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在长江经济带“共抓大保护、不搞大开发”的总体战略要求下，长江的水质状况越来越受关注。2016年，长江经济带总磷超Ⅲ类的断面比例为18.3%，超过化学需氧量(COD)成为长江经济带地表水首要污染物[1]，近几年来这一趋势仍未得到根本改善，2019年长江经济带以总磷定类的超标断面仍有109个[2]。长江经济带集中了我国大部分磷矿储量与产量，储量主要分布于上游地区，以贵州、云南、四川、湖北和湖南等省份为主，其储量接近全国的80%[3]；产量方面，云、贵、鄂3省占据全国总产量约84%[1, 4-5]；企业数量方面，根据生态环境部调查数据，贵州、云南、四川、湖北、湖南、重庆和江苏等7省市共有磷矿生产企业229家[6]。磷矿开发对长江流域水生态环境质量存在影响，造成水体富营养化，引起地下水环境改变，且开发规模与恶化程度呈负相关性[7-10]。磷矿生产行业作为“三磷”污染防治中重要的一环，亟待开展水污染防治与治理，助力长江经济带水质改善。
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通过对磷矿分布较多的贵州、云南、四川和湖北进行实地调查，收集了11家具有代表性的磷矿生产企业的开采和废水产排情况数据。我国磷矿开采方式分为地下和露天2种，其中地下开采磷矿数量占比60%[5]，贵州、四川和湖北等省份以地下开采磷矿为主，云南省以露天开采磷矿为主。各省磷矿生产规模分布存在差异，其中贵州省大型磷矿占比最高，云南省中型磷矿占比最高，湖北省小型磷矿占比最高[11]。磷矿的废水产生量与企业开采规模存在一定关联，但主要受区域地下水及其他地质条件影响；对于露天开采磷矿，其矿坑水量与矿区汇水面积相关。调查磷矿生产企业开采方式、规模、废水产生量和外排水质情况见表1。
磷矿开采、运输和堆存现场是磷矿主要产排污节点[12]。在磷矿开采过程中，凿岩、爆破和运输等操作过程将形成磷矿石粉尘，经由矿井开凿形成的涌水或矿坑中积攒的雨水冲刷，形成受污染的矿井水或矿坑水。在运输和堆存过程中，磷矿石粉尘形成的扬尘经由雨水冲淋进入水体，以悬浮物形式存在。该类废水中主要污染因子来自于磷矿石粉末，具有一定特殊性，总磷、悬浮物浓度偏高，而其他污染物（COD、氨氮等）基本不存在超标现象。此外，磷矿的选矿工段将产生含有多种杂质的选矿废水和尾矿库渗滤液，污染因子除总磷外，还根据选矿药剂的不同含有pH、硫、氟化物或其他有机物等。磷矿企业生活区产生的生活污水为含有COD、氨氮、总氮和总磷等的有机废水，通常不与生产废水一同处理。磷矿生产企业主要产排污节点、污水来源、主要污染物及去向见表2。
总磷是磷矿开采企业特征污染物。虽然磷矿石中的无机含磷化合物在自然状态下几乎不溶于水，但在与环境水体接触过程中仍有溶出特性。磷矿石及废石的磷溶出量受到水相影响，可累加溶出量，并且与pH值呈负相关关系，弱酸性条件下总磷溶出浓度高达10.00 mg/L，中性和碱性条件下总磷浸出浓度为0.40～1.00 mg/L，超过相关排放限值，在酸雨地区可形成点源形式的磷污染[13-15]。
磷矿的含磷生产废水主要通过多级混凝沉淀处理并过滤后回用或达标排放。地下开采磷矿通常在井下设置一级沉淀池或水仓进行矿井废水预处理，通过在井下水仓和长距离输水沟中自然沉降或架设多层过滤网，利用重力沉降和过滤对废水中悬浮物进行初步分离。磷矿废水处理工艺通常采用混凝沉淀法，通过投加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺等絮凝剂形成絮凝物沉降杂质，经沉淀池沉淀、澄清处理后去除。根据调查，企业矿井水总磷含量最高可达3.00 mg/L，混凝沉淀处理后总磷浓度通常可达0.20 mg/L以下。通过沉淀去除磷矿废水中悬浮物是一种管控总磷污染的主要途径。
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我国磷矿生产行业水污染防治执行《污水综合排放标准（GB8978—1996）》、《矿山生态环境保护与恢复治理技术规范（HJ651—2013）》和《化工行业绿色矿山建设规范（DZT0303—2018）》等相关标准，此外，国家于“十三五”期间在系列规划中提出了磷矿治理的要求，包括《“十三五”生态环境保护规划》《长江经济带生态环境保护规划》等，并在《长江保护修复攻坚战行动计划》提出长江“三磷”专项排查整治行动的磷矿治理方案。其中，由于《污水综合排放标准（GB8978—1996）》中仅含有磷酸盐指标，国家环保总局发布的《关于<污水综合排放标准>（GB8978—1996）中磷酸盐及其监测方法的通知》（环函[1998]28号）明确了《污水综合排放标准》中污染物项目磷酸盐指总磷，即废水中溶解的、颗粒的、有机磷和无机磷的总和，监测时按《总磷的测定 钼酸铵分光光度法（GB11893—89）》进行，以总磷报告分析数据。我国磷矿生产行业水污染防治管控要求见表3。
