我國磷礦資源儲(chǔ)量居世界第二位,產(chǎn)量居世界第一位。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶中湖北、貴州、云南、四川和湖南五省擁有全國磷礦石80%以上的儲(chǔ)量和95%以上的產(chǎn)量。在磷礦采選、磷化工企業(yè)生產(chǎn)和磷石膏的堆放過程中會(huì)引發(fā)總磷污染等一系列生態(tài)環(huán)境問題。深入生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展理念,堅(jiān)持磷礦開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)并重尤為重要。本文分析了長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶磷礦分布和開發(fā)利用現(xiàn)狀,以及磷礦資源開發(fā)利用過程中面臨的生態(tài)環(huán)境問題,提出了長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶磷礦資源開發(fā)與生態(tài)保護(hù)的對(duì)策,促進(jìn)磷礦資源開發(fā)與生態(tài)保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。
01
長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶磷礦資源概況
長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶磷礦床類型主要為沉積型磷礦床和變質(zhì)型磷礦床。沉積型磷礦床主要分布在云南、貴州、四川、湖北、湖南;變質(zhì)型磷礦床主要分布在江蘇、安徽、湖北。其中,沉積磷塊巖型磷礦床規(guī)模大,礦床品位相對(duì)較高,是目前開發(fā)利用的主要對(duì)象。變質(zhì)磷灰?guī)r型磷礦床一般規(guī)模較小,品位低,但礦石易選??傮w上看,礦床數(shù)量中小型居多,但儲(chǔ)量規(guī)模以大型為主。
圖1 磷礦查明資源儲(chǔ)量分布圖
02
長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶磷礦資源開發(fā)利用現(xiàn)狀
2.1.1 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶磷礦生產(chǎn)發(fā)展歷史
1949年后,我國第一座磷礦山——江蘇錦屏磷礦恢復(fù)并擴(kuò)大生產(chǎn);1959年3月15日《人民日?qǐng)?bào)》以《三陽開泰》(貴州開陽磷礦、湖北襄陽磷礦和云南昆陽磷礦)為題發(fā)表文章,對(duì)化學(xué)礦山發(fā)展寄予厚望,標(biāo)志著磷礦工業(yè)大開發(fā)的序幕拉開;到1978年底,我國磷礦生產(chǎn)能力為1 052萬t,基本上滿足了國內(nèi)磷肥工業(yè)對(duì)磷礦的需求;自2006年起,我國磷礦石產(chǎn)量已經(jīng)躍居世界首位;2015—2016年,連續(xù)兩年自產(chǎn)礦石總量在1.4億t以上,達(dá)到近年來礦石生產(chǎn)的最高值;截至2018年,全國磷礦產(chǎn)量9 632.6萬t(圖2),從業(yè)人數(shù)27 833人,工業(yè)總產(chǎn)值1 783 736.83萬元。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶共有278家磷礦礦山企業(yè)(占全國磷礦礦山企業(yè)數(shù)量的92%),形成了湖北荊襄、保康、宜昌,貴州甕福、開陽,云南滇中,四川馬邊-雷波、德陽等八大磷礦生產(chǎn)基地。
圖2 2011—2019年全國磷礦石產(chǎn)量變化圖
2.1.2 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶綠色礦山建設(shè)情況
為實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)同發(fā)展,2017年原國土資源部等六部委聯(lián)合印發(fā)了《加快推進(jìn)建設(shè)綠色礦山實(shí)施意見》,全面推動(dòng)綠色礦山建設(shè)。截至2019年,在自然資源部公示的2019年度556家綠色礦山遴選名單和原國土資源部公布的661家國家級(jí)綠色礦山試點(diǎn)中,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶共有磷礦綠色礦山44家,占長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶全部磷礦山278家的15.83%。其中,湖北32家、四川3家、貴州3家、云南5家、江蘇1家,由此可見,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶磷礦綠色礦山建設(shè)正在快速推進(jìn)。
