酸性和含金属废水管理

酸性和含金属废水管理矿产业可持续发展最优方法计划酸性和含金属废水管理矿产业可持续发展最优方法计划2007年2月ii矿产业可持续发展最优方法计划免责声明可持续发展最优方法计划本出版物由以专家、行业、政府与非政府组织代表组成的工作组编制。感谢工作组各位成员所付出的努力。本手册中的观点不一定代表联邦政府或工业旅游资源部部长的观点。尽管在编制过程中，努力确保本手册的内容真实无误，但联邦政府并不负责其内容的准确性或完整性，也不对使用或依赖本手册内容而致的任何损失或损害承担任何义务。本手册的使用者应谨记：本手册仅作为一般性参考资料，在涉及个别用户的一些特殊情况的有关信息时，本手册不能取代专家建议。本手册所涉及的公司或产品不应被视为经联邦政府认可的公司或其产品。封面图像：塔斯马尼亚州西部地下巷道排出的酸性和含金属废水昆士兰州摩根山(MtMorgan)矿山受到酸性和含金属废水影响的坑水南澳大利亚州布鲁昆加(Brukunga)矿鸟瞰图所有照片承蒙澳思公司(EarthSystems)允许使用©澳大利亚联邦2007版权所有ISBN0642725128本著作受版权保护。除了任何经《1968年版权法》允许的用途之外，未经联邦政府事先书面许可，著作之任何部分不得以任何手段复制，联邦通信、信息技术和艺术部负责提供许可事宜。任何关于复制和权利事宜的要求和询问，请写信至联邦版权管理局、通信信息技术和艺术部知识产权司，地址：GPOBox2154,CanberraACT2601或浏览。2007年2月iii酸性和含金属废水管理目录鸣谢vi前言ix1.0引言11.1可持续发展32.0了解酸性和含金属废水52.1酸性和含金属废水类型52.2酸性和酸度92.3酸度负荷92.4影响酸性和含金属废水产生的因素102.5酸性和含金属废水的来源113.0酸性和含金属废水的最优方法决策143.1采矿前143.2运营193.3关闭19实例研究(关闭和完成)——北领地的伍德卡特矿山(WoodcuttersMine)204.0法规框架234.1州/领地政府234.2联邦政府244.3《澳大利亚和新西兰淡水和海水水质规范》255.0酸性和含金属废水的识别和预测285.1引言285.2取样295.3地球化学静态实验30实例研究(表征/预测)：伊朗SariGunay335.4动态地球化学实验/污染物的产生速度365.5模拟氧化、污染物产生和释放385.6实验结果的解释395.7材料成份和调度的模拟40实例研究(表征/预测)——西澳克罗弗戴尔(Cloverdale)矿山416.0评价酸性和含金属废水的风险43实例研究——西澳汤姆·普拉斯(TOMPRICE)矿山446.1风险和债务——从公司评审得出的经验教训466.2对环境价值风险的评价486.3生态风险评价497.0酸性和含金属废水的减量、控制和处理507.1减量和控制50实例研究(水覆盖层)——维多利亚贝纳姆布拉(Benambra)尾矿坝587.2处理59实例研究主动处理：昆士兰摩根山(MtMorgan)矿61v酸性和含金属废水管理8.0监测和效果评价698.1监测目的698.2效果评价799.0向社区和利益相关方报告8010.0酸性和含金属废水管理中的持续改进8210.1新出现的技术和未来的研究8211.0结论要点84参考文献和重要链接85网址95术语表96vi矿产业可持续发展最优方法计划鸣谢可持续发展最优方法计划由澳大利亚政府工业、旅游和资源部下属的一个指导委员会来进行管理。计划中的十四个主题是由政府、矿产业、研究机构、学术机构和社区代表所组成的工作组提出。如果没有这些工作组成员的大力合作与积极参与、如果没有这些人员的公司领导同意他们参与本计划并提供专业的意见，此最优方法手册是无法完成的。我们在此谨向下列参与了本手册编制的各位人士和各个机构表示衷心的感谢：IanRae教授组长——工作组澳大利亚皇家化学学会博士合著者——工作组董事澳思公司女士合著者——工作组环境工程师澳思公司女士秘书长——工作组助理经理，工业、旅游和资源部可持续矿业科酸性和含金属废水管理前言澳大利亚采矿产业充分顺应了可持续发展这一世界各国所追求的目标。参与可持续发展最优方法，对于矿产业公司从社区获取和维持其《采矿社会许可证》是至关重要的。矿产业丛书《可持续发展最优方法手册》包括了从探测、工程建设、开采到关闭矿区的矿产业生产所有阶段的环境、经济、社会方面的内容。最优方法的概念，简单来说，是指在特定地点作业的最佳方法。随着新的挑战不断出现，新的解决方案也不断的形成（或者说对现有问题更好的解决方案不断形成），要提出能够满足不同场所特定需要的解决方案，就必须采用灵活、创新的最优方法。建立在一些基本原则基础之上，最优方法除了是一系列固定的操作或者一种特殊的方法，也同样体现着一种方法和态度。最优方法还引入了‘适应性管理’的概念，这是指通过应用最佳科学原理进行不断回顾并从实践中进行总结的过程。根据国际采矿与金属委员会(ICMM)的定义，矿物和金属开采业的可持续发展是指其投资必须具有技术方面的适当性、环境方面的合理性、经济方面的赢利性，以及社会方面的责任度。《持久价值——澳大利亚的矿产业可持续发展框架》为澳大利亚矿产业提供了在运作方面执行ICMM原则及规定的指导。