案，另选新库和再增大库容，需投资上亿元。②井下采用膏体充填采矿方法，每天需尾砂作充填料2000t ，新产生的尾砂全部用于井下采空区充填至少欠1100t/d, 需采购河砂1100t/d，年需购砂费用达800万元。③废水外排达13000t/d，不仅需大量新水补充，而且对周围环境构成威胁。④露天采矿产出废石约2700t/d，占地2000亩(1.34 ×106m 2) ，现堆废场地已接近用尽。
原尾矿库堆存的尾砂达800万t ，由尾矿成分分析得知，铜、铁、金、银金属总量分别为
4.68万t , 232万t , 3.72t , 39.14t ，具有很大再利用的价值。随着黄石市被相继列为资源枯竭城市和建设武汉城市圈“1+8”两型社会的要求，人们不断地在讲究经济效益的同时，去努力提高对资源的综合利用率和加强对环境的保护。
2.2 尾矿综合利用现状
以铜绿山为例，矿区尾矿库自1970年投入使用以来，已累计堆放尾砂700多万立方米。这不仅造成了大量资源浪费，而且尾矿酸化产生酸性水，有色金属离子溶出渗人地下，对土地、水资源、大气、动植物等造成了严重的污染与危害。此外，为了堆放和处置这些尾矿，企业要建立相应的尾矿坝，而尾矿坝的建设、维护和管理还需要支付大量的费用。铜绿山矿尾矿、废石、废水的高价值利用，可以解决矿山生产排废问题，其尾矿综合利用率由原35%可提高到100%；废石利用率由10%提高到35%，但随着露天采矿的消失，有可能无废石排放，原堆存的废石可继续利用。但是对尾矿资源的利用途径和利用范围也十分有限，主要表现在以下几方面:
2.2.1 回收有价组分
尾矿综合利用过程中最直接的方法就是回收其中的有用物质和伴生元素，如铜尾矿中的Cu ，Au ，Ag 等。
2.2.2 尾矿用于建材生产
尾矿综合利用的另一重要途径是根据废渣的物理化学性质生产建筑材料。通常有色金属尾矿按其主要成分可以分为三类:一是以含石英砂为主的尾矿，这类一般可用于生产蒸汽压硅酸盐矿砖；二是以含方解石、石灰石为主的尾矿，可作为生产水泥的主要原材料；三是含Si02和A12O 3高的尾矿可用作生产耐火材料。如灵乡镇坳头村的铁尾矿直接用作制砖。
2.2.3 用尾矿充填井下采空区
利用尾矿分级后的粗砂充填采空区是迄今尾矿综合利用时间最早、范围最广的一种方法，其费用是水力碎石填充法的1/4一1/9，特别对一些受地形限制无法建造尾矿库的矿山企业更具有现实意义。目前黄石市尾矿矿渣大部分用作填充采空区。如铜绿山分为南坑和北坑, 南坑原本是一座海拔88米的山, 一直挖到海平面以下负195米。南坑的铜早采完了，已于2006年2月闭坑。现已采挖北坑。北坑的废士废石正好回填南坑, 可以节约运输成本。选矿厂尾矿用作充填料可以解决充填料的来源问题，省去建设尾矿坝, 降低矿山尾矿处理带来的成本，改善矿山环境，消除尾矿库垮塌带来的泥石流等安全隐患, 对矿山采选节能减排具有重要的意义, 矿山采选废渣主要是尾砂和块石, 要实现节能减排, 除尾砂用作充填外, 还要考虑块石充填。因节约了水泥, 充填成本可降低30％~50％，相应减少井下废石的提升量。
2.2.4 进行土地复垦
复垦是对尾矿库或排土场的后继处置措施。它分为工程复垦和生物复垦两个部分，生物复垦阶段是在工程复垦所建立起来的环境系统中进行生物改造，生态重建及生物生产，两个阶段相互依赖，成为一体。此措施利用还没有得到很好的落实。
