在元素地球化學(xué)分類(lèi)表中,砷屬金屬礦床的成礦元素族,也屬半金屬和重礦化劑族。收稿日期200-03-23;修訂日期200-08-基金項(xiàng)目:國(guó)家杰出青年科學(xué)基 作者簡(jiǎn)介:(973-,女,湖南邵陽(yáng)人,博士。主要從事植物修復(fù)技術(shù)研究＊通訊作者:,研究員,博士生導(dǎo)師。E-alchenb@gsnrrac 27自然界中極少見(jiàn)自然砷或砷金屬化合物,大多以硫化物的形式夾雜在金、銅、鉛、鋅、錫鎳鈷礦中30013因此砷常作為找尋這些金屬礦床的指示元素1。我們根據(jù)《礦產(chǎn)儲(chǔ)量表》15的礦產(chǎn)儲(chǔ)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算,截至2003年底,我國(guó)19個(gè)省、的砷礦產(chǎn)地共84處列入儲(chǔ)量表內(nèi)(簡(jiǎn)稱(chēng)表內(nèi),下同,累計(jì)探397萬(wàn)t70%折算,131萬(wàn)t277萬(wàn)t,580t1)稱(chēng)表外,下同)各種金屬礦及硫鐵礦中伴生豐富砷資源。通過(guò)對(duì)其他含砷礦種的砷資源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(砷保有資源儲(chǔ)量=保有礦石量礦石含砷量,砷含量>01%的儲(chǔ)量有138萬(wàn)余t0115萬(wàn)t1圖 Fig1 Distributionofarsenicdepositsin我國(guó)的砷礦資源相對(duì)集中,主要分布于環(huán)太平洋中造山區(qū)的中南及西部16。169887696648.6萬(wàn)t,合計(jì)占總保有儲(chǔ)量的52.8%。廣西1347萬(wàn)t、云南697萬(wàn)t、湖南689萬(wàn))三省區(qū)累計(jì)的表內(nèi)砷探明儲(chǔ)量共占總累計(jì)探明資源量的.9%;其有儲(chǔ)量分別為67.1萬(wàn)t、54.8萬(wàn)t、39.9萬(wàn)t,共占總保有儲(chǔ)量的58.0%(圖1。上述三省區(qū)的砷儲(chǔ)量占我國(guó)砷儲(chǔ)量的絕大多數(shù)。其次,內(nèi)和的砷保有儲(chǔ)量占全7811萬(wàn))為主,產(chǎn)地?cái)?shù)為50處,占總儲(chǔ)量的.%在累計(jì)探明儲(chǔ)量最多的三省區(qū)中廣西南丹和云南個(gè)舊兩地砷資源的1 等:中國(guó)主要含砷礦產(chǎn)資源的區(qū)域分布與砷污染問(wèn)題 累計(jì)探明儲(chǔ)量分別達(dá)103萬(wàn)t和410萬(wàn)t,各占總儲(chǔ)量的28%和103,居全45510121我國(guó)砷礦資源的共、我國(guó)砷礦資源儲(chǔ)量豐富,但單獨(dú)砷礦床不多,表內(nèi)單獨(dú)砷礦產(chǎn)地僅23362萬(wàn)t,占總儲(chǔ)量的129%;共生、伴生砷礦產(chǎn)地61處,儲(chǔ)量246萬(wàn)t,占總量8711。伴生砷礦多集中在桂西北南丹、河池坳陷,滇桂臺(tái)向斜的西南;單獨(dú)毒砂礦床產(chǎn)于粵中坳陷的陽(yáng)春、肇慶等地16。另外,我國(guó)擁有世界上獨(dú)特的雄黃資源,廣1500年的開(kāi)采歷史。資源的砷品位分布圖截至2003年圖2。砷資源的品位集中在<0%區(qū),合計(jì)儲(chǔ) Fi2 Distributionofgradeofarsenicdepositsin215.0萬(wàn)t76.710%～50123.3t量的44.0%。從區(qū)砷礦產(chǎn)地的砷品位表內(nèi))來(lái)看,云南、廣西砷礦的平均品位算術(shù)平均值)較低,分別為2.36%和3.75%;品位較高的有772%)7418產(chǎn)地的平均品位相差不大,為1.13%1.37%。需要特別的是,我國(guó)礦產(chǎn)資源中所含有的砷遠(yuǎn)高于上述數(shù)值。除上述所說(shuō)的共生、伴生砷礦外,對(duì)于許多量大、面廣的各種礦因此上述計(jì)算中并沒(méi)有將其包括在內(nèi)。盡管這些礦物中所伴生的砷品位較低但其含砷總量很大。從環(huán)境角度考慮,這些礦物所攜帶的砷一旦進(jìn)入環(huán)境后,也將產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染 27表 Ta.1GradeandreservesofassociatedarsenicoreAs AsS0 0200 32020 32005 00950372089W90530639004002850670025S00 2002220006H5022384 Ta.2Theratiosbetweenthegradesofarsenicandmajormetalsinthemineral礦 As含量

