磷矿尾矿库暴雨溃坝环境风险分析
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! ’ 风险值定义 % 为^ 的发生概率和危害程度 $
危害 1 单位时间 ’ % V g 事故 单位时间 危害 1 事故 ’ % 1 ’ ij % " h 式中 $ 单位时间一般以年 k 危害后果一般以死 亡的人数来表示 " 在无死亡人数 k 只有经济损失的
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情 况 下$ 我 们 参 照 煤 炭 部 对 因 矿 难 死 亡 )人 赔 偿 万 元 的 规 定 进 行 折 算" 文献% 报 道$ 在 ) ! / 0 ’ S * /
Q 从 计 算 初 始 点 到 下 游 计 算 断 面 的 距 离$ Z
并 采 取 降 低 浸 润 线 等 措 施 时$ 坝坡 坡比为 ) +, $ 抗 滑 最小安全系数可达 ) 可 保 持 其 稳 定 性" " ) , $ 假 若 在 实 际 中$ 外 坡 坡 比 达 不 到 要 求$ 在暴雨季 节$ 溃坝事故就有可能发生 "
6 ) 7 环境风险评价技术导则 L 界定 + 具体 涉及的 评价
# 引
言
项目风险评价wk.baidu.com级为二级 ,
我国是农业大国 + 随着农业科技的快速发展 + 化肥用量 / 特别是磷肥用量越来越多 + 合理开发和 利 用 有 限 的 磷 矿 资 源 迫 在 眉 睫, 随着高品位磷矿 合理利用中 / 低品位磷矿是我国面 储量逐渐减少 + 临 的 一 项 急 迫 的 任 务+ 而建设选矿厂正是提高磷 矿 资 源 利 用 率 的 有 效 途 径, 拟建磷矿选矿企业在 营 运 过 程 中 有 何 环 境 风 险/ 如何防范等有关这方 笔者在 面 的 研 究 目 前 尚 未 见 到 公 开 的 成 果 报 道, 拟建磷矿选矿厂的环境影响评价工作中对此进行 了探索 ,
溃 坝事 故环境 污染预 测 "当 暴 雨 期 溃 坝 事 " ‘ 尾矿库的废水 4 经过暴雨稀释 &倍 5 在) 故发生时 $ 小 时 排 放 时 间 内 泄 入 纳 污 河 流$ 具体污染参数见 表& "
表 & 拟建项目尾矿库溃坝事故发生情况下废水污染物 参数一览表
, 尾矿库溃坝风险评价
, " ) 纳污河流水文情况 评价项目纳污水体属 山间溪流 $ 河宽 , " *.$ , , 枯水期流量为 / 平水期为 / 丰 " ) 0. 1 $ " & 3. 1 $ 2 2 水期 4 洪水期 5 流量可达 & " & 60 " !.,1 " 2 尾矿库尾水水质及总容量 , " ! 尾矿库尾水水 质 "类比 本校在 云 南 磷 化 集 " 7 团海口磷矿中低品位磷矿选矿工业性试验的结 果$ 尾矿库尾水水质见表 , "
准值 # , 4 , 用( 式计算尾矿库内渗滤液产生量见表 ) " * ,
表 ) 尾矿库降水渗滤液产生量 : ; < = >) : B ; I F A H ; J @ B V= E W A E H@ D J ; E = E I XY @ I HE IB ; E I
序 号 " 时期 年平均 渗滤液产生量 T M ZH 5 5 , # & 5 " # , 4 &) % ’ &" " $
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渗滤液产生量
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降雨情况 一般降雨 一般降雨 " # #年一遇 4 #年一遇
) 月最大日平均 暴雨
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硫 酸 外 泄 事 故 较 易 防 范+ 尾矿库溢坝危害较 轻+ 而尾矿库溃坝则属重大事故且难以防范 + 因而 选取尾矿库溃坝进行环境风险分析 , 按K 建设项目
) 溃坝原因及条件分析
) , " 尾矿库渗滤液产生量分析 某拟建磷矿选矿厂尾矿库的设计库容 " 0 #万 & 坝高 & 属 N 级库 , 尾矿库渗滤液主要来自 #M+ M+ 两个方面 ! 一是库内因降雨渗透产生的渗滤液 二 是 渣场周边山体( 坡体* 渗 透 到 渣 场 的 渗 滤 液+ 此 两 类 水 汇 总 为 渣 场 总 渗 滤 液, 其中库内因降雨引 起 的 渗 滤 液 是 最 主 要 来 源+ 其产生量采用经验浸