2.3 矿渣的处理现状
通过我们的调查分析，矿渣的处理主要分为以下几个部分：
① 矿渣通过尾矿池，进行二次利用（通过溶浸提取有价值金属）（如图1）；
② 矿渣破碎、研磨制成球团，用作冶炼原料；
③ 大部分矿渣随意堆放，没有进行很好的回收利用且占用农田，污染环境（如图2）；
图1 尾矿池 图3 赤藻水体
图2 矿渣任意堆放占用农田污染环境
3 开采过程中产生的环境问题及原因
3.1 对村民生活直接造成的影响
① 水体有的已经富营养化，池塘积水表面有一层赤藻，而水体呈黑色（如图3）；
② 矿区废水未经处理直接从排污口排出导致矿区周边的水不能用来灌溉田地，有恶臭味，村民生活只能使用自来水，积用雨水灌溉田地（如图4）；
③ 土壤受到污染导致农作物不能正常生长（如图5）；
图4 污水直接排放到农田的排污口 图5 无法正常生长的农作物
④水塘无法养鱼；
⑤矿区烟囱排出的烟尘降落使得周边田地农作物窒息死亡。空气气味难闻且经常出现烟雾，烟雾大的时候眼睛无法睁开，且呼吸困难；
⑥废弃的矿石及矿渣占用村民大量的耕地。
3.2 对矿区本身及周边环境整体造成的影响
通过调查及查阅相关资料得知主要影响有露天矿山滑坡、地下矿井的突水、地表塌陷、噪声、烟泡和粉尘等。
3.2.1 露天采矿造成的环境问题
一是采矿边帮稳定性问题，如铜山口铜矿露天采矿坑面积约800m ×300m ，露天采矿边帮最高处为110m ，其中1994年因特大暴雨，造成60万立方土石滑坡；而无独有偶，铜绿山矿区于1998年4月15日在一号排土场发生的一起滑坡，滑坡物质为采矿剥离废土石。滑坡体宽90 m ～120m ，沿滑动方向纵长60m ，总体积约4.6x104m 3，滑距30 m ，滑舌前沿形成0.2～0.5m 的鼓丘并有积水该次滑坡引起排水渠垮崩，摧毁一处民宅，使周围房屋开裂，造成约30万元的直接经济损失；二是采坑内无植被，易造成水土流失；干燥季节产生的尘土飞扬对周边大气环境影响重大。
3.2.2 排土场的环境问题
主要是占用土地，岩石崩落，滑塌，造成水土流失，如铜山口废石排放场分为张家山排土场，莲台山排土场，铜矿废石排放场共占地59.9km 2，废石堆高为70m ，未进行复垦和植树造林；而尾砂库形成“悬湖”情景，在铜绿山铜铁矿尾砂库该库面积1200亩，坝体高出地面约10米，从库坝一侧望去，3公里外的大冶市区仅露出半截。尾砂库越来越多，库坝越建越高，给矿区百姓生命带来巨大隐患。铜绿山矿尾矿库自1970年投入使用以来，已累计堆放尾砂700多万立方米。由于近几年尾矿排放量增加，不仅造成铜绿山矿尾矿库的库容严重不足和矿区被严重污染，而且也直接影响着铜绿山矿尾矿库的汛期安全和大冶湖的环保安全。
3.2.3 地下开采造成的环境问题
一是疏干排水造成的地面塌陷。破环建筑物，危害农田，中断河流和交通；二是矿井突水和职工的生命安全，三是地表水和地下水等资源枯竭，影响植物生长，人畜饮水发生困难，四是引起井下流沙，溃决, 如铜绿山矿区曾发生过突水淹井事故，以塌陷班人式为主，在-125m 中段，13号穿脉巷道东采场，遇一宽0.2m ，长约l m 的北北东向裂隙溶洞，水从洞口喷涌而出，达2—3m ，最大突水盈1407m 3/h，岩溶率21％，钻孔最大单位涌水量2.819L/s·m 。