2.1.3 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶磷礦生產(chǎn)情況
據(jù)中國化學(xué)礦業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),截至2018年,全國302家磷礦山中有278家位于長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各省,主要集中在云南、貴州、湖北、四川4省(圖3)。其中,大型礦山39座、中型礦山90座、小型礦山149座;籌建礦山37座、生產(chǎn)礦山135座、停產(chǎn)礦山113座、關(guān)閉礦山3座。磷礦生產(chǎn)開采主要集中在湖北荊襄、???、宜昌磷礦生產(chǎn)基地,貴州甕福、開陽磷礦生產(chǎn)基地,云南滇中磷礦生產(chǎn)基地,四川馬邊-雷波、德陽磷礦生產(chǎn)基地,各磷礦生產(chǎn)基地生產(chǎn)現(xiàn)狀見表1。
圖3 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶磷礦山分布圖
表1 2018年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶磷礦生產(chǎn)基地生產(chǎn)現(xiàn)狀
1) 湖北荊襄、保康、宜昌基地。荊襄磷礦生產(chǎn)基地共有磷礦山13座,其中,正在生產(chǎn)礦山10座,停產(chǎn)礦山3座。該基地中有大峪口磷礦、放馬山磷礦2座大型磷礦山,典型礦床查明資源量9.68億t,2018年采礦336.27萬t,基地內(nèi)礦-肥結(jié)合基礎(chǔ)較好,同時(shí)磷化工造成的環(huán)境污染問題突出。保康磷礦生產(chǎn)基地共有磷礦山19座,其中,正在生產(chǎn)礦山17座,停產(chǎn)礦山2座。該基地中有白竹磷礦1座大型磷礦山,典型礦床查明資源量3.04億t,2018年采礦713.00萬t。近年來基地內(nèi)建設(shè)布局合理、集約高效、礦地和諧,將打造為區(qū)域經(jīng)濟(jì)良性發(fā)展的綠色礦業(yè)發(fā)展示范區(qū)。宜昌磷礦生產(chǎn)基地共有磷礦山53座,其中,正在生產(chǎn)礦山37座,籌建礦山5座,停產(chǎn)礦山11座。該基地中有宜昌磷礦黑良山礦區(qū)、興-神磷礦瓦屋礦區(qū)IV礦段、杉樹埡西部磷礦、杉樹埡磷礦區(qū)東部礦段、林溪磷礦、寨灣磷礦6座大型磷礦山,典型礦床查明資源量13.20億t,2018年采礦1 398.55萬t?;貎?nèi)小型礦山已經(jīng)陸續(xù)關(guān)閉,同時(shí)控制磷礦礦權(quán)“只退不進(jìn)”,持續(xù)壓縮磷礦產(chǎn)能。
2) 貴州甕福、開陽基地。甕福磷礦生產(chǎn)基地共有磷礦山13座,其中,正在生產(chǎn)礦山10座,停產(chǎn)礦山3座。該基地中有甕福磷礦白巖礦區(qū)大塘礦段、甕福磷礦白巖礦區(qū)穿巖洞礦段、甕福磷礦3座大型磷礦山,典型礦床查明資源量33.09億t,2018年采礦885.70萬t。開陽磷礦生產(chǎn)基地共有磷礦山19座,其中,正在生產(chǎn)礦山10座,籌建礦山3座,停產(chǎn)礦山6座。該基地中有開磷(集團(tuán))用沙壩礦段、開磷(集團(tuán))馬路坪礦段、開磷(集團(tuán))沙壩土礦段3座大型磷礦山,典型礦床查明資源量9.73億t,2018年采礦1 061.40萬t。兩大基地內(nèi)礦石平均品位高,但不同程度的運(yùn)力問題導(dǎo)致了磷礦石外發(fā)困難,甕安-馬場(chǎng)坪鐵路通車后將快速改善基地內(nèi)磷礦供應(yīng)國內(nèi)市場(chǎng)局面。
3) 云南滇中基地。滇中磷礦生產(chǎn)基地共有磷礦山57座,其中,正在生產(chǎn)礦山29座,籌建礦山5座,停產(chǎn)礦山23座。該基地中有??诹椎V、昆陽磷礦二礦、白塔村磷礦、昆陽磷礦、晉寧磷礦5座大型磷礦山,典型礦床查明資源量49.22億t,2018年采礦884.60萬t。經(jīng)過多年的開采,基地內(nèi)高品位磷礦資源大量消耗,資源優(yōu)勢(shì)逐漸下降,且礦山位于滇池保護(hù)區(qū)內(nèi),磷礦山有序退出對(duì)基地內(nèi)礦石產(chǎn)能造成影響。