(%g

As*0*07200008S0056200803034內(nèi)630305073036060I4725546869660256tt＊Au的品位為 外,其余金屬均為%15(表1)。錫礦中含有大量的砷資源,133萬(wàn)t。另外鉛、鋅、金、銅礦中砷儲(chǔ)量也非常豐富,都在100萬(wàn)右原冶金部的統(tǒng)計(jì)資料顯示10,在全球15%的銅資源中,礦物中含501 等:中國(guó)主要含砷礦產(chǎn)資源的區(qū)域分布與砷污染問(wèn)題 3150011t1732～20829t1t其他金屬(金除外,相應(yīng)帶出012~108t砷。因此,在金屬礦產(chǎn)資源開(kāi)采時(shí),至伴生砷是我國(guó)砷資源的主要組成部分,每年大量的砷隨其他主礦種而開(kāi)采出來(lái)。據(jù)粗略計(jì)算(砷的采出量=累積探明砷資源儲(chǔ)量保有砷資源儲(chǔ)量,截2003年底,我國(guó)表內(nèi)共采出111t砷,其中單一礦產(chǎn)砷資源采出量占總采出167,伴生及共生砷礦資源采出至8333)。從15來(lái)看,廣西是砷采出量最多的省區(qū)676t占總采出5772724142t,占總采出砷

