涉金属历史遗留矿山污染防治全过程技术规范体系构建研究
金属矿山和部分非金属矿山是重金属污染的主要来源，其中金属矿主要包括铜矿、铅锌矿、金矿、银矿、汞锑矿、镍钴矿、钼矿、钒矿、锰矿、铁矿、铬铁矿等，非金属矿主要包括硫铁矿、石煤矿、磷矿等，本文统称为涉金属矿。20世纪80年代，部分矿业发达的国家开始实行相关的矿山污染防治、矿山环境修复和矿山环境影响评估等制度[1-3]，如澳大利亚政府通过矿山土地复垦目标和矿山污染防治方案编制来指导矿山污染防治与修复；德国不断完善历史遗留矿山污染防治技术保障体系，根据矿区再利用规划中规定的各种用途采取不同的污染防治与修复措施；加拿大在矿山经营时期需提交矿山复垦计划，待矿山关闭后通过制度建设确保及时完成污染防治与修复。国际经验表明，应该对历史遗留矿山建立较为全面的技术体系和制度体系，全面落实污染防治任务[4-5]。我国自《重金属污染综合防治“十二五”规划》实施以来，持续推进历史遗留涉金属矿山污染防治，王世虎[6]从摸清历史遗留矿山环境底数、健全法律法规、明确环境责任、完善体制机制等方面提出了加快历史遗留矿山环境治理的对策建议；邵上等[7]基于“山水林田湖草是一个生命共同体”理念，针对矿山生态环境问题提出了四大类工程；孙宁等[8]提出加快建设我国历史遗留矿山污染防治环境监管和技术体系，并对技术体系的构建提出了框架性建议。但总体来看，我国历史遗留矿山污染防治起步较晚，现有的涉金属历史遗留矿山（区）污染防治技术规范文件远不能满足整治工程实施的现实需要，急需加快推进技术体系的建设和完善。 1. 涉金属历史遗留矿山（区）环境污染问题及污染防治技术规范需求我国矿产资源丰富且矿种资源比较齐全，现已发现矿产资源171种，探明资源储量的有158种，矿产地近18 000处，其中大中型矿产地7 000余处[9]。长期以来，涉金属矿山（区）采选活动中形成了矿硐（坑）酸性涌水、矿井酸性废水、固体废物（废石或废渣）及渗滤液、尾矿渗滤液、尾矿库污染等严重的重金属污染。如2020年7月陕西省白河县发生硫铁矿开采污染事件[10]，该硫铁矿区特征因子为铁、锰、硫酸盐等，且存在铜、锌、砷、镉、氟化物等复合污染；高坤等[11]在2022年6月采集了广东省韶关市始兴县石人嶂矿区产生的酸性废水，检测结果表明水体呈强酸性（pH为2.65~3.46），水体中的浓度为141~2 256 mg/L，As、Zn、Cu、Cd和Fe浓度显著高于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅴ类水质规定的浓度上限；陕西省汉丹江流域范围内涉金属矿开采形成1 262处涉金属废渣，堆存量为3 055.76万m3，有236处共648.72万m3废渣（占总堆存体积的21.22%）底部存在明显渗水，其中57处共299.9万m3废渣渗水pH小于5，渣堆渗水中硫酸盐、氟化物、铜、锌、镍、铁、锰、铊等污染物浓度普遍较高，造成周边地表水、地下水、土壤等不同环境介质均受到重金属污染，还在部分地区造成了严重的生态环境安全风险[12]。据不完全统计，2018年以来中央生态环境保护督察组通报的49例矿山生态环境破坏典型案例，均反映出涉金属历史遗留矿山固体废物无序不规范堆放、淋溶水污染土壤和河道、尾矿库环境风险隐患突出、生态环境整治实施进展严重滞后等典型问题。 以上这些问题均反映出矿山（区）生态环境污染整治尚未得到足够重视，污染问题尚未根本解决，污染防治与生态修复未能一体化推进，矿山的生态产品价值未实现[13-14]。上述问题存在的主要原因之一是我国矿山生态修复若干技术规范中涉及污染防治相关内容较少较弱，造成污染防治进程实施较慢。此外，历史遗留矿山生态修复监管体系虽较为完善，但与矿山污染防治相关的监管制度体系尚未有效建立，污染调查评估、整治清单、目标制定、工程设计、项目管理、跟踪监测、成效评估等全过程制度尚未建立起来，无法实施正常的环境监管。