4) 四川馬邊-雷波、德陽基地。馬邊-雷波磷礦生產(chǎn)基地共有磷礦山21座,其中,正在生產(chǎn)礦山12座,籌建礦山5座,停產(chǎn)礦山4座。該基地中有雷波坪頭磷礦、馬邊老河壩磷礦銅廠埂(八號(hào)礦塊)磷礦、馬邊銅廠埂磷礦、牛牛寨南礦區(qū)磷礦4座大型磷礦山,典型礦床查明資源量15.08億t,2018年采礦507.55萬t。該基地處于涼山山區(qū),采選和運(yùn)輸能力有限,產(chǎn)能難以有效提升。德陽磷礦生產(chǎn)基地共有磷礦山19座,其中,正在生產(chǎn)礦山2座,籌建礦山1座,停產(chǎn)礦山16座。該基地中有綿竹市龍門山磷礦1座大型磷礦山,典型礦床查明資源量2.33億t,2018年采礦31.00萬t。由于磷礦、磷化工無序發(fā)展導(dǎo)致沱江流域總磷超標(biāo),且基地內(nèi)大部分磷礦山處于九頂山大熊貓自然保護(hù)區(qū)內(nèi),大部分礦山關(guān)停導(dǎo)致基地內(nèi)磷礦產(chǎn)能大大降低。
目前我國磷礦資源采礦回收率平均約為83.15%,選礦回收率平均約為87.32%。若用儲(chǔ)量的靜態(tài)保證年限分析,在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)情景下磷礦石需求峰值為1 829萬t(折P2O5 100%),折標(biāo)礦量為6 097萬t(折P2O5 30%)。據(jù)預(yù)測(cè),到2020年、2025年和2030年我國可供儲(chǔ)量分別為原礦30.89億t(標(biāo)礦17.28億t)、原礦25.86億t(標(biāo)礦13.58億t)和原礦17.43億t(標(biāo)礦9.83億t);磷礦資源消費(fèi)需求分別為標(biāo)礦7 210萬t、7 550萬t和7 470萬t;磷礦資源對(duì)外依存度將分別達(dá)到36%、43%和41%;磷礦資源保障年限分別為24 a、18 a和13 a。
我國磷化工行業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,已形成以磷復(fù)肥為基礎(chǔ)、黃磷深加工和磷酸鹽精細(xì)化為主導(dǎo)、無機(jī)磷化工和有機(jī)磷化工相配套的現(xiàn)代磷化工產(chǎn)業(yè)體系。2018年主要產(chǎn)品的生產(chǎn)能力:黃磷約195萬t/a,飼料磷酸鈣鹽約400萬t/a,熱法磷酸約330萬t/a,凈化濕法磷酸約100萬t/a,三聚磷酸鈉(STPP)約100萬t/a,三氯化磷約150萬t/a,其他生產(chǎn)能力大于5萬t/a的產(chǎn)品還有聚磷酸銨、磷酸二氫鉀、五氧化二磷、磷酸氫二鈉(DSP)、六偏磷酸鈉(SHMP)、磷酸鈉(TSP)。全國中等以上磷化工企業(yè)213家,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶占199家。
磷石膏是磷酸生產(chǎn)時(shí)利用硫酸去處理磷礦而得出的固體殘留材料,屬于工業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品。在通常情況下,濕法生產(chǎn)1 t磷酸,產(chǎn)生4.5~5.5 t磷石膏。據(jù)中國磷復(fù)肥工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),全國每年新增堆存的磷石膏近7 000萬t,目前堆存總量超過5億t,而利用率不到40%。磷石膏排放企業(yè)相對(duì)集中分布在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶上的湖北、云南、貴州和安徽4個(gè)產(chǎn)磷省,其磷石膏排放量分別占全國磷石膏總排放量的28%、23%、17%、6%,合計(jì)占74%。大型磷肥企業(yè)多采用濕法排渣,在山谷筑壩堆存,并建管道收集回水循環(huán)使用;小型磷肥企業(yè)多采用干法排渣,平地堆存。由于磷石膏產(chǎn)生量巨大,且綜合利用產(chǎn)品的市場(chǎng)容量有限,短期內(nèi)還無法對(duì)磷石膏全部利用,只能露天堆存。
03
長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶磷礦資源開發(fā)面臨的生態(tài)環(huán)境問題
1) 礦業(yè)權(quán)礦區(qū)與自然保護(hù)區(qū)沖突。近年來,隨著各省(區(qū)、市)生態(tài)保護(hù)政策頒布和各類自然保護(hù)區(qū)的劃定,部分磷礦礦業(yè)權(quán)礦區(qū)位于保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)或與保護(hù)區(qū)范圍產(chǎn)生沖突,造成區(qū)內(nèi)礦山關(guān)閉和停產(chǎn),礦石產(chǎn)量受到影響。云南滇中基地中處于滇池保護(hù)區(qū)內(nèi)的礦權(quán)有序退出或避讓;四川德陽磷礦生產(chǎn)基地磷礦多集中在綿竹九頂山地區(qū),九頂山自然保護(hù)區(qū)及周邊地區(qū)已經(jīng)被明確納入大熊貓國家公園規(guī)劃范圍,該地區(qū)的157個(gè)礦井中,已有88個(gè)被封停,并進(jìn)行了生態(tài)修復(fù)。礦山停產(chǎn)礦井封停造成德陽磷礦生產(chǎn)基地每年約400萬t磷礦石產(chǎn)量不可逆下降。