3.2.4 地表塌陷造成的环境问题
矿区在采矿过程中，由于地质作用产生了大规模的地面塌陷，而采空区顶部或侧壁岩体变形破坏引起井下塌方。在勘探期间，由于钻孔抽水产生10个塌陷坑，场陷区面积0.5km 2，矿区开拓，开采后，疏排岩溶水。矿坑突水引起大量岩溶塌陷，1967～1991年间共发生塌坑391个，塌陷主要分布在青山河两岸，密度达65.7个/km2，而成为鄂东南塌陷之冠，该阶段塌坑呈群体出现，最大的直径39m ，最深的7.6m ，同时还引起地面开裂，长约80m ，最宽1.2m ，横贯南部曹家海村。岩溶塌陷产生了大面积地面沉陷、开裂，致使1km 2田地严重减产，甚至不能耕种。引起井、泉干枯，地表水倒灌矿坑、建筑物、桥梁开裂、倒塌等环境危害。
总之，矿区除排出的采矿废水污染环境外，废石、歼石和尾矿中含有大量的有机成分和重金属、硫化物和及其它有害物质，废石堆经雨水冲刷、淋滤后形成污水向外流，流入低洼地或地表水和地下水，对土壤与水资源造成污染，不仅对植物生长产生不良影响，还会通过土—植物—动物进入食物链，进而危害人体健康。矿山生产或矿体排放的废气，含有大量的有害气体，严重影响附近居民的身体健康及农作物生长。采矿及选矿产生的废水、废渣的排放、堆积，会破坏周围的生态环境景观，已存在2.31km 的农田土壤污染区，主要污染物质为Cu 、Pb 、Cd ，农作物减产，植被减少，青山河、大冶湖均遭受严重的污染，清水变成了污水.
鱼类和其它水生动植物减少。另外开采时排出地下水，导致地下水位降低，引起地面塌陷，植被减少，使矿区自然景观、生态平衡遭到破坏。
4 应对措施
目前黄石市对尾矿、废石等的利用与管理及对其所造成的环境问题的治理还存在一些问题，现就我们调查过程中所发现的问题提出如下建议：
4.1 现行的环境管理制度存在的问题主要表现在：
（1）惩治力度不够；
（2）部门职责不明确；
（3）公众参与有限；
（4）我国现行环境管理法律制度不健全。
4.2 企业自身应采取措施：
（1）实行清洁生产，采取有效措施在源头治理；
（2）提高开采过程中的“三率”（开采回采率、采矿贫化率和选矿回收率）；
（3）节约能源，坚持贯彻落实可持续发展战略；
( 4 ) 投入专项资金用于环保科研，促进企业自身发展及我国环保行业的发展；
（5）企业、高校、环保部门相互加强交流合作促进环保行业发展。
4.3 环境角度采取措施：
（1）处理污水，达标排放，提高水的回用率；
（2）采取先进工艺，减少烟尘的排放；
（3）提高尾矿石的回采率及综合利用，减少土地占有；
（4）加固尾矿坝，采取有效措施防止地质灾害。
5 小 结
面向未来的武汉城市圈两型社会改革试验，必须在促进企业绿色化方面做大文章。促进企业绿色化，我们必须正视以上问题，结合武汉城市圈的实际，着力探索环境管理制度创新及企业自身的改革创新。本文结合黄石市被列为资源枯竭型城市及武汉“1+8”城市圈“两型社会”试点区的经济战略转型的情况，针对黄石地区铜矿资源综合利用现状及引发的环境问题做出相关调查与分析，对改善黄石地区矿区及其周边环境具有参考意义，对黄石的经济战略转型具有借鉴作用。
参考文献
[1] 刘文洁， 黄宇. 论武汉城市圈环境友好生产体系的制度创新问题.
