赣南地区稀土开发引起的环境问题现状与未来

赣南地区稀土开发引起的环境问题现状与未来

背景

赣南地区稀土资源丰富，是我国稀土的重要产区。我国离子型稀土资源占世界同类资源的90%, 而江西赣南就占有全国同类资源的2／3, 素有“稀土王国”的美誉。历年来,赣南稀土产销量均占全国同类矿产品的70% 以上, 在全国乃至世界都有举足轻重的地位。但是, 长期以来, 赣南离子型稀土矿无序开采, 稀土产业经营方式粗放, 乱挖滥采现象严重, 生产工艺落后, 造成了大范围的环境污染和生态破坏, 并浪费了大量的资源, 制约了赣南地区的可持续发展。

一、赣南稀土矿产资源开发现状及产生的环境问题

1、稀土资源的开采现状

20 世纪80 年代中末期，江西赣南在“大矿大开、小矿放开，有水快流”的错误思想引导下，开始大规模开采离子吸附型稀土矿，由于没有明确的条例规范，且监管措施不到位，稀土资源陷入乱采滥挖、无序竞争的混乱局面，不仅浪费了资源，还对当地生态环境造成极大破坏。

离子吸附型稀土矿是指含稀土花岗岩或火山岩经多年风化形成的黏土矿物，解离出的稀土离子以水合离子或羟基水合离子状态吸附在黏土矿物上。吸附在黏土矿物上的稀土离子在水中不溶解也不水解，但遵循离子交换规律，故只能采用化学方法进行提取。

近年来，我国对稀土的开采实行了严格地管制，一家矿业公司如果想开采稀土，必须取得国家管理部门(通常是矿产管理局)颁发的采矿证。目前，赣南地区具有稀土矿开采权公司不足10家，规模最大的是赣州稀土矿业公司，稀土冶炼分离企业由以前的100多家缩减为20家左右，拥有稀土出口权企业由2006年的46家减至22家。但是，赣南稀土开采却还是面临私挖滥采的问题，即没有获得采矿证的公司或个人私自采矿，是一种非法行为。私挖滥采的既有外来的私营矿主，也有当地农民。由于近年来稀土价格的一路飘升，私挖现象更是泛滥。数据显示，具有开采证的赣州稀土矿业公司的稀土生产量只占全国的一半，剩下的一半多数是无证开采的。这说明了私挖滥采的严重程度。赣南稀土开采面临的另一个问题是开矿所造成的环境污染。

赣南离子型稀土矿的开发利用，曾先后采用了池浸工艺、堆浸工艺和原地浸矿工艺等3 种工艺技术。传统的池浸工艺问世于20 世纪70 年代初, 应用于赣南开采稀土的初期，其稀土生产过程可以简述为“表土剥离—矿体开采—入池浸矿—回收浸液—尾矿排弃”，俗称“搬山运动”。因其工艺操作简便，该工艺在当时得到了大范围的运用，但由于技术限制，资源利用率仅在26%左右；堆浸工艺始于20 世纪90 年代后期，其生产过程与池浸工艺基本相似，又被称为放大的池浸工艺，该工艺并没有从根本上改变对山体植被的破坏；原地浸矿是在不破坏矿体地表植被、不剥离表土开挖矿石的情况下，通过利用一系列浅井（浅槽）

注液，浸矿液从天然埋藏条件下的非均质矿体中有选择性地溶解或交换并回收其中有用成分的工艺。该工艺是“八五”期间国家重点科技攻关成果，相比池浸、堆浸工艺，原地浸矿工艺的资源利用率达到75%左右。但目前该工艺只在赣南龙南地区得到全面推广和应用，赣南其他地区90%以上的矿山仍然采用池浸开采和堆浸开采工艺，对环境的破坏与污染十分严重。

2、稀土开采引起的环境问题

2.1 大面积植被被破坏, 生态环境恶化

赣南的离子型稀土矿开采长期以来一直使用“露采—池浸”工艺, 开采时首先要砍光或烧光地表植被, 剥离表层土被。赣南年产7千吨左右混合氧化稀土, 每生产一吨混合氧化稀土要破坏160- 200平方米的地表植被, 则每年破坏130平方公里以上的植被, 而在稀土市场价值高时, 赣南混合氧化稀土年产量至少在1万吨以上。植被破坏面积惊人,令人触目惊心。由于大面积的植被被破坏, 致使赣南地区野生动植物数量急剧减少, 生态环境不断恶化。

目前南方离子型稀土矿开采方式中池浸法、就地堆浸法基本被废弃,主要开采方式为原地浸矿法, 稀土矿开采过程中造成的环境问题概括起来主要包括土地荒漠化和水体污染两个方面。在离子型稀土矿的开采过程中,虽然池浸和堆浸工艺现在基本已经废弃,但是由于这两种开采方式都需要对矿山表面覆盖的土层进行剥离,导致大面积的地表植被和土壤被破坏,造成了大面积矿区的荒漠化。2.2 水土流失严重

水土流失是赣南离子型稀土矿开采产生的另一个生态环境问题。开采后的矿山, 基本被夷为平地, 基岩裸露,而在浸出池边又堆起另一座小山( 尾沙) ,当地老百姓形象地称赣南离子型稀土矿开采为“搬山运动”。由于植被破坏, 复垦率又几乎为零, 矿区基本荒漠化；加上赣南稀土矿山大部分缺少拦沙坝、挡土墙等防治水土流失的措施,每到雨季便泥流成河, 造成严重的水土流失。水土流失带来土壤侵蚀、河床抬高、水库淤塞、大量耕地被冲毁和掩压等危害,使土壤肥份流失、耕地面积逐渐减少, 给河道整治和防洪造成巨大困难。

