《编制说明-金属矿山固体废物堆场污染控制工程技术导则》

中关村众信土壤修复产业技术创新联盟

标准编制说明

标准名称：金属矿山固体废物堆场污染控制工程技术导则

主要起草单位：矿冶科技集团有限公司

2023年5月

一、工作简况

1.任务来源

我国金属矿产资源丰富，2015年，铜、铝、铅、锌、镍、

锡、锑、汞、镁、钛等十种常用有色金属产量达到5090万吨，

粗钢产量达到8亿吨。近年来我国金属矿产资源行业持续快速

发展，与此同时，金属矿山采选过程中产生的废石、尾矿等长

期堆存，侵占大量土地。据统计，有色金属矿山每采1t矿石平

均约产生1.25t废石，每选1t矿石平均约产出0.92t尾砂，仅2019

年，我国金属尾矿排放量达10.3亿吨，仅铜熔炼渣选矿产生量

就达到3400万吨，赤泥量约1.2亿吨。然而，根据近几年的研

究统计，我国金属矿山尾矿等固废综合利用率不足10%。

矿山固体废物的危害包括：（1）堆积占用、破坏大量土地

及植被，早在2006年矿业开发占用和损坏的土地面积就达到了

154.5×104hm2，其中仅尾矿堆放面积就达到91.5×104hm2；（2）

引发地面塌陷、山体开裂、崩塌、泥石流、水土流失、土壤沙

化等地质灾害；（3）尾矿和废石堆等成为周边水体、土壤、大

气的污染源头。由于许多尾矿、废石中含有硫化物，在地表的

氧化环境中，会产生酸性含金属的浸出液，长期堆存产生严重

的酸性及重金属污染，遇突发情况则会造成严重的环境事件。

2015年，陇星锑业尾矿库发生泄漏，造成跨甘肃、陕西、四川

三省的突发环境事件，对沿线部分群众生产生活用水造成一定

1

影响，并直接威胁到四川省广元市西湾水厂供水安全。2020年，

伊春鹿鸣矿业有限公司发生尾矿砂泄漏事件，泄漏伴有尾砂的

污水253万立方米，严重威胁松花江沿岸居民用水安全。由于

重金属具有非生物降解性、毒性、持久性和在食物链中的生物

累积性，因此它会通过食物链进入人体，最终损害人类健康。

当进入机体的重金属含量超出人体最大处理容量时，会引发各

种疾病，如肝、肾、肠胃、神经组织等损伤，严重的还会导致

致畸、致癌和致突变等，危害极大。尾矿及废石堆等金属矿山

固体废物的污染，具有隐蔽性、长期性、扩散性、爆发性的特

征，仅对周边的水、土、大气污染进行治理是不够的，必须从

源头进行治理。

目前，金属矿山固体废物处理处置技术主要分为资源化利

用和原位安全处置两大类，资源化技术主要有废石再冶炼利用、

充填、用于建筑材料等，原位安全处置技术主要有堆场固化/稳

定化处置、垂直阻隔防渗、水平覆盖阻隔、生态恢复、原位控

氧控酸等。金属矿山固体废物堆场处理处置技术发展相对成熟，

企业政策落实比较到位，但针对金属矿山固体废物堆场污染控

制工程的标准规范较少，而标准规范的健全、完善是促进行业

技术发展与保证工程安全、政策落实全面的重要因素之一，因

此，编制金属矿山固体废物堆场污染控制工程技术规范是一项

十分必要的任务，该项标准的发布有望为相关工程实施提供有

效指导、为行业技术发展提供参考。

2

综上所述，为了推动金属矿山固体废物堆场污染修复工程

技术标准化制定展和市场发展，2023年2月中关村众信土壤修

复产业技术创新联盟团体标准化委员会以团体标准的形式，下

达了制定《金属矿山固体废物堆场污染控制工程技术导则》团

体标准的任务，本标准依托国家重点研发计划项目“典型酸性

废石堆场及周边污染土壤的修复技术集成及示范

（2019YFC1805005）”的相关研究编制。

2.协作单位

《金属矿山固体废物堆场污染控制工程技术导则》团体标

准由中关村众信土壤修复产业技术创新联盟提出，由矿冶科技

集团有限公司牵头，联合北京高能时代环境技术股份有限公司、

天津中联格林科技发展有限公司、山西大地民基生态环境股份

有限公司、深圳市五大湖新概念环保科技有限公司、芷兰生态

环境建设有限公司、优土禾盛（北京）科技有限公司等单位负

责起草。

3.主要起草人

矿冶科技集团有限公司：杨越晴、潘瀚林、王琼

北京高能时代环境技术股份有限公司：霍成立、罗彬、郭智

天津中联格林科技发展有限公司：谢世平、张健、何顺辉