[2] 黄石国土资源局《2006黄石国土资源公报》. 2009.4.10
[3]《2007年黄石市国土资源公报》. 2009.4.11
[4]《2007年度黄石市主要矿产储量统计汇总资料》. 2009.4.15
[5] W.G. 达文波特，M. 金，M. 施莱辛格，等. 铜冶炼技术[M]. 北京：化学工业出版社，2006.
[6] 邱定蕃，徐传华. 有色金属资源循环利用[M]. 北京：冶金工业出版社，2006.
[7] 朱祖泽，贺家齐. 现代铜冶金学[M]. 北京：科学出版社，2002.
[8] 陈津，张猛，等. 金属回收利用500问[M]. 北京：化学工业出版社，2008.
[9] 马建立，郭斌，赵由才. 绿色冶金与清洁生产[M]. 北京：冶金工业出版社，2007.
矿产资源综合利用现状、环境问题与对策分析
作者：黄格 指导老师：赵旭德
（武汉天源环保集团有限公司，湖北武汉，430000）
摘 要：黄石市矿业历史悠久，矿产资源丰富。由于近年过度开采，矿产资源濒临枯竭，现已被评为资源枯竭型城市。黄石矿产尤以铜、铁矿为主，因开采年限长, 开采量大, 造成大量的废石、歼石及尾矿的大量堆积，不仅占用大量土地，而且造成严重的资源浪费。为了更好建设全国资源节约型和环境友好型社会（“两型社会” ），深刻贯彻落实科学发展观，本文对黄石地区矿产资源综合利用现状及环境问题进行了调查分析并提出相关对策。
关键词：矿产资源；环境；综合利用；黄石市
The Present Situation Of Comprehensive Utilization Of Mineral Resources
And Environment Problems And Countermeasure Analysis
Author: Huang Ge guide teacher: Zhao Xude
(Wuhan Tianyuan Environmental Protection Group Co., Ltd, Hubei Wuhan, 430000)
Pick to: huangshi mining has a long history, rich in mineral resources. Due to the over-exploitation in recent years, mineral resources, has been rated as resource-exhausted city. Yellowstone mineral is given priority to with copper, iron ore, especially for mining period is long, production is big, cause a lot of waste stone, the vehicles and tailings of a large number of accumulation, not only takes up a lot of land, and cause serious waste of resources. In order to better the construction of the resource-conserving and environment-friendly society (" two type society "), carrying out scientific development deeply, in this paper, the Yellowstone area of mineral resources comprehensive utilization present situation and made an analysis on environmental problems and puts forward relevant countermeasures.