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康明雄 " 刘大银 " 毕亚凡 " 梅 明" 汪 伟) + + + +
武汉工程大学环境工程研究所 + 湖北武汉 $ 当阳市环保局 + 湖北当阳 $ ( " , & # # % $ ) , $ $ " # # *
摘 要! 对某拟建重选.浮选工艺的磷矿选矿厂进行了尾矿库溃坝的环境风险分析, 溃坝发生的条件是特大
收稿日期 ! ) # # 4 # 5 " 4
由 表 )可见 + 4 #年一遇 或 " # #年 一 遇 的 暴 雨 季 节 尾 矿 库 渗 滤 液 急 剧 增 大+ 大量渗滤液的冲刷 有可能使坝基失去稳定性而溃垮 ,
作者简介 ! 康明雄 ( 男+ 福建惠安人 + 硕士研究生 , 研究方向 ! 水污染控制理论与技术 , " 5 0 )* +
表 , 尾矿库尾水水质 8 9 : ; <, =9 2 > < ?9 > < @ A B 9 ; C > DE F > 9 C ; C G HI E G J
Q) Q) Q) Q) OP OP OP OP .H .H .H .H 3 " / 6S " ) 0 3 " , , , " * ! / " / ! ) / " / )
溃坝将使地表纳污水体总磷指标严重超标 / 受到污染 + 可能出现富 暴雨条件下坝坡抗滑安全系数达不到要求 .) 营养化 的 生 态 恶 化 趋 势, 在 未 考 虑 人 员 伤 亡 情 况 下+ 尾矿库溃坝风险值达 " 明显属于不可接受范 , 0 1" # +
围+ 应严密防范 , 关键词 ! 磷矿选矿 暴雨溃坝 环境风险 总磷 中图分类号 ! 0 ) # , $ 2 文献标识码 ! 3
Q 计算断面的污染物质量浓度 $ 1 _ U .H P 计算初始点污染物质量浓度 Q $ 1 _ U .H P / 取/ ) 1 _ 4 5 X)Q 耗氧系数 $ J
年以前建造的大坝垮坝率为 ! " , l$) S * ) 6) S 3 ! 年间建 造的大 坝垮 坝率为 / " ! l$) S 3 !年之 后建 造 的大 坝垮坝 率为 / 因 此尾 矿 库 溃 坝 的 概 " / S l" Q& 率 取S 每次溃坝的经济损失估算平均为 i) / $
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因 在 选 矿 生 产 过 程 中 添 加 了 硫 酸$ 磷矿中的 磷有微量的浸出 $ 使得尾矿库中总磷含量高 $ 平均 达, , " * !.H 1 " P 暴雨 期尾矿库 的废水 容量估 算 "选 矿 厂每 " T 天 从 尾 矿库 的 回 水 池 取 水 回 用 * 按照选 0 &.,1 $ J 正 矿废水在尾矿库 的水力停 留时 间为 , /J计 算 $ 常 情 况下尾矿库的总废 水容 量 是 ) 暴雨 0S ! /.," 期 废 水 稀 释 倍 数 取 &倍 $ 则其尾矿库总水量是 0 -0 3 /.," , " , 尾矿库溃坝环境污染预测 环境风险预测 因子 "由 于正常 情 况 下 尾 矿 " 7 库废水中以五氧化二磷表示的总磷质量浓度是 超出国家污水综合排放标准的 0 , , " * !.H 1 $ P 倍$ 故以总磷作为溃坝事故环境风险预测因子 " 预测 模型 "废 水中的总磷主 要是 以 磷 酸盐 " T 的形态存在 $ 在河流的泥沙中具有一定的沉降性 $ 故选用文献 % 中的一维模式 " * ’ Z VU X)YX,5 U < W I Q4 / 3 0& / / ] 式4 中 ! 5 ^
营运过程存在的主要风险源项是 ! 发生 4 , #年一遇或 " # #年一遇暴雨径 流时 + 8 尾矿库中的尾矿水溢流或溃坝的环境风险 , 硫酸外泄 + 造成地表水污染事故 , , 9 风险事故源项分析见表 " ,
表 " 风险事故源项 : ; < = >" ? @ A B C >@ D B E F G; C C E H > I J F
& 7 出系数法计算 + 模型 6 如下 !
