我国金属矿采选业废水污染特征分析

金 属 矿 37 . 72 72 . 71 92 . 72 87 . 20 44 . 96 87 . 00 12 . 48 6 . 00
表 # 金属矿采选业的平均用水和废水处理绩效指标
行业类别 C wc C wg C wd Ccd
P to
Ci
R ei
黑色金属矿 605 . 17 504 . 80 241 . 37 23 . 24 0 . 80 5 . 25 8 . 46
有色金属矿 382 . 67 320 . 22 179 . 01 15 . 29 2 . 77 18 . 25 10 . 04
金 属 矿 444 . 91 372 . 55 196 . 69 16 . 82 2 . 18 14 . 41 9 . 59
表 3 的数据表明黑色金属矿的用水消耗系数、 废水产生和排放系数、COD 排放系数高于有色金属 矿，而且它的用水消耗系数、废水产生和排放系数仅 略低于造纸业，居各工业行业的第 2 位，这和我国铁 矿的共生与伴生的有用组分较多、选矿工艺流程较 复杂有关。而有色金属矿由于选矿药剂用量大且种 类多、废水中重金属含量高、成分复杂，废水处理运 行单价和治理投资系数远高于黑色金属矿，环保投 资比例也仅稍低于金属制品、制革业和造纸业，位于 各工业行业的第 4 位，是平均水平的 2 倍。 2 . 2 黑色金属矿采选业的废水排放特征
行业类别 R r R ds R tds R t
Rc
R te
R nd
Biblioteka Baidu
Iw
黑色金属矿46 . 35 79 . 86 88 . 58 90 . 89 55 . 14 93 . 75 13 . 95 7 . 75
有色金属矿34 . 22 69 . 11 94 . 75 85 . 70 40 . 64 84 . 13 11 . 91 5 . 25
terms has brought difficuIties in the macroscopic management of mine waste water . In view of this and based on the anaIy
sis resuIts of the poIIution data obtained in the investigation of ma or industriaI enterprises in 2000，the poIIution character
反映用水和废水处理水平的指标有 8 个。 （1）重复利用率 r = 重复用水量 工业用水 总量， ；
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（2）回用率 c = 回用量 处理量， ； （3）处理率 t = 处理量 应处理量， ； （4）处理达标率 te =（处理排放达标量 + 回 用量） 处理量； （5）排放达标率 ds = 排放达标量 排放量， ； （6）处理排放达标率 tds = 处理排放达标量 排放达标量， ； （7）零排放率 nd = 实现零排放的企业样本数 总有效企业样本数， ； （8）废水处理综合指数 I w。由笔者提出的综合 评价各行业用水效率和废水处理水平的指标，其计
后文引用上述指标时均使用上述符号和单位。 ! 金属矿采选业的概况与废水污染特征分析 2 . 1 金属矿采选业在国民经济中的地位与废水处 理与排放概况
金属矿采选业是国民经济的基础产业，虽然它 占全国工业生产总值的 比 例 不 到 1% ，但 冶 金、化 工、机械电子设备制造业、轻工、核工业等工业部门 的原材料都依赖金属矿产的开发。更重要的是，金 属矿采选业对其下游产品有着明显的增值效应，其 增长率少则几倍，多则数十倍，甚至上百倍。因此， 它在国民经济中占有举足轻重的地位［2］。2001 年 金属矿采选业的工业总产值是 610 . 18 亿元［4］，占国 民工业生产总值的 0 . 65% ，它的废水、COD、重金属 的排放量分别为 4 . 34 亿 t、3 . 06 万 t、210 . 591 ［t 3］， 占 工 业 废 水、COD、重 金 属 总 排 放 量 的 2 . 14% ， 0 . 5%和 18 . 93% ，另据 2000 年重点调查工业企业 污染数据，本行业的悬浮物排放量占总量的4 . 33% 。 黑色和有色金属矿采选业的主要污染物排放量及其 占污染物排放总量的比例见表 1。
於 方，太原重型机械学院，讲师，北京科技大学土木与环境工程学 院，博士生，100083 北京市海淀区学院路 30 号。
张 强，北京 科 技 大 学 土 木 与 环 境 工 程 学 院，教 授，博 士 生 导 师， 100083 北京市海淀区学院路 30 号。
於 方等：我国金属矿采选业废水污染特征分析
黑色 2.192 0.2 1.794 0.33 8132.4 0.16 32.6 0.11 294.8 0.08
有色 208.399 18.73 48.773 5.85 22443.4 0.45 350.9 1.22 628.7 0.18
注：资料来源：中国环境统计年报 2001。
表 ! 金属矿采选业的平均用水和废水处理水平
2003 年第 9 期
算公式为 I w =（ SR r + SR ds + SR t + SR te）/ 4，式中 SR r、
SR ds、SR t、SR te 分别为 R r、R ds、R t、R te 4 指标的 10 分制得分。
反映用水和废水处理绩效的指标有 7 个： （1）用水消耗系数 C wc = 工业用水总量 / 工业 总产值，t / 万元； （2）废水产生系数 C wg = 废水产生量 / 工业总 产值，t / 万元； （3）废水排放系数 C wd = 废水排放量 / 工业总 产值，t / 万元； （4）COD 排放系数 Ccd = COD 排放量 / 工业总 产值，kg / 万元； （5）废水处理运行单价 P to = 治理运行费用 / 废水处理量，元 / t； （6）废水治理投资系数 Ci = 废水治理设备原 价 / 废水处理量，元 / t； （7）环保投资比例 R ei = 环保固定资产 / 总固定 资产，% 。