Keywords: mineral resources; The environment; The comprehensive utilization; Huangshi city
引 言
日前，黄石市被国务院确定为第二批资源枯竭型城市。至今全国共确定资源枯竭型城市44个。中央财政将给予这44个资源枯竭型城市进行资金支持和政策扶持。黄石市因矿立市，为国家建设作出巨大贡献，据统计，累计为国家创造350亿财富，是国家投资的6倍。经过几十年的开采，黄石矿产资源接近枯竭。目前黄石市已纳入武汉“1+8”城市经济圈，国务院于2007年12月批准武汉城市圈为全国资源节约型和环境友好型社会（简称“两型社会”）建设综合配套改革试验区，赋予后者改革试验的权利。黄石市矿业遗迹丰富、在世界范围内具有典型意义，采矿业历史悠久，对生态、环境的破坏最严重的也是采矿业。黄石市现有矿山企业540多家，形成的尾矿(砂) 库50多座。经过长期的开采对矿区及其周边地区的环境及生态造成了严重的破坏，针对武汉城市圈黄石地区的战略转型及其生态、环境的恢复，我们深入到矿区及其周边地区做此调查经相关专业人士点评做此报告。本文结合当地的实际情况对
黄石地区的生态、环境的恢复做了初步的探讨。希望能为武汉城市圈促进资源、环境和人的和谐统一，大力发展循环经济、建设资源节约型、环境友好型社会出一份力。
1 黄石市矿产资源总体概况
黄石市位于铁、铜多金属成矿带，是全国著名的富铁、富铜基地，已经发现矿产76种300多处，已探明储量的铁、铜、金、锶等矿产4大类37种，约占全国已发现矿产品种类的28%。
建国以来，黄石市大冶市累计向国家提供铁矿石 17430万吨、铜矿石13185万吨、煤炭3084万吨，贡献利税130亿元（不包括大型国企内部调拨所产生的利税）。
黄石矿山开采主要是露天开采。露天开采比地下开采具有开采效率高、成本低的优越性，但矿床必须具备露天开采条件。开拓方法主要是公路运输开拓和联合运输开拓。现在，多数露天开采矿床已渐渐转向地下采矿。
据《2006黄石市国土资源公报》显示，黄石市探明的6类有色金属矿产矿床共有94处，其中铜矿30处。2006年铜矿资源采出量59527.68吨，损失量4866.79吨，勘查增减80吨，重算增减-9486.3吨。而重要的数据显示，当年全市铜矿的保有储量在2254201.10吨，累计查明4249244.7吨。
黄石市国民经济是以农业为基础，以工业为主导，而黄石市矿业在工业总产值中占较大比例，黄石矿业为黄石市国民经济作出巨大贡献的同时，也由于巨大的矿业固体废物堆存量和年排放量造成了严重的环境污染和资源利用问题。据了解，仅铜绿山矿尾矿库自1970年投入使用以来，已累计堆放尾砂700多万立方米。由于近几年的铁产品市场看好，尾矿排放量增加，不仅造成铜绿山矿尾矿库的库容严重不足和矿区被严重污染，而且也直接影响着铜绿山矿尾矿库的汛期安全和大冶湖的环保安全，被黄石市政府列为七大危险源点之一，直接被湖北省政府挂牌督办。
2 尾矿综合利用现状及矿渣处理现状
2.1 尾矿成分分析
以铜绿山为例，矿山是一座大型铜、铁、金、银多金属矿山，矿床中主要金属矿有黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、磁铁矿，另有伴生金银可供综合回收。现主要产品有铜、铁精矿，金、银富集在铜精矿中加以回收。矿山在生产过程中要产生大量尾矿，若年产矿石在100万t 以上，年排尾矿达65万t 。堆存尾矿的尾矿库现已存放尾矿730万m 3，并在1994年对尾矿库原堆放的尾矿做过多元素分析，其结果见表1(其中Au,Ag 的单位为g/t) 。
表1 尾矿元素分析
尾矿成分
含量/% Cu 0.577 Fe 28.58 Au 0.458 Ag 4.82 SiO 2 28.66 CaO 11 MgO 2.60 Al 2O 3 4.92 S 0.17