" 事故源项分析
拟建磷矿选矿厂采用重选.浮选的选矿工
" 7 艺+ 通过对选矿工艺过程 6 的分析 + 拟 建选 矿 企业
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第 )期
康明雄等 ^ 磷矿尾矿库暴雨溃坝环境风险分析
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! " ! 尾矿库坝体稳定性失衡分析 在正常运行情况下 评 价 的 尾 矿 库 为 # 级 库$
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武汉工程大学学报
第’卷
*! 则尾矿库溃坝的风险值 $ %& ’ () " ! " "万 元 # + *. (! " " , " %) . / () " 在 不 考 虑 损 失 的 情 况 下# 尾矿库溃坝的概率
参考文献 7
选矿手册& 第 三 卷 第 一3 二 分 册+ 8 ) 9 编 辑 委 员 会 编. 北京 7 冶金工业出版社 # 8 . ) ’ ’ ’ . :9 环境保护行业标准 建设项目环境 8 9 ;< , ) > ’ *" " ! # = 风险评价技术导则 8 9 . ? 弓晓峰 . 山谷型垃圾卫生填 埋 场 渗 滤 液 水 量 8 @ 9 黄志中 # 计算 8 江西化工 # 9 . " " A # & ) + 7 / ’ ’ . < 李金平# 尹振羽. 月山水库大坝结构及抗震 8 ! 9 郭金敏# 性 的安全评价8 建筑技术开发# 9 . " " A # @ & ’ + 7 ) A < ) B . 环境保护行业标准 环境影响评价技 8 A 9 ;< , . *’ @ # = 术导则 8 9 . ? ) ’ ’ B # & ! + 7 A / > ! . 中国环境科学出版社 # " " " .
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磷矿尾矿库暴雨溃坝环境风险分析
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由 表 *可 见 $ 发生溃坝事故时尾矿库废水在 短 时 间 内 对 纳 污 河 流 水 质 影 响 较 大$ 使总磷超过 地表水水质 f 类标准的 , 有可能使水质 )倍以上 $ 出现富营养化趋势 $ 其生态表现是 ^ 水藻一方面因 养 份 过 足 而 迅 速 生 长 繁 殖$ 另一方面因缺氧而死 亡$ 使清水变得混浊 $ 并可能发生死鱼现象 " , " & 尾矿库溃坝风险计算及评价 风 险 评 价 用 风 险 值 作 为 表 征 量$ 它包括事故
污染源 废水量 污染物 名称 总磷 排放浓度 排放源强
Q) 1 O2 ., 选矿厂尾矿库 ) 3 " 3 Q) Q) 1 OP 1 O2 .H H 3 " , 3 ) * " * & &
暴雨期溃坝事故发生情况下尾矿库废水连续 排放 )小时对纳污河流水质中的总磷的影响预测 结果见表 * "
表 * 暴雨期溃坝发生时对纳污河流中总磷的贡献值
序号 " ) & 事故类别 硫酸外泄 尾矿库溢坝 尾矿库溃坝 事故来源 选矿厂 硫酸储罐 暴雨径流 暴雨冲袭 事故原因 硫酸使用 / 输送过程 泄漏以及储罐泄漏 暴雨径流致使尾矿水溢坝 暴雨冲袭致使尾矿坝溃口 &
) 约为 # . 承雨面积 + , # ’ ’G S M 一般 # 取标 . 正填埋区浸出系数 + , $ U# , % + R
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# 引
言
项目风险评价wk.baidu.com级为二级 ,
我国是农业大国 + 随着农业科技的快速发展 + 化肥用量 / 特别是磷肥用量越来越多 + 合理开发和 利 用 有 限 的 磷 矿 资 源 迫 在 眉 睫, 随着高品位磷矿 合理利用中 / 低品位磷矿是我国面 储量逐渐减少 + 临 的 一 项 急 迫 的 任 务+ 而建设选矿厂正是提高磷 矿 资 源 利 用 率 的 有 效 途 径, 拟建磷矿选矿企业在 营 运 过 程 中 有 何 环 境 风 险/ 如何防范等有关这方 笔者在 面 的 研 究 目 前 尚 未 见 到 公 开 的 成 果 报 道, 拟建磷矿选矿厂的环境影响评价工作中对此进行 了探索 ,