32003Fi3Theexploitedamountsofarsenicupto200) Ta3Theexploitedamountsofarsenicinsomeprovincesof的比例(%)73675484342942354000707054403000000000000000000000000000000000000000000000000000000003975 27量的12.1%。另外、分別為4.54萬(wàn)t和0.91萬(wàn)t;其余省區(qū)采出量都在1000t3A01)底,大約22.1萬(wàn)t砷采出至環(huán)境15表3)。值得注意的是,廣西、湖南、云南、、1萬(wàn)t以上。有些省區(qū)砷排放并非由冶煉砷礦引起,可能是由于冶煉其他主礦排放大量的含砷尾礦,例如,采出的砷量竟高達(dá)7.43萬(wàn)t。因此,不僅儲(chǔ)量表中的砷礦資源開(kāi)采存在砷的大量排放,而且表外大量的砷也會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的危害。全球已探明的砷儲(chǔ)量主要集中于我國(guó),而我國(guó)的砷資源主要集中在西南地區(qū)。根據(jù)這一區(qū)域分布特點(diǎn)以及西南地區(qū)降雨量大、坡度陡、水土流失嚴(yán)重的地理特點(diǎn),我國(guó)應(yīng)該高度周文琴等人的發(fā)現(xiàn),1990年我國(guó)伴生及共生砷礦資源開(kāi)采的回收利用只有3處產(chǎn)地①。1988年,伴生砷隨主礦采出量約為27萬(wàn)t,回收砷量?jī)H3000t,造成了大1864%20估算,直接流失到環(huán)境中的砷量(表內(nèi)+表外)總共達(dá)117萬(wàn)t,占總采出砷量的838%。值得的是,我國(guó)部分地區(qū)的煤礦中砷的含量水平也較高17,但是由于數(shù)據(jù)不足,這里的計(jì)算中砷伴隨著主要元素被開(kāi)采出來(lái),在礦石的前處理如選礦過(guò)程)中,大部分棄留在尾礦中。據(jù)魏梁鴻等10對(duì)國(guó)內(nèi)有關(guān)選礦資料統(tǒng)計(jì),平均約70%的砷采出量廢棄于選礦尾砂中20%一些單獨(dú)砷礦或伴生砷的有色金屬礦區(qū)的尾礦中砷含量非常高4,是一種嚴(yán)重的潛在污染源。經(jīng)表 Ta.4ArsenicconcentrationsinmininggMolerver32600266000787[2224886245)[723Jales[FrexedaPenedooNovaScoaGoldenvlle礦 [JngokCheonboSno880[MassCenralChen6)[[BannangSaa地區(qū)錫礦 [ [5300[0[3[[Khovu-Aksy2700[[鎢 葡萄牙ValdasGaas鎢 [＊①鴻①鴻)1 等:中國(guó)主要含砷礦產(chǎn)資源的區(qū)域分布與砷污染問(wèn)題 ,廣西南丹龍泉中心庫(kù)等12有色金屬礦提取過(guò)程中,砷以氧化物或鹽的狀態(tài)分別進(jìn)入煙氣、廢水和廢渣中。我國(guó)除個(gè)別廠以As2O3的形式回收少量砷外,大部分廠家因找不到合適的處理方法將大量的含砷廢隨精礦進(jìn)入冶煉廠的砷總量達(dá)6000t,因砷回收技術(shù),經(jīng)濟(jì)效益差,回收的砷不足進(jìn)1020,60～70%的砷以中間產(chǎn)品堆存,另一部分排入廢氣、廢水中10。因此,采出的砷大部分被不同程度地遺棄、流失,致使資源浪費(fèi),砷污染蔓延。表 Ta.5Releaseofarsenicfromnonferrousmetal

湖南錫礦山礦務(wù) 含 2%42%的堿渣 [

20砷進(jìn)入水體,數(shù)0kg砷排

[湖南水口山礦 鉛鋅銅精 大氣排放999砷 [爐渣約026砷,7080砷

[537

占進(jìn)廠總砷量的40%50 [2,500含砷0%的煙塵 [4含 8%38%煙塵年[礦產(chǎn)資源開(kāi)采中,于地表的含砷廢石、尾砂及冶煉廢渣在地表風(fēng)化、淋濾,砷被活化以各種形式逸散到周?chē)h(huán)境中,對(duì)水體、大氣、土壤等造成污染,人和畜禽通過(guò)直接接土地是砷的主要?dú)w宿地。含砷廢渣或尾砂不僅占用土地,同時(shí)嚴(yán)重污染土地。大量的報(bào)道顯示,在含砷礦產(chǎn)資源開(kāi)采活動(dòng)密集的區(qū)域,土壤及農(nóng)作物中的砷含量較高。國(guó)內(nèi)目前年產(chǎn)砷渣約5萬(wàn)t,囤積的砷渣20余萬(wàn)t,大量砷渣擠占土地的問(wèn)題突出3。連南縣寨458.4t.2hm2。如湖南常寧縣因采礦和冶煉而導(dǎo)致大面積稻田受砷污染,其砷含量為92～840mg/kg5。王振剛等6了石門(mén)雄黃礦附近3個(gè)村,發(fā)現(xiàn)土壤砷含量為84～296mg/kg。廣西南丹大廠超大型錫多金屬礦田下游的刁江流域沿岸土壤As超G2767或間接地影響健康,成為一條重要的砷途徑。發(fā)現(xiàn),受砷污染的地區(qū)其農(nóng)作G≤7g)表6,表現(xiàn)出明顯的砷污染效應(yīng),對(duì)健康構(gòu)成嚴(yán)重8,9 27表 Ta6Arsenicconcentrationsincropsfromsomeareasinaffectedbymining

蔥39077蔥3907784＊[59058(2)3922)29247(3)8238057(40[70050609205[8,98063030220360582002234205900023755420024064034000960343([8004392 908872000[587200060[8250)828982503 03452407420 0)