因此，加快涉金属历史遗留矿山（区）污染防治和风险管控技术规范标准体系构建，对支撑矿山（区）污染防治和风险管控进程及成效具有重要指导意义。 2. 涉金属矿山污染防治技术规范制定现状与存在的问题2.1 制定现状我国矿山污染防治技术规范制定的发展经历了多个阶段。在国家总体层面，2005年9月，原国家环境保护总局与相关部委共同制定了《矿山生态环境保护与污染防治技术政策》，提出了以污染防治和生态环境保护为重点的指导方针。随后，2007年和2009年原国土资源部发布了《矿山环境保护与综合治理方案编制规范》《矿山地质环境保护与土地复垦方案编制技术规范》等技术性文件，提出了相应的工作程序和各环节的技术要求等，但对矿山（区）污染防治方面的问题关注较少。2012年和2013年，原环境保护部印发了《矿山生态环境保护与恢复治理方案编制导则》和《矿山生态环境保护与恢复治理方案（规划）编制规范（试行）》，其中明确了矿山污染防治需要协同处理不同环境介质。上述文件从工程实践角度出发，已基本形成了历史遗留矿山污染防治的技术流程，包括对涉金属历史遗留矿山的污染调查、污染监测、污染评价、风险评估等前期污染情况评价，实施方案（可行性研究）编制、工程勘查与设计、污染防治与风险管控工程实施，工程实施后定期效果评估，竣工验收等流程。 由于目前尚无针对历史遗留矿山（区）污染防治和风险管控的专项设计技术规范，造成在实际工作中只能根据涉金属历史遗留矿山涉及的大气、水体、土壤、地下水、固体废物等不同环境介质情况进行专项设计，并参考各行业设计标准来满足矿山污染防治工程的实施需求。因此，本文按照污染调查、污染监测、污染评价、风险评估、实施方案（可行性研究）编制、工程勘察与设计、污染防治与风险管控工程实施、效果评估、竣工验收9个流程，结合不同介质类型，梳理和汇总我国涉金属历史遗留矿山污染防治工作中所直接应用和参引的针对不同环境介质的国家标准、行业标准和地方标准（表1）。 表 1 当前涉金属历史遗留矿山污染防治与风险管控相关的技术规范文件汇总
由表1可知，在开展历史遗留矿山调查过程中主要是参考和借鉴固体废物调查、建设用地调查、农用地土壤调查方面的技术规范，这些调查类的规范本身并非针对矿区环境的特点而制定的，所以在实际工作中存在不适用的问题。我国针对矿山（区）污染特点和整治技术而制定的污染调查、污染监测、污染评价、风险评估、实施方案（可行性研究）编制、工程勘察与设计、污染防治与风险管控工程实施、效果评估、竣工验收等方面的规范性文件相当缺乏，只能参考当前发布的一些普适性规范性文件执行。矿山（区）污染防治整治目标确定的技术方法非常薄弱，导致目前矿山污染修复与治理工程建设和管理实施存在诸多不确定性和随意性。不容忽视的是，我国矿山土壤和水体环境背景值对矿山（区）环境污染现状的分析评估和整治工程目标的确定具有重要影响，但目前缺乏有针对性的矿山（区）土壤、水体环境背景值调查评估的技术方法，背景调查不能有效开展，造成污染现状分析和目标确定方面存在相应的技术问题。而工程勘察与设计类文件中，目前仅有一般性的GB/T 12719—2021《矿区水文地质工程地质勘查规范》，该文件是由全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会组织制定，主要适用于矿区水文地质工程各阶段的勘察，针对矿区污染源的整治，如矿硐酸性废水、废渣、废弃矿井、废弃矿硐等，均无污染源污染防治工程实施相关的勘察与设计文件。 2.2 存在的问题我国在涉金属历史遗留矿山（区）污染防治与风险管控的技术标准和规范文件制定方面主要存在如下问题。 2.2.1 技术文件针对性不足从污染源—扩散途径—敏感受体的关系上看，现有技术文件针对性不足，矿山污染源污染防治技术规范文件十分匮乏。涉金属历史遗留矿山（区）污染源主要包括各类酸性废水和矿井涌水、废弃矿硐、各类固体废物[15-16]。