由于矿山开采处在末期阶段，目前出现一些问题制约着后续生产:①堆存尾矿的尾矿库库容已接近设计标准，占地约700亩(4.69×105m 2), 现已危及尾矿的堆存，也威胁着安全生产。若按北京有色冶金设计研究总院所提方案，另选新库和再增大库容，需投资上亿元。②井下采用膏体充填采矿方法，每天需尾砂作充填料2000t ，新产生的尾砂全部用于井下采空区充填至少欠1100t/d, 需采购河砂1100t/d，年需购砂费用达800万元。③废水外排达13000t/d，不仅需大量新水补充，而且对周围环境构成威胁。④露天采矿产出废石约2700t/d，占地2000亩(1.34 ×106m 2) ，现堆废场地已接近用尽。
原尾矿库堆存的尾砂达800万t ，由尾矿成分分析得知，铜、铁、金、银金属总量分别为
4.68万t , 232万t , 3.72t , 39.14t ，具有很大再利用的价值。随着黄石市被相继列为资源枯竭城市和建设武汉城市圈“1+8”两型社会的要求，人们不断地在讲究经济效益的同时，去努力提高对资源的综合利用率和加强对环境的保护。
2.2 尾矿综合利用现状
以铜绿山为例，矿区尾矿库自1970年投入使用以来，已累计堆放尾砂700多万立方米。这不仅造成了大量资源浪费，而且尾矿酸化产生酸性水，有色金属离子溶出渗人地下，对土地、水资源、大气、动植物等造成了严重的污染与危害。此外，为了堆放和处置这些尾矿，企业要建立相应的尾矿坝，而尾矿坝的建设、维护和管理还需要支付大量的费用。铜绿山矿尾矿、废石、废水的高价值利用，可以解决矿山生产排废问题，其尾矿综合利用率由原35%可提高到100%；废石利用率由10%提高到35%，但随着露天采矿的消失，有可能无废石排放，原堆存的废石可继续利用。但是对尾矿资源的利用途径和利用范围也十分有限，主要表现在以下几方面:
2.2.1 回收有价组分
尾矿综合利用过程中最直接的方法就是回收其中的有用物质和伴生元素，如铜尾矿中的Cu ，Au ，Ag 等。
2.2.2 尾矿用于建材生产
尾矿综合利用的另一重要途径是根据废渣的物理化学性质生产建筑材料。通常有色金属尾矿按其主要成分可以分为三类:一是以含石英砂为主的尾矿，这类一般可用于生产蒸汽压硅酸盐矿砖；二是以含方解石、石灰石为主的尾矿，可作为生产水泥的主要原材料；三是含Si02和A12O 3高的尾矿可用作生产耐火材料。如灵乡镇坳头村的铁尾矿直接用作制砖。
2.2.3 用尾矿充填井下采空区
利用尾矿分级后的粗砂充填采空区是迄今尾矿综合利用时间最早、范围最广的一种方法，其费用是水力碎石填充法的1/4一1/9，特别对一些受地形限制无法建造尾矿库的矿山企业更具有现实意义。目前黄石市尾矿矿渣大部分用作填充采空区。如铜绿山分为南坑和北坑, 南坑原本是一座海拔88米的山, 一直挖到海平面以下负195米。南坑的铜早采完了，已于2006年2月闭坑。现已采挖北坑。北坑的废士废石正好回填南坑, 可以节约运输成本。选矿厂尾矿用作充填料可以解决充填料的来源问题，省去建设尾矿坝, 降低矿山尾矿处理带来的成本，改善矿山环境，消除尾矿库垮塌带来的泥石流等安全隐患, 对矿山采选节能减排具有重要的意义, 矿山采选废渣主要是尾砂和块石, 要实现节能减排, 除尾砂用作充填外, 还要考虑块石充填。因节约了水泥, 充填成本可降低30％~50％，相应减少井下废石的提升量。
2.2.4 进行土地复垦
复垦是对尾矿库或排土场的后继处置措施。它分为工程复垦和生物复垦两个部分，生物复垦阶段是在工程复垦所建立起来的环境系统中进行生物改造，生态重建及生物生产，两个阶段相互依赖，成为一体。此措施利用还没有得到很好的落实。
2.3 矿渣的处理现状
通过我们的调查分析，矿渣的处理主要分为以下几个部分：
① 矿渣通过尾矿池，进行二次利用（通过溶浸提取有价值金属）（如图1）；
② 矿渣破碎、研磨制成球团，用作冶炼原料；
③ 大部分矿渣随意堆放，没有进行很好的回收利用且占用农田，污染环境（如图2）；
图1 尾矿池 图3 赤藻水体
图2 矿渣任意堆放占用农田污染环境
3 开采过程中产生的环境问题及原因
3.1 对村民生活直接造成的影响
① 水体有的已经富营养化，池塘积水表面有一层赤藻，而水体呈黑色（如图3）；
② 矿区废水未经处理直接从排污口排出导致矿区周边的水不能用来灌溉田地，有恶臭味，村民生活只能使用自来水，积用雨水灌溉田地（如图4）；