2.3 固体废物污染

由于生产工艺落后, 赣南离子型稀土矿开采资源利用率低,大中型矿山在30%- 40%之间, 而大量的小矿点仅在20%左右, 造成开采时要排放大量的固体废物。每生产一吨混合氧化稀土要剥离表土与出池尾沙达1500-2400立方米, 赣南稀土矿山每年至少有1300万立方米固体废物排放，大部分矿山企业仅把浸出渣( 尾砂) 当作一般泥沙,没按要求建尾矿库, 随意堆放,每逢下雨便被雨水冲走。这样,不仅造成固体废物污染, 还失去了变废为宝的机会, 大量资源被浪费。2.4 土壤污染

离子型稀土矿淋出液中除含有主要杂质离子Al3+，还含有多种重金属离子。任意堆积的尾矿和残渣中含有大量与矿物伴生的重金属元素，其中如铜、锌、镉，镍等。赣南18 个县、区果园土壤的重金属污染评价结果表明：每个县绝大多数重金属元素的单项污染指数>1，表明大部分县、区都受到了污染，尤其是崇义的砷、铬，大余的砷以及章贡的镍，其单项污染指数为3～5，属重度污染水平。从各综合污染指数来看，砷的污染最为突出，综合污染指数为3.112，属严重污染水平，其它为轻度或中度污染。重金属污染会导致畸形、突变、癌症，使生物

生长不良或死亡。其污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点。所以，其环境代价不可估量。

另外，稀土矿开采过程中使用大量的化学试剂，产生的废水没有得到彻底的处理，随意排放渗入进土壤中，使得山地土壤退化、水源和农田受到污染，致使农田绝收、山林被毁、水库鱼死，对生态安全造成了极大的威胁。

2.5 水体污染

赣南离子型稀土矿开采“露采—池浸”工艺中浸出、酸沉工序产生大量的废水, 生产一吨混合氧化稀土要排放上千吨废水, 这些废水中含有大量的草酸根、硫氨等污染物。另外,在离子型稀土矿的开采过程中,使用的浸矿化学药剂如硫酸铵、碳酸氢铵可以将稀土元素交换解析下来而获得混合稀土氧化物,但是浸矿化

学药剂硫酸铵、碳酸氢铵在参与完成浸矿反应以后,大量的 NH

4+和 SO4

2

–仍然存

在于浸析反应池中, NH

4+和 SO4

2

–不仅会通过渗滤作用进入地下水体,而且在雨水

冲刷和地表径流的作用下,经沟渠溪涧直接流入附近的河流。由于稀土开采过程中注液直接排入河流, 或通过地下水长期渗透, 造成了稀土矿周边水体污染。

由于绝大部分稀土矿山没有废水处理设施, 这些酸性( PH值为2 左右) 极强的废水直接外排, 严重污染了饮用水、工农业用水, 影响了人民群众的生产、生活。寻乌、安远、定南三县是赣南离子型稀土的主产区, 也是香港东江发源之地, 生产废水直接影响了香港东江水质。

2.6 大气污染

为使刚浸出草酸稀土或碳酸稀土成为混合氧化稀土,必须对其进行灼烧。稀土矿山企业和大量的个体承包经营者一般都就地建土制灼烧窑, 用木柴、煤作燃料进行灼烧, 燃烧产生的烟尘、S0

2

污染了大气。同时, 大量砍伐木材毁坏了森林资源。

2.7 放射性污染和氟污染

在我国所开采、利用的稀土资源中，不仅含有可利用的矿物成分，也伴生高于天然本底水平的射性核素。据研究表明，江西赣州离子吸附型稀土矿生产的稀土富集物放射性活度为1.20×105Bq/kg，超过7.4×104Bq/kg (国标GB9133－1988)。由于过去采富弃贫、采易弃难，稀土产品回收率不到20%，开采剥离后的贫矿和废石露天堆放，导致放射性元素进入环境，造成一定程度的污染。放射性物质超过一定标准，会致使人体免疫系统受损害，并诱发类似白血病等慢性放射病。

赣南富存菱氟钇钙石（YCO

3F－CaC0

3

），原矿中含有大量的氟。在稀土冶炼中，

氟有一小部分转入产品，其余大部分进入环境，造成污染。氟中毒会导致人体骨相、中枢神经系统、内分泌系统及心、肝、肾等受损，并引起生物酶改变和免疫功能改变，损伤DNA，影响核酸合成。

2.8 容易引发地质灾害

矿山在生产中采用原地浸矿工艺开采，浸矿液通过注液井，在一定的水头压力下，连续不断地注入矿体，溶液中交换势更大的阳离子与呈吸附态的稀土离子发生交换作用，使稀土离子进入浸出液，不断注入矿体中的溶液（或顶水）挤出已发生交换作用的稀土浸出液，使土壤不断沙化、酸化。注液使地下水位抬高，水动压力提高，另外由于注水使土体充分饱和，同时浸矿过程中产生物质交换，也使土壤力学强度有所降低，对斜坡稳定性影响较大。在暴雨等条件下，原地浸矿斜坡发生滑坡等地质灾害的可能性较大。

矿区地表被剥离大面积表层土壤与松散物等会引起滑坡、崩塌、地面塌陷和