从表1可以看出，目前针对矿山污染扩散途径（如土壤、地下水等）和敏感受体（如地表水等）的环境介质调查有一定的规范文件，但针对污染源的调查、风险评价、工程勘察与工程设计、整治工程建设、工程验收和整治效果评估等全流程的技术规范文件十分匮乏，这给涉金属历史遗留矿山（区）污染源整治工程的实施带来较大困难，尤其是在先导性、基础性的污染调查环节上，导致各地区涉金属历史遗留矿山（区）污染的调查范围、调查周期、调查深度不一致，给各地区污染源调查评估项目组、整治工程项目实施者、项目审批单位带来较大困扰。同时，由于缺乏统一的调查经费来编制依据性文件，也对财政资金保障能力造成较大影响。 2.2.2 技术全面性不足从全流程来看，全面性不足，缺乏风险评估、实施方案（可行性研究）编制、工程勘察与设计、工程实施等方面的规范文件。以风险评估和工程勘察与设计为例，涉金属历史遗留矿山（区）污染整治应大力贯彻风险管控思想，应对各类污染源（各类酸性废水、废弃矿硐、各类固体废物）产生的环境风险按照一定技术方法进行评估，识别出高、中、低等不同环境风险等级污染源，为确定优先整治对象和实施风险管控提供有力支撑。从表1可以看出，目前尚无针对污染源的风险评估技术规范文件，这是当前面临的主要问题。从工程勘察与设计来看，实际工程中主要是借鉴自然资源部门发布的矿山地质灾害防治、边坡整治等技术文件，但这些文件并非是针对污染防治这一目的而制定，缺乏有针对性、有深度的工程勘察与设计文件，使得污染源头减量化、源头封堵、源头清污分流等工程在实施过程中缺乏工程设计和建设依据，导致建成后的整治工程持续有效性受到较大影响。 2.2.3 当前急需的技术文件明显缺失当前，涉金属矿山污染防治急需风险评价、工程勘察、整治目标制定、环境本底值调查以及经济有效的整治技术等内容支撑，但这些内容在现有技术文件中非常薄弱。以整治目标和环境本底值调查为例，整治目标是涉金属历史遗留矿山（区）污染防治工程项目设计和实施的“指挥棒”，但目前缺乏整治目标制定的技术方法；土壤和水体环境本底值对污染现状分析评估和整治工程目标的确定具有重要影响[17]，但当前缺乏有针对性的涉金属历史遗留矿山（区）土壤、水体环境本底调查评估技术方法，使得本底调查得不到足够重视和有效开展。 3. 涉金属历史遗留矿山（区）污染防治全过程技术规范标准体系框架构建3.1 构建原则3.1.1 全过程管理原则2022年11月18日陕西省生态环境厅印发了《陕西省汉江丹江流域涉金属矿产开发生态环境综合整治规划（2021—2030年）》（陕环发〔2022〕44号）（简称《汉丹江规划》），该规划作为我国第一个专门针对矿区污染防治和修复制定的规划，对矿山污染防治工作的推动以及矿山污染防治环境管理制度体系、技术模式和技术标准的建立具有重要意义[18]。充分借鉴《汉丹江规划》编制经验，进一步完善矿山污染防治流程，将污染调查、污染监测整合为调查与监测，污染调查和风险评估整合为评价评估过程，同时针对数字技术应用，构建美丽中国数字化治理体系，增加信息系统建设，形成包括调查与监测、评价评估、方案编制、工程勘察与设计、治理修复工程实施、工程验收与成效评估、信息系统建设7个维度在内的历史遗留矿山（区）污染防治全过程技术规范标准体系。 3.1.2 针对性原则针对涉金属历史遗留矿山（区）污染防治的具体问题和现实需求，切实按照“系统诊断—风险评估—目标建立—源头防控—过程控制—保护修复—监测管护”风险管控总体策略，有针对性地制定技术体系和各技术文件内容，确保科学性和可操作性。将各主要污染源、污染扩散途径、环境敏感受体涉及的环境介质作为体系设计对象，重点突出污染源，开展系统诊断，充分体现源头，把握污染成因、源头减量的思想。