③ 土壤受到污染导致农作物不能正常生长（如图5）；
图4 污水直接排放到农田的排污口 图5 无法正常生长的农作物
④水塘无法养鱼；
⑤矿区烟囱排出的烟尘降落使得周边田地农作物窒息死亡。空气气味难闻且经常出现烟雾，烟雾大的时候眼睛无法睁开，且呼吸困难；
⑥废弃的矿石及矿渣占用村民大量的耕地。
3.2 对矿区本身及周边环境整体造成的影响
通过调查及查阅相关资料得知主要影响有露天矿山滑坡、地下矿井的突水、地表塌陷、噪声、烟泡和粉尘等。
3.2.1 露天采矿造成的环境问题
一是采矿边帮稳定性问题，如铜山口铜矿露天采矿坑面积约800m ×300m ，露天采矿边帮最高处为110m ，其中1994年因特大暴雨，造成60万立方土石滑坡；而无独有偶，铜绿山矿区于1998年4月15日在一号排土场发生的一起滑坡，滑坡物质为采矿剥离废土石。滑坡体宽90 m ～120m ，沿滑动方向纵长60m ，总体积约4.6x104m 3，滑距30 m ，滑舌前沿形成0.2～0.5m 的鼓丘并有积水该次滑坡引起排水渠垮崩，摧毁一处民宅，使周围房屋开裂，造成约30万元的直接经济损失；二是采坑内无植被，易造成水土流失；干燥季节产生的尘土飞扬对周边大气环境影响重大。
3.2.2 排土场的环境问题
主要是占用土地，岩石崩落，滑塌，造成水土流失，如铜山口废石排放场分为张家山排土场，莲台山排土场，铜矿废石排放场共占地59.9km 2，废石堆高为70m ，未进行复垦和植树造林；而尾砂库形成“悬湖”情景，在铜绿山铜铁矿尾砂库该库面积1200亩，坝体高出地面约10米，从库坝一侧望去，3公里外的大冶市区仅露出半截。尾砂库越来越多，库坝越建越高，给矿区百姓生命带来巨大隐患。铜绿山矿尾矿库自1970年投入使用以来，已累计堆放尾砂700多万立方米。由于近几年尾矿排放量增加，不仅造成铜绿山矿尾矿库的库容严重不足和矿区被严重污染，而且也直接影响着铜绿山矿尾矿库的汛期安全和大冶湖的环保安全。
3.2.3 地下开采造成的环境问题
一是疏干排水造成的地面塌陷。破环建筑物，危害农田，中断河流和交通；二是矿井突水和职工的生命安全，三是地表水和地下水等资源枯竭，影响植物生长，人畜饮水发生困难，四是引起井下流沙，溃决, 如铜绿山矿区曾发生过突水淹井事故，以塌陷班人式为主，在-125m 中段，13号穿脉巷道东采场，遇一宽0.2m ，长约l m 的北北东向裂隙溶洞，水从洞口喷涌而出，达2—3m ，最大突水盈1407m 3/h，岩溶率21％，钻孔最大单位涌水量2.819L/s·m 。
3.2.4 地表塌陷造成的环境问题
矿区在采矿过程中，由于地质作用产生了大规模的地面塌陷，而采空区顶部或侧壁岩体变形破坏引起井下塌方。在勘探期间，由于钻孔抽水产生10个塌陷坑，场陷区面积0.5km 2，矿区开拓，开采后，疏排岩溶水。矿坑突水引起大量岩溶塌陷，1967～1991年间共发生塌坑391个，塌陷主要分布在青山河两岸，密度达65.7个/km2，而成为鄂东南塌陷之冠，该阶段塌坑呈群体出现，最大的直径39m ，最深的7.6m ，同时还引起地面开裂，长约80m ，最宽1.2m ，横贯南部曹家海村。岩溶塌陷产生了大面积地面沉陷、开裂，致使1km 2田地严重减产，甚至不能耕种。引起井、泉干枯，地表水倒灌矿坑、建筑物、桥梁开裂、倒塌等环境危害。
总之，矿区除排出的采矿废水污染环境外，废石、歼石和尾矿中含有大量的有机成分和重金属、硫化物和及其它有害物质，废石堆经雨水冲刷、淋滤后形成污水向外流，流入低洼地或地表水和地下水，对土壤与水资源造成污染，不仅对植物生长产生不良影响，还会通过土—植物—动物进入食物链，进而危害人体健康。矿山生产或矿体排放的废气，含有大量的有害气体，严重影响附近居民的身体健康及农作物生长。采矿及选矿产生的废水、废渣的排放、堆积，会破坏周围的生态环境景观，已存在2.31km 的农田土壤污染区，主要污染物质为Cu 、Pb 、Cd ，农作物减产，植被减少，青山河、大冶湖均遭受严重的污染，清水变成了污水.