＊括號(hào)內(nèi)數(shù)值為平均值 含砷礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)所導(dǎo)致的地區(qū)性、流域性甚至更大范圍的砷污染事故,都時(shí)有發(fā)生,特別是土法煉砷的污染問(wèn)題更加嚴(yán)重53。從我國(guó)礦業(yè)活動(dòng)導(dǎo)致的砷事件表)來(lái)看,砷污染土壤食物)、飲用水源和大氣是最主要的途徑。這類(lèi)主要發(fā)生在我國(guó)砷儲(chǔ)量相對(duì)豐富及含砷礦產(chǎn)資源采、選、冶活動(dòng)比較密集的廣西、湖南、云南1 表 Ta.7Arseniccalamitiescausedbymining308,6飲水井周?chē)短於汛婧閴A渣[ 多 錫精煉的鋁砷浮渣受潮,產(chǎn)生砷化氫 [

銅鼓風(fēng)爐渣中混進(jìn)含砷的廢觸媒,砷200多 [36]4人慢性砷,2頭耕牛 湖南新田縣蓮花 ,3口魚(yú)塘的魚(yú)全部 煉砷渣隨意堆放在公路兩邊導(dǎo)致 [亡,06h 8人急性砷銻廢渣污染井水導(dǎo)致急性砷[

25人急性砷,

直接接觸土法煉砷處遺留的鐵桶、爐磚,飲用現(xiàn)場(chǎng)砷污染水源

[300余人,農(nóng)田大面積 收、減產(chǎn),全年直接經(jīng)濟(jì)55005 例急性職業(yè)性砷化

煉砷、煉砒廢水污染水源和土 [

,其中2

[280[67[884名師生出現(xiàn) 車(chē)間空氣中三氧化二砷含量過(guò)高832300多人砷,32300多人砷,2,

[

50h2

煉砒廠含砷廢水污染水源和土 ) 廣西柳江 6人,其中2人自來(lái)水沖洗廢舊砷礦渣產(chǎn)生砷化 [選礦廠排出的廢水砷289倍, 93 [ 獨(dú)山縣城近 334 選冶廠隨意堆放和傾倒含砷廢渣, 湖南衡陽(yáng)界牌 76 砷礦石、廢渣等污染水源 云南楚雄滇中銅 83人陸續(xù) 排煙系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),砷化合物煙 遼寧阜 60人砷煉銅廠污水泄漏,污染水 30多注:)中國(guó)環(huán)境報(bào),200-3-3;)中新網(wǎng)貴陽(yáng),2002-3-20 青年報(bào),2002-8-55)重慶晨報(bào),2004-8;)青年報(bào),2005-4-9;)央視國(guó)際,397 27276t871%。砷主要伴生在錫、鉛、鋅、銅、金等金屬礦中,其中錫礦中砷儲(chǔ)量非常豐富,砷含量>1%的錫礦達(dá)133萬(wàn)t。2003年底,139萬(wàn)t,,733萬(wàn)t,湖南。盡管礦產(chǎn)資源的開(kāi)采并不一定會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的土壤砷污染問(wèn)題,但是在礦產(chǎn)資源開(kāi)采和冶煉活動(dòng)密集的地區(qū),砷污染問(wèn)題確實(shí)比較嚴(yán)重。目前由于金屬砷的價(jià)格較低,砷的回收缺乏動(dòng)力,大量砷都直接或間接地進(jìn)入土壤,導(dǎo)致土壤砷污染問(wèn)題十分突出。因此必須、參考文獻(xiàn)[ MandalBK,SuzukKTArsencroundheworldArevewTalana,2002,582 [2 NgJC,WangJP,Sh AAglobalhealhproblecausedbyarsencCheoee2003,52: [3 HossanMFArsencconanaonnBangladeshAnovervewAgrculure,EcosysesandEnvronen2006 3 [4 金銀龍,梁超軻,何公理, 中國(guó)地方性砷分布(總報(bào)告)衛(wèi)生研究,2003,3265 [5 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