对范围内污染源、污染状况、污染成因、相互影响进行以定量为主的风险评估，制定涉重金属历史遗留矿山（区）污染风险管控与整治质量达标相结合的“双目标”，正确处理风险管控与质量达标之间的关系，指导源头减量、过程管控、生态修复、敏感受体（保护受体）自然恢复的系统污染防治技术与管理方案，并建立监测管护技术方法。 3.1.3 系统性原则技术规范体系是涉金属历史遗留矿山（区）污染防治制度体系的组成部分，需要与我国涉金属历史遗留矿山（区）污染防治与风险管控管理制度体系的建立同步推进，形成环境监管制度体系与污染防治技术体系同步建设、相互促进和共同完善的局面。 3.1.4 协调性原则矿山（区）污染防治问题与地质灾害防治、生态环境破坏具有同根同源的特点，因此污染防治技术规范标准体系的构建应注意与自然资源部门牵头制定的矿山生态修复技术标准文件进行有效衔接。 3.2 技术规范体系框架基于上述原则，在现有技术文件基础上，从调查与监测、评价评估、方案编制、工程勘察与设计、工程实施、工程验收与成效评估、信息系统建设7个主要维度构建历史遗留矿山（区）污染防治技术框架体系，包括16个主要技术文件，如图1所示。
图 1 历史遗留矿山（区）污染防治全过程技术规范体系框架 3.2.1 环境调查与监测类制定涉金属历史遗留矿山（区）环境调查与监测技术方法，包括涵盖不同环境要素的污染调查方法、矿山环境遥感监测、环境本底调查方法、调查监测质量控制等技术规范性文件。矿山（区）调查监测规范性文件作为调查监测的统领性文件，应从资料收集与分析、现场踏勘与访谈、调查目标与调查深度、不同环境介质和对象的调查内容与调查方法等方面进行全面阐释，文件中应明确各种固体废物、土壤、矿硐、废水（渗滤液、涌水等）、地下水，以及风向下游和地表水体下游方向上矿山周边一定范围内的农田、土壤、饮用水、民井、地表水、集中居民区等敏感保护目标污染状况的布点采样技术要求和质量控制要求。该文件应与表1中已发布实施的调查监测技术文件进行衔接，重点体现矿山污染特点的布点采样和分析监测技术方法。矿山（区）环境遥感监测规范性文件中应明确遥感监测对象、监测技术流程和技术方法等主要内容。质量控制规范性文件应与布点、采样、流转、实验室分析等全过程相匹配，提出质控技术要求，确保采样和调查的科学性、有效性和可靠性。 3.2.2 评价评估类环境风险评估中，制定主要污染源环境风险评估技术指南和特征污染物环境负荷计算与模拟技术指南2个技术性文件，解决矿山（区）废渣与废弃矿硐等主要污染源环境风险等级评估、特征污染物环境负荷计算评估、环境污染数字模型模拟与预测、区域环境风险概念模型构建等关键技术。环境风险等级评估方法中，重点构建一套体现“污染源—污染扩散途径—风险受体”的风险评价指标体系和污染风险概念模型，设置指标权重计算不同对象的风险等级，划定出不同等级的风险区域或者不同等级的污染源，为整治工程设计提供科学支撑。 3.2.3 方案编制类尽快对HJ 652—2013《矿山生态环境保护与恢复治理方案（规划）编制规范（试行）》进行修订，同时应新增针对涉金属历史遗留矿山（区）污染防治与风险管控实施方案（可行性研究报告）的规范性文件，以满足对有主矿山和历史遗留矿山2种不同类型矿山污染防治环境管理的需求。规范性文件中，应提出工程整治目标确定方法；确定整治管控策略，提出自然恢复，自然恢复为主、人工修复为辅，人工修复为主、自然恢复为辅等多种模式；提出污染全过程防治技术要求，应与矿山地质灾害防治、边坡整治、植被恢复等生态修复措施进行衔接；提出工程实施成效评估内容的编制技术要求。 3.2.4 工程勘察与设计类涉金属历史遗留矿山（区）工程勘察与工程设计技术文件的制定应在充分衔接自然资源部门制定的矿山工程勘察技术文件基础上，以污染防治为主要目标，加快编制充分体现污染源头防控为导向的废弃矿硐详细勘察技术规范、渣堆存体积测量技术规范、历史遗留矿山（区）固体废物污染防治技术规范、历史遗留矿山（区）废弃矿硐污染防治技术规范等规范文件。针对已查明的历史遗留矿硐、破碎带、渗水点、矿山水文地质和环境地质等提出污染防治技术路线，编制不同技术类型的整治技术规范和工程设计规范文件。 