鱼类和其它水生动植物减少。另外开采时排出地下水，导致地下水位降低，引起地面塌陷，植被减少，使矿区自然景观、生态平衡遭到破坏。
4 应对措施
目前黄石市对尾矿、废石等的利用与管理及对其所造成的环境问题的治理还存在一些问题，现就我们调查过程中所发现的问题提出如下建议：
4.1 现行的环境管理制度存在的问题主要表现在：
（1）惩治力度不够；
（2）部门职责不明确；
（3）公众参与有限；
（4）我国现行环境管理法律制度不健全。
4.2 企业自身应采取措施：
（1）实行清洁生产，采取有效措施在源头治理；
（2）提高开采过程中的“三率”（开采回采率、采矿贫化率和选矿回收率）；
（3）节约能源，坚持贯彻落实可持续发展战略；
( 4 ) 投入专项资金用于环保科研，促进企业自身发展及我国环保行业的发展；
（5）企业、高校、环保部门相互加强交流合作促进环保行业发展。
4.3 环境角度采取措施：
（1）处理污水，达标排放，提高水的回用率；
（2）采取先进工艺，减少烟尘的排放；
（3）提高尾矿石的回采率及综合利用，减少土地占有；
（4）加固尾矿坝，采取有效措施防止地质灾害。
5 小 结
面向未来的武汉城市圈两型社会改革试验，必须在促进企业绿色化方面做大文章。促进企业绿色化，我们必须正视以上问题，结合武汉城市圈的实际，着力探索环境管理制度创新及企业自身的改革创新。本文结合黄石市被列为资源枯竭型城市及武汉“1+8”城市圈“两型社会”试点区的经济战略转型的情况，针对黄石地区铜矿资源综合利用现状及引发的环境问题做出相关调查与分析，对改善黄石地区矿区及其周边环境具有参考意义，对黄石的经济战略转型具有借鉴作用。
参考文献
[1] 刘文洁， 黄宇. 论武汉城市圈环境友好生产体系的制度创新问题.
[2] 黄石国土资源局《2006黄石国土资源公报》. 2009.4.10
[3]《2007年黄石市国土资源公报》. 2009.4.11
[4]《2007年度黄石市主要矿产储量统计汇总资料》. 2009.4.15
[5] W.G. 达文波特，M. 金，M. 施莱辛格，等. 铜冶炼技术[M]. 北京：化学工业出版社，2006.
[6] 邱定蕃，徐传华. 有色金属资源循环利用[M]. 北京：冶金工业出版社，2006.
[7] 朱祖泽，贺家齐. 现代铜冶金学[M]. 北京：科学出版社，2002.
[8] 陈津，张猛，等. 金属回收利用500问[M]. 北京：化学工业出版社，2008.
[9] 马建立，郭斌，赵由才. 绿色冶金与清洁生产[M]. 北京：冶金工业出版社，2007.