溃 坝事 故环境 污染预 测 "当 暴 雨 期 溃 坝 事 " ‘ 尾矿库的废水 4 经过暴雨稀释 &倍 5 在) 故发生时 $ 小 时 排 放 时 间 内 泄 入 纳 污 河 流$ 具体污染参数见 表& "
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营运过程存在的主要风险源项是 ! 发生 4 , #年一遇或 " # #年一遇暴雨径 流时 + 8 尾矿库中的尾矿水溢流或溃坝的环境风险 , 硫酸外泄 + 造成地表水污染事故 , , 9 风险事故源项分析见表 " ,
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拟建磷矿选矿厂采用重选.浮选的选矿工
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康明雄等 ^ 磷矿尾矿库暴雨溃坝环境风险分析
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武汉工程大学学报
第’卷
*! 则尾矿库溃坝的风险值 $ %& ’ () " ! " "万 元 # + *. (! " " , " %) . / () " 在 不 考 虑 损 失 的 情 况 下# 尾矿库溃坝的概率
参考文献 7
选矿手册& 第 三 卷 第 一3 二 分 册+ 8 ) 9 编 辑 委 员 会 编. 北京 7 冶金工业出版社 # 8 . ) ’ ’ ’ . :9 环境保护行业标准 建设项目环境 8 9 ;< , ) > ’ *" " ! # = 风险评价技术导则 8 9 . ? 弓晓峰 . 山谷型垃圾卫生填 埋 场 渗 滤 液 水 量 8 @ 9 黄志中 # 计算 8 江西化工 # 9 . " " A # & ) + 7 / ’ ’ . < 李金平# 尹振羽. 月山水库大坝结构及抗震 8 ! 9 郭金敏# 性 的安全评价8 建筑技术开发# 9 . " " A # @ & ’ + 7 ) A < ) B . 环境保护行业标准 环境影响评价技 8 A 9 ;< , . *’ @ # = 术导则 8 9 . ? ) ’ ’ B # & ! + 7 A / > ! . 中国环境科学出版社 # " " " .
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磷矿尾矿库暴雨溃坝环境风险分析
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由 表 *可 见 $ 发生溃坝事故时尾矿库废水在 短 时 间 内 对 纳 污 河 流 水 质 影 响 较 大$ 使总磷超过 地表水水质 f 类标准的 , 有可能使水质 )倍以上 $ 出现富营养化趋势 $ 其生态表现是 ^ 水藻一方面因 养 份 过 足 而 迅 速 生 长 繁 殖$ 另一方面因缺氧而死 亡$ 使清水变得混浊 $ 并可能发生死鱼现象 " , " & 尾矿库溃坝风险计算及评价 风 险 评 价 用 风 险 值 作 为 表 征 量$ 它包括事故
污染源 废水量 污染物 名称 总磷 排放浓度 排放源强
Q) 1 O2 ., 选矿厂尾矿库 ) 3 " 3 Q) Q) 1 OP 1 O2 .H H 3 " , 3 ) * " * & &
暴雨期溃坝事故发生情况下尾矿库废水连续 排放 )小时对纳污河流水质中的总磷的影响预测 结果见表 * "
表 * 暴雨期溃坝发生时对纳污河流中总磷的贡献值
序号 " ) & 事故类别 硫酸外泄 尾矿库溢坝 尾矿库溃坝 事故来源 选矿厂 硫酸储罐 暴雨径流 暴雨冲袭 事故原因 硫酸使用 / 输送过程 泄漏以及储罐泄漏 暴雨径流致使尾矿水溢坝 暴雨冲袭致使尾矿坝溃口 &
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