3.2.5 工程实施类编制涉金属历史遗留矿山（区）污染防治工程实施规范，全面指导涉金属历史遗留矿山污染防治建设工程的实施，该技术文件应符合国家、相关行业、现行规范和标准的规定，如施工组织设计、施工部署及方案、进度计划、施工图、安全措施、主要经济指标等。同时，依据涉金属历史遗留矿山污染防治工程的特点，加快制定“源头防控—过程控制—保护修复”等一系列施工技术要求和污染防治工程质量管理技术要求，实现涉金属历史遗留矿山（区）污染防治目标。 3.2.6 工程验收与成效评估类工程施工完成后，应适时开展工程验收，为此应制定涉金属历史遗留矿山（区）污染防治工程验收规范、涉金属历史遗留矿山（区）污染防治跟踪监测与成效评估技术指南等技术文件。既要提出整治工程质量验收内容及其对应的技术要求，又要提出污染防治与风险管控效果评估内容与对应的技术方法；明确监测目的、范围、内容、方法以及监测期限和监测频次等；明晰效果评估要求的近期、中期、远期等不同预见期环境监测方案制定的技术要求。 3.2.7 信息系统建设类针对涉金属历史遗留矿山（区）污染防治全过程、全方面监督管理工作，应加快信息化建设步伐，制定涉金属矿山（区）污染防治与修复信息管理与决策支持系统建设技术指南。信息系统建设技术指南应依据国家信息系统等级保护相关标准及其他信息安全标准规范，结合矿山污染防治信息化实际情况进行编制，重点明确信息系统软硬件、架构、数据标准、数据传输和存储规范、接口标准、基础功能等技术要求，并根据矿山污染防治工程和成效评估的结果，明确各系统模块信息流程、监测网布设、评估和决策支撑模型等技术要求。 上述16个技术文件制定后将与表1中已有技术文件共同构成一个完整的技术体系。图1中，当前急需制定的文件包括历史遗留矿山（区）污染调查技术规范、矿山（区）环境本底调查技术方法、主要污染源环境风险评估技术指南、污染防治与风险管控实施方案（可行性研究报告）编制规范、废弃矿硐详细勘察技术规范、渣堆存体积测量技术规范、历史遗留矿山（区）固体废物污染防治技术规范、历史遗留矿山（区）废弃矿硐污染防治技术规范、历史遗留矿山（区）污染防治跟踪监测与成效评估技术指南9个技术文件。 4. 结论与建议涉金属历史遗留矿山（区）污染防治是我国重金属污染防治、固体废物风险管控、土壤与地下水污染防治、山水林田湖草系统整治等任务的重点构成内容，“十四五”期间深入打好污染防治攻坚战、贯彻落实各级“十四五”生态环境保护规划为我国涉金属历史遗留矿山污染防治带来了重大机遇。针对当前涉金属历史遗留矿山污染防治与风险管控工程技术体系存在的针对性不足、全面性不足、缺乏急需技术文件等现实突出问题，遵循全面性、针对性、系统性、协调性等原则构建我国涉金属历史遗留矿山（区）污染防治全过程技术规范标准体系是非常重要和迫切的。 该技术规范体系应在“系统诊断—风险评估—目标建立—源头防控—过程控制—保护修复—监测管护”的风险管控总体策略下，从调查与监测、评价评估、方案编制、工程勘察与设计、治理修复工程实施、工程验收与成效评估、信息系统建设7个维度进行全过程构建，应新制定16个技术文件，当前急需制定的有9个技术文件。 技术体系的建立和完善是一项长期的系统工程，建议在国家层面成立专门的技术体系工作组，制定我国涉金属历史遗留矿山（区）污染防治全过程技术文件制定的工作计划，尤其是纳入生态环境行业标准制定计划。为加快体系建设步伐，对于无法立刻纳入国家行业标准制定的文件，可有计划地组织地方标准、团体标准的制定。技术文件制定过程中，应同步推进我国涉金属历史遗留矿山（区）污染防治与风险管控管理制度体系的建立和完善，包括污染调查制度、污染源清单制度、风险评估制度、整治工程管理制度、 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