2) 礦山地質(zhì)災(zāi)害等問題仍然存在。露天開采的磷礦山切坡等人類工程活動(dòng)、固體廢棄廢堆積邊坡失穩(wěn),引發(fā)滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害;地下開采的磷礦山形成的采空區(qū)導(dǎo)致上覆巖土層沉降變形,引發(fā)開采沉陷、采空區(qū)地面塌陷和地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害。此外,露天開采的磷礦在爆破、挖掘、汽車運(yùn)輸過程中會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵污染。磷礦地下開采活動(dòng)中疏干排水等往往導(dǎo)致地下水自然流場(chǎng)及補(bǔ)給、徑流、排泄條件破壞,造成地下水位下降,地下水量減少,淺層地下水枯竭,地表泉點(diǎn)水量減少甚至斷流。這些環(huán)境問題普遍存在于各磷礦生產(chǎn)基地。
3) 礦山生態(tài)恢復(fù)需加快推進(jìn)。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶大中型磷礦山大部分按照《礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ 651—2013)和各礦山編制《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和土地復(fù)墾方案》的規(guī)定要求,做好棄渣場(chǎng)、露天采場(chǎng)、尾礦庫、礦區(qū)專用道路、礦山工業(yè)場(chǎng)地等區(qū)域的生態(tài)恢復(fù)。如云南昆陽磷礦共投入治理資金4.36億元,累計(jì)植被恢復(fù)面積已達(dá)2.34萬畝,可復(fù)墾植被恢復(fù)率96%,建成了生態(tài)林、經(jīng)濟(jì)林和景觀林。但是,部分小型礦山和歷史遺留礦山受資金等影響,礦山生態(tài)恢復(fù)尚未開展,形勢(shì)嚴(yán)峻。
4) 磷化工廢水任意排放的總磷污染問題突出。從2016年開始,總磷指標(biāo)逐步凸顯為長(zhǎng)江流域水體主要污染指標(biāo)。長(zhǎng)江中上游總磷污染最重的四川沱江、閩江,貴州烏江、清水江水系分布有眾多磷化工企業(yè)和小型磷礦,磷化工廢水任意排放和小型磷礦山采選廢水未處理排放導(dǎo)致水體總磷污染加重。此外,磷化工在加工生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水中含有氟、硫、氯、砷、堿、鈾等有毒有害物質(zhì),廢水處理不達(dá)標(biāo)和無序排放,造成水污染嚴(yán)重。加強(qiáng)對(duì)磷化工企業(yè)的監(jiān)管,完善監(jiān)管機(jī)制是磷化工企業(yè)生態(tài)保護(hù)的重點(diǎn)。
5) 磷石膏存量大,利用率低,破壞生態(tài)環(huán)境。目前,長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各產(chǎn)磷大省堆存磷石膏總量大,綜合利用率低,會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵污染、壓占破壞土地資源、滲漏液水污染等環(huán)境問題。①揚(yáng)塵污染:磷石膏顆粒屬于粉土的范圍,顆粒細(xì),比重輕,在堆放過程中,由于風(fēng)力作用,細(xì)小的磷石膏顆粒以揚(yáng)塵的方式懸浮于大氣中,造成磷石膏堆放區(qū)大氣粉塵污染,影響附近居民的健康;②壓占破壞土地資源:每年大量磷石膏的堆放造成了嚴(yán)重的土地資源壓占破壞,磷石膏堆場(chǎng)的生產(chǎn)開挖填筑,場(chǎng)內(nèi)外公路的開挖填筑平整,均造成了地表植被的毀壞,使原土壤抗沖蝕性降低,加劇了水土流失;③滲漏液水污染:磷石膏渣漿廢液的pH值為1.5~2.0,磷石膏內(nèi)含有硫酸、磷酸和氟等有害物質(zhì)。在大氣降雨尤其是降暴雨的過程中,磷石膏中可溶磷等酸性物質(zhì)都能被有效地浸泡、淋溶出來,污染地表水及地下水環(huán)境。
04
長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶磷礦開發(fā)與生態(tài)保護(hù)對(duì)策建議