有很多不同领域的组织已经成为指导委员会和工作组成员，这表明他们对于矿产业最优方法有着各种不同的关注。这些组织中包括国家工业、旅游和资源部、环境遗产部、工业与资源部（西澳大利亚州）、自然资源与矿产部（昆士兰州）、第一产业部（维多利亚州）、澳大利亚矿物委员会、澳大利亚矿产业环境研究中心、矿产业公司的代表、技术研究机构、矿产业、环境和社会顾问，以及非政府组织。这些工作组协同合作，在涉及各类阐释澳大利亚矿产业可持续发展最优方法的课题上，进行有关信息的收集与公布工作。此项工作成果的结集出版，将使矿产业各个部门通过遵循可持续发展最优方法的原则，减少矿产业生产对公众和环境所造成的的不利影响。工作成果的结集出版，将对我们经济生活中重要领域的可持续发展和自然遗产保护做出重大贡献。伊恩·麦克法兰议员阁下工业、旅游和资源部部长1矿产业可持续发展最优方法计划1.0引言关键信息任何使常见硫化物矿物与空气接触的活动都可能产生长期水污染问题。采矿前应全面评价酸性废水风险。工作重点应放在预防和减少上，而不是放在控制或处理上。这个领域的最优方法尚在发展中——酸性废水问题没有放之四海皆准的解决方案，人们经常需要专家的经验。本手册阐述了酸性和含金属废水(AMD)的主题，这是最优方法可持续发展计划中的一个主题，该计划的目的是找出影响采矿产业可持续发展的关键问题，并为这个行业找到更加可持续方法的资料和实例研究。管理酸性和含金属废水，减少对人类和环境健康的风险，代表了矿产业面临的重大挑战之一。酸性和含金属废水影响矿产业的诸多方面，包括煤矿、贵金属、贱金属、铀矿和工业矿物。任何形式影响黄铁矿等常见硫化物矿物的采矿、采石或挖掘作业，都有可能产生长期的水污染问题。在最近的30到40年里，随着矿产业运营从小吨位的地下开采发展到大吨位的露天开采，有可能产生酸性和含金属废水的硫化物材料数量呈指数增长。酸性和含金属废水进入水道时，可能含有硫酸的混合物、高浓度的有毒金属、低氧浓度会对下游数公里水生生物、水滨植物和水资源使用带来重大的风险。当地社区的生活依赖于水道。清洁水对饮用、农作物灌溉和家畜用水是不可缺少的，也是维持水生生物所必需的。过去，人们基本上没有追究破坏生态系统和对社区造成严重影响的采矿活动。今天，如果采矿要可持续，人们将不能再容忍不良的做法。酸性和含金属废水的成功管理，对确保采矿活动符合日益严格的环境法规和社区期望、对于维持行业声誉，都是极为重要的。2酸性和含金属废水管理矿产业运营停止后，酸性和含金属废水形式的不良水质可能继续影响环境、人类健康和生活长达几十甚至几百年。例如，西班牙伊比利亚黄铁矿带中的一个有名矿区，2000多年来一直在产生酸性和含金属废水。酸性和含金属废水的最优方法管理中的关键步骤就是尽早评价风险。“风险”包括环境的、人类健康的、商业的、声誉的风险。酸性和含金属废水风险的渐进评价在勘探阶段过程中开始，并且在矿区规划期间继续进行，在硫化物材料产生显著干扰之前就提供潜在影响和管理成本量化所必需的数据。最近已经有一些这样的例子：规范的矿产业公司在规划阶段得出结论说，酸性和含金属废水的风险和相关的管理成本使项目搁浅。工程在存有酸性和含金属废水潜在危险的矿区进行时，工作重点应放在预防或减量，而不是控制或处理。在一些酸性和含金属废水的鉴定和管理不太好的已停产和老矿区，补救和处理的高成本一直影响着矿产业公司的盈利。术语“永久处理”已经成为矿产业行话，这是因为，不管矿产业运营是否已经关闭，由于棘手的酸性和含金属废水问题，矿山租期还是不能结束。这种情况与可持续采矿相互矛盾，所以必须避免。酸性和含金属废水的最优方法管理一直在发展——这个问题没有万能或“放之四海皆准”的解决方案。本手册从风险管理的角度概括了当前酸性和含金属废水的最优方法，给出了许多实例研究，这些实例研究强调了行业中目前正在实施的策略。这些策略的成功将取决于长期的评价和监测，因为在很多情况下还没有足够的时间充分评价其成效。本手册涵盖采矿项目的所有阶段，从勘探到可行性研究，一直到运营和关闭。手册适用于勘探、运营和停产矿山以及遗留矿区。本手册是矿山规划者和矿山管理者的资源，但对于环境工作人员、顾问、政府部门和监管机构、非政府组织、相关利益的社区团体和学生来说也有关系。值得注意是，酸性和含金属废水还可能由酸性硫酸盐土壤的扰动引起，这种情况在地质年代较近的河口和红树林湿地环境，或甚至在一些施工区/隧道区也会自然发生。这些环境中酸性和含金属废水的产生和管理与矿区相似。进一步的指导见Dobos(2006)。3矿产业可持续发展最优方法计划实施本手册的某些方面可能需要专业人员的经验。在识别和预测(第5节)过程中，在选择长期的减量和控制策略(第7节)前，征求专家意见尤其重要。1.1可持续发展根据广为接受的Brundtland委员会定义，可持续发展就是“在符合当前需要的同时又不损害后代满足其自身需要的能力的发展”。近年来，这个定义已被政府、社区和非政府组织用在了矿产业部门，矿产业自身也采用了这个定义。为了给矿产业可持续发展承诺的阐明和贯彻提供一个框架，澳大利亚矿物委员会编写了《持久价值——澳大利亚的矿产业可持续发展框架》(EnduringValue—theAustralianMineralsIndustryFrameworkforSustainableDevelopmen