become two ma or pubIic dangers to environment . The macroscopic anaIysis and research of industriaI waste water is stiII a
weak Iink in China. The Iack of ob ective basis for formuIating the ob ective waste water treatment in both short and Iong
Keywords MetaI mine，Heavy metaII poIIution，Mine acid water
金属矿山既是资源集中地，又是天然的生态环 境污染源。在开采过程中流失的 Pb、Cu、Zn、Cd、Cr 等重金属是生态环境的重要毒害元素，金属硫化物 氧化也会释放出大量的重金属离子、SO42 - 和 H + 。 金属污染、矿山酸性废水已成为金属矿采选产生的 两大环 境 公 害［1］。 我 国 长 期 以 来 对 工 业 废 水 的 宏 观分析只停留为简单的总量统计，对不同地区、不同 行业的 废 水 排 放 状 况 的 分 析 和 研 究 尚 未 开 展。 因 此，在制订近远期废水治理目标、做总体规划方案时 缺乏依据，给废水的宏观管理工作带来了一定的困 难。针对这个问题，根据 2000 年重点调查工业企业 污染数据的分析结果，对金属矿采选业的废水污染 特征进行分析，并提出相应的污染治理重点和措施。 1 主要分析指标的解释
（3）黑色金属矿采选业的废水治理规模效应显 著，即较大型企业的废水治理投资和日常运行费用
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总第 327 期
金属矿山
2003 年第 9 期
虽然低，但治理水平高。 （4）黑 色 金 属 矿 采 选 业 的 国 有 企 业 存 在 投 资
大、运行成本高的问题。本行业的小型企业和国有 企业占总样本数的比重较大，小型企业中的国有企 业的用水 和 废 水 处 理 指 标 虽 然 好 于 乡 镇 和 私 营 企 业，但同样存在投资大、运行成本高的问题。
（1）黑色金属矿采选业的废水处理水平高于其 他采掘行业，约占总企业数一半的乡镇企业各项指 标基本均居末位。
（2）黑色金属矿采选业的废水排放强度高于其 他采掘业，治理投资系数低于其他采掘业。它的平 均用水消耗系数、废水排放系数达到了 605 . 17 t / 元 和 241 . 37 t / 元，而废水处理运行单价和废水治理投 资系数分别为 0 . 80 元 / t 和 5 . 25 元 / t。
后，居各行业的第 4 位。按我国工业废水的整体废
水治理水平来衡量，金属矿采选业的废水治理水平
刚及格。
表 " 金属矿采选业的主要污染物排放量与排放结构
重金属 氰化物
COD
石油类 氨氮
行业 排放 比例 排放 比例 排放 比例 排放 比例 排放 比例
量/t /% 量/t /% 量/t /% 量/t /% 量/t /%
istics of waste mining and mineraI processing of metaI mines are anaIyzed in accordance with the industry categories and
corresponding ma or points and measures of poIIution treatment proposed.
（ Taiyuan Heauy （ Uniuersity of Science （ National General Bureau of
Machinery Institute） and Technology Bei ing） Enuironment Protection）
Abstract MetaI poIIution and mine acid water produced in the mining and mineraI processing of metaI mines have
由上述分析可知，金属矿采选业的废水和污染 物的排放比重大于其工业经济比重，主要污染物为 重金属、悬浮物和氰化物，其中尤以有色金属采选业 的重金属排放比重值得关注。
从表 2 反映金属矿采选业的平均用水和废水处
理水平的指标来看，黑色金属矿的重复用水率和废
水处理水平明显高于有色金属矿，它的废水治理综
合指数位于电力、石油加工及炼焦业和钢铁工业之
（5）从表 4 和表 5 看，锰矿采选业的整体用水 和废水处理水平逊于铁矿采选业，但用水消耗系数、 废水（COD）产生排放系数均远低于铁矿采选业，废 水处理运 行 费 用 和 治 理 投 资 系 数 稍 低 于 铁 矿 采 选 业。
表 4 铁锰矿采选业的平均用水和废水处理水平
行业类别 ! r ! ds ! tds ! t
!c
! te ! nd
关键词 金属矿 重金属污染 矿山酸性废水
Analysis of Waste Water Pollution Characteristics of Mining and
Mineral Processing of China’s Metal Mines
Yu Fang
Zhang Oiang
Guo Xiaomin
Series No . 327 September 2003
·安全与环保·
金属矿山
METAL MINE
总 第 327 期 2003年第 9 期
我国金属矿采选业废水污染特征分析
於方
张强
过孝民
（太原重型机械学院） （北京科技大学） （国家环境保护总局）
摘 要 金属矿采选产生的金属污染、矿山酸性废水已成为两大环境公害。然而对于工业废水的宏观分析和 研究，目前在我国还是一个薄弱环节。由于缺乏制定近远期废水的治理目标和总体规划方案时的客观依据，给矿 山废水的宏观管理工作带来了一定的困难。针对这一研究领域，根据 2000 年重点调查工业企业污染数据的分析 结果，按行业类别对金属矿采选业的废水污染特征进行了分析，并提出了相应的污染治理重点和措施。