山西大地民基生态环境股份有限公司：王继宇、刘捷、郭劲君

3

芷兰生态环境建设有限公司：祁有祥、向华浩、王志强

深圳市五大湖新概念环保科技有限公司：刘锦、叶贤升、林泽

宇

优土禾盛（北京）科技有限公司：王健、王清晏、邓华

中国水电基础局有限公司：杨振甲、孙亮

生态环境部固体废物与化学品管理技术中心：王玉晶

上海宝发环科技术有限公司：邢绍文、高梦雯、李云

中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司：刘胜、张燕春

四川正升环保科技有限公司：刘珍宏、傅芝兰

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二、工作主要过程

在接到中关村众信土壤修复产业技术创新联盟下达的《金

属矿山固体废物堆场污染控制工程技术导则》团体标准编制计

划后，由矿冶科技集团有限公司、北京高能时代环境技术股份

有限公司、天津中联格林科技发展有限公司、山西大地民基生

态环境股份有限公司、深圳市五大湖新概念环保科技有限公司、

芷兰生态环境建设有限公司、优土禾盛（北京）科技有限公司

等单位抽调专业技术人员组成了《金属矿山固体废物堆场污染

控制工程技术导则》标准起草组，开展本标准制定的各项工作，

并先后召开了多次工作组会议，就标准原则、适用范围、任务

分工、标准限值确定等技术内容进行了充分研讨。

2023年3月1日，向标委会提交了本项目联络人信息（姓

名、电话/手机、邮箱）。

2023年3月15日，标准起草小组查阅了我国及国外的有关

标准和相关的文献，参编单位对各自完成的工程案例进行总结，

展开调查研究和咨询，提出了技术指标。

2023年4月13日，标准起草组提交了本标准起草工作方案

（电子版）；

2023年10月8日，标准起草组召开征求意见稿评审会。

1

三、确定土盟团体标准主要技术内容的论

据

1.标准的主要内容

（1）金属矿山固体废物堆场污染控制工程设计原则

根据查阅已发布的国家、行业、团体标准内容及工程实践

与运行经验，确定金属矿山固体废物堆场污染控制工程的设计

应遵循以下原则：

1）金属矿产资源开发过程应符合国家和区域生态环境保护

规划要求，金属矿山固体废物堆场选址应符合相关法律规定和

标准规范，避免因固体废物堆存造成生态环境破坏和环境污染。

2）坚持“预防为主、防治结合、过程控制”的原则，将污染

控制贯穿在堆场选址、初期阻隔防渗、实施堆存、污染控制、

生态恢复的全过程中，因地制宜采用新技术、新方法、新工艺

有效控制金属矿山固体废物堆场污染产生与扩散，使污染控制

工程实施后的堆场安全稳定，对人类和动植物不造成威胁，对

周边环境不产生污染，达到与周边自然景观相协调，实现土地

可持续利用。

3）金属矿山固体废物堆场污染控制工程方案应该进行技术、

经济论证，所选择的方案具备技术可行性和经济适用性。

4）污染控制工程实施后，其基础设施运行稳定，具有长期

持续有效的作用。

2

5）污染控制工程实施过程中，所选的堆场污染防治材料、

覆盖阻隔材料、植生基质材料等不得产生二次污染，且其防止

污染措施应长期可持续地作用。

6）实施阻隔工程应遵循科学设计、安全稳定、污染防控、

保护生态的原则。设计阶段需综合考虑特殊地质条件，应严谨

采用阻隔技术，如断裂、溶洞、地质灾害发育区域及水源保护

区。根据设计目标确定阻隔工程的安全性、永久性指标符合相

关规定的要求。

7）对潜在重金属污染堆场及周边土壤进行生态修复时，所

选重建植被品种不得引起食物链污染，优先选取乡土品种，不

得引入外来入侵植物物种，植物配置以乔-灌-草搭配优先，生态

修复应有利于地区生态环境改善。

8）污染控制工程的实施不得产生次生地质环境灾害，应包

含有效防止水土流失的措施，有符合设计规范的截排洪水设施，

满足洪水设计标准。

（2）废石场/酸性废石场污染控制工程技术标准

废石场/酸性废石场应采用一定的抑氧控酸措施，尽量选取

矿区自产或方便易得、符合要求的工业废料、废渣、弃泥、具

备酸中和能力的天然矿物材料、具备钝化性能的化学材料、具