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露天开采磷矿因需露天作业且地表剥离面积大，其扬尘和生态恢复问题相对突出，大部分矿坑水在沉淀处理后均用于场区降尘或绿化灌溉，耗水量较大，因此总体上超标排放问题不突出。而地下开采磷矿的矿井涌水量受矿山所在地理环境影响较大，随开采深度、降水条件变化易出现不稳定的激增，磷矿企业极易出现废水沉淀时间不足、处理能力不够、处理效果差、无法稳定达标排放的情况，调查中部分磷矿生产企业实际涌水量超过设计涌水量达2倍多，污水处理能力远不能满足处理需求，超标问题普遍。
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总磷是磷矿行业的特征污染物，但目前并无文件明确要求磷矿生产企业安装总磷在线监测设备，磷矿企业中总磷在线监测未能实现全覆盖。加之磷矿开采企业废水排放量不稳定，污水处理效果不理想，难以监控磷矿生产企业废水稳定达标排放情况。
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在污染防治工作中，企业往往对于贮矿场、排土场的扬尘防控措施较为重视，但忽略了贮矿场、排土场的雨污分流措施建设。露天堆放磷矿的矿山在降雨期间汇入河流的径流中总磷含量是非雨期间的20倍以上[16-17]。进入贮矿场、排土场的受污染雨水若无排水沟收集引流，极易随地势流出厂界或进入附近水体，直接造成水环境污染。
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磷矿生产行业废水中总磷主要来自于涌水、雨水或冲洗水携带进入水体的磷矿石粉尘，磷矿生产、运输和堆存现场的扬尘控制和生态恢复同样是总磷污染防治中重要措施。但由于露天开采磷矿的采区暴露面积大，且钻孔、爆破、挖掘和运输等操作均易产生扬尘，控制难度大。此外，由于使用完毕的采区和排土场生态恢复比例低，我国矿山复垦率仅15%[18]，水土流失或扬尘问题导致的总磷污染问题也相对突出。
3.1. 地下开采磷矿矿井涌水水量不稳定，达标排放受影响
3.2. 总磷在线监测系统不完善，监管存在盲点
3.3. 贮矿场、排土场雨污分流不彻底，污染雨水难以应收尽收
3.4. 扬尘和生态恢复措施不到位
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地方相关管理部门或企业应开展磷矿生产企业总磷污染防治情况排查。其中磷矿涉水排查要点为“一收二建三运四排”，包括矿区废水是否完全收集、外排水企业是否建成污水处理设施、污水处理设施是否正常运行、外排水是否达到排放标准；扬尘排查要点为“一采二运三堆”，包括采矿扬尘是否得到控制、矿石及废土运输扬尘是否得到有效控制以及堆存扬尘是否得到控制。
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强化磷矿生产企业污水处理规模及事故应急池建设。以地下开采磷矿为重点，加大井下废水收集池容量，预留汛期或突发涌水期间的应急污水处理能力，使其部分加强沉淀作用，在保证安全生产的同时稳定外排水质量。
完善自动监测设备建设。以重点排污单位为重点，逐一核查外排水自动监测设备的建设和运行情况，尽快安装上线并与当地生态环境主管部门联网。
因地制宜开展雨污分流建设。磷矿或废石应进行集中堆放。堆场上方已建设防雨棚或其他半封闭结构的，应在堆场周围建设截洪沟，防止雨水流入堆场，清洁雨水在截流后可直接排放；堆场未建设防雨棚或其他半封闭结构的，应在堆场周围建设排水沟，尤其是在地势较低的一侧修筑围堰等拦水排水设施，防止淋滤水或污染雨水未经收集处理直排进入环境水体。
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强化企业“一台账一方案”管理，建立喷淋降尘台账，按照生产规模和厂区需要铺设喷淋管线、设置洒水车进行降尘；编制矿山生态环境保护与恢复治理方案，重点编制排土场、露天采场、尾矿库、矿区专用道路和矿山工业场地的生态恢复计划，并要求企业依照实施。
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强化磷矿生产企业环境问题源头管控。对于企业，应加强磷矿生产企业产排污节点的废水、废气收集处理，强化厂区精细化管理水平，降低环境风险；对于地方生态环境主管部门，应按照国家和地方相关标准规范严格抓落实，强化企业涉水、涉气达标排放监管，推进生态恢复措施，提高磷矿生产企业整体环保意识和水平。
推进小、散磷矿企业整合升级。我国大型磷矿生产企业已形成一定规模，且集团内产业链条完整，资源及副产物有效利用率高，环保投入高，具备精细化管理能力。但我国仍存在部分生产规模小且分布分散的磷矿企业，其采矿技术、装备机械化水平、管理水平、资源回收和综合利用率与先进水平存在差距，甚至存在一定程度的安全隐患，其环保能力较难提升。建议对于已有采矿权的小磷矿，优化资源配置，提升单个矿山规模；对于分散的磷矿，将矿区内具有探矿权的矿山进行整合，以大并小，以强并弱，连片提升磷矿企业管理能力；对于区域内磷矿行业普遍存在的小、散问题，行产业集聚之路，由生产环保经验丰富的大集团或企业引领带头，同时提升新建企业准入门槛，整体提升管控能力水平。