長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶中湖北、貴州、云南、四川等4省作為我國磷礦資源儲(chǔ)量和產(chǎn)量大省,磷礦資源開發(fā)與生態(tài)保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展對(duì)保障國內(nèi)磷肥長(zhǎng)期穩(wěn)定的生產(chǎn)及磷化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,保證全國糧食戰(zhàn)略安全至關(guān)重要,對(duì)此提出以下對(duì)策建議。
1) 樹立綠色勘查理念,推進(jìn)綠色礦山建設(shè),加強(qiáng)規(guī)劃引導(dǎo)。建議在湖北宜昌、???,云南滇中,四川馬邊-雷波等磷礦生產(chǎn)基地的后備資源接替區(qū)滇東北、川西南、宜-興-保地區(qū)重點(diǎn)部署磷礦資源勘查找礦工作。全面推進(jìn)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶綠色礦山建設(shè),新建礦山全部按照綠色礦山標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),生產(chǎn)礦山加快地質(zhì)環(huán)境治理,建議重點(diǎn)對(duì)湖北荊襄磷礦生產(chǎn)基地、四川德陽磷礦生產(chǎn)基地的磷化工企業(yè)進(jìn)行規(guī)范整治,磷礦山進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。
2) 創(chuàng)新開發(fā)利用模式,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),提高綜合利用率。建議優(yōu)先發(fā)展貴州開陽、甕福,云南滇中,湖北宜昌等磷礦生產(chǎn)基地為礦-化-肥一體的磷礦資源產(chǎn)業(yè)基地。進(jìn)一步研究制定鼓勵(lì)磷石膏的綜合利用政策,提高磷石膏綜合利用率,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì);綜合利用磷礦中伴生的氟、稀土、硫鐵礦等資源;充分利用湖北宜昌磷礦生產(chǎn)基地、四川馬邊-雷波磷礦生產(chǎn)基地等中低品位磷礦資源。
3) 加強(qiáng)建章立制,強(qiáng)化監(jiān)督管控,探索生態(tài)修復(fù)新機(jī)制。充分運(yùn)用經(jīng)濟(jì)、行政等多種手段,制定有利于促進(jìn)綠色勘查、開發(fā)利用等方面的政策措施,以制度推動(dòng)磷礦資源開發(fā)利用的綠色發(fā)展。對(duì)磷礦采選、磷化工企業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣、廢渣、廢水加大監(jiān)管力度,繼續(xù)優(yōu)化完善廢水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。對(duì)歷史遺留礦山,探索利用市場(chǎng)化方式推進(jìn)礦山生態(tài)修復(fù)的有效機(jī)制。
ta-name="譯文篇名" style="margin: 0px; padding: 0px; font-weight: 400; font-size: 16px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; text-align: left; line-height: 1.5em; overflow-wrap: break-word !important;">JIA Han, LIU Junxing, JIAO Sen, et al. Situation analysis and countermeasures of phosphate rock resources exploitation and ecological protection in Yangtze River Economic Belt[J]. China Mining Magazine,2021,30(2): 67-72.
ta-name="譯文篇名" style="margin: 0px; padding: 0px; font-weight: 400; font-size: 16px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; text-align: left; line-height: 1.5em; overflow-wrap: break-word !important;">
編輯|陳韻竹
審核|趙奎濤