备抑氧控酸功能的微生物材料等作为抑氧控酸药剂，并对抑氧

控酸的实施效果进行跟踪监测。

针对重金属污染，采用构建固化/稳定化层、实施覆盖阻隔

3

措施、实施垂直阻隔措施、实施水平阻隔措施进行污染治理与

控制。固化/稳定化材料应廉价易得，实施工艺应符合场地条件

限制，并在实施后进行养护，以达到固化/稳定化最佳效果；覆

盖阻隔技术选型宜参考CJJ113、GB18598、GB18599、GB

16889、GB50869、GB/T50934和GB51220相关技术规定要求；

垂直阻隔技术包括土-膨润土隔离墙、水泥-膨润土隔离墙、

HDPE土工膜隔离墙、水泥帷幕灌（注）浆墙、高压喷射灌浆

墙、水泥搅拌桩墙、GCL复合垂直防渗屏障、渗透反应墙等八

种，应根据现场勘察结果进行垂直阻隔工程的可行性和适用性

分析，选取适宜堆场实际情况的垂直阻隔技术，设计合理的垂

直阻隔尺寸、垂直阻隔上下游水头控制以及垂直阻隔服役寿命；

水平阻隔技术包括混凝土水平阻隔、黏土水平阻隔、柔性水平

阻隔技术等三种，选材主要有混凝土、天然矿物材料及人工合

成材料等，选型、初步设计宜参考GB18598、GB18599、GB

16889、GB50869、GB/T50934和GB51220相关技术规定要求。

针对生态恢复，采用构建基质层、植被层、截排水沟系统

等实现整体化金属矿山固体废物堆场生态重建。采取去除、固

化等方法降低基质层中潜在重金属污染物，优先选取农林固体

废弃物、有机肥料、无机肥料、保水剂、菌剂、天然矿物材料

作为基质层原料，依据堆场污染情况适当调节原料配比，形成

稳定适宜的植被生长基质层；边坡选择护坡作用为主的适生灌、

草品种，顶部平台选择适生乔、灌、草均衡配置的植被方式，

4

优先选取耐酸性、耐贫瘠、耐重金属的乡土品种。播种方式可

混合喷播、撒播、条播、点播，也可喷播草本植物后适当移栽

灌木与乔木；播种后，跟踪检测并抚育、管护植被层，植物发

芽率不低于85%，覆盖度不低于90%，土壤有机质含量不小于

1%，污染土壤修复后重金属含量达到建设用地土壤风险管控值。

废石场/酸性废石场在符合无潜在污染物、无有毒有害重金

属、不引起食物链污染、适宜坡度、pH等条件下，可复垦为农

地、林地、牧业场地、仓库/货场等工业用地、蓝/排球场/旱冰

场等文娱或体育用地，废石场边坡主要利用为灌、草地。

（3）尾矿库污染控制工程技术标准

尾矿库运营、管理单位在环境监测等活动中发现尾矿库周

边土壤和地下水存在污染物渗漏或者含量升高等污染迹象的，

应当及时查明原因，采取措施及时阻止污染物泄漏，并按照国

家有关规定开展环境调查与风险评估，根据调查与风险评估结

果，提出环境风险防控和环境安全隐患排查治理对策、建议，

采取风险管控或者治理修复等措施；新建、改建、扩建尾矿库

的，应当根据国家有关规定和尾矿库实际情况，配套建设防渗、

渗滤液收集、废水处理、环境监测、环境应急等污染防治设施。

实施闭库的尾矿库，应根据闭库验收要求实施阻隔防渗工程；

闭库尾矿库应采取抑尘和生态修复措施，抑尘可选用无二次污

染、环境友好的聚合物、表面活性剂、粘合剂、纤维材料等制

备抑尘剂，提高尾矿库表层抗风蚀、抗水蚀、抗冻融性能，生

5

态恢复后，尾矿库边坡植被发芽率不低于85%，覆盖度不低于

90%，沉积滩植被发芽率不低于85%，覆盖度不低于80%，有

机质不小于1%；尾矿库边坡复垦不可作为农、林、牧等其他利

用场地；沉积滩在满足无潜在污染物、无有毒有害重金属、适

宜坡度与pH条件下，可复垦用于农地、林地、牧业场地。

（4）堆浸场污染控制工程技术标准

堆浸场防渗系统结构应根据场地条件、上载负荷、堆浸矿

石性质、浸出液性质及水压等综合确定，包括天然黏土防渗结

构、单层人工材料防渗结构、复合人工防渗结构、双层人工材

料防渗结构、垂直防渗墙结构等；对于土壤有机质严重流失、

硫化严重、污染严重的堆浸场，宜采用客土、覆土法对土壤进

行修复，覆土度不应小于30cm；对于土壤污染严重的堆浸场，

宜采用物理法、化学法进行土壤修复。物理法可采用粉煤灰、

水泥等单一或复合材料作为固化剂，对土壤污染物进行固化；

化学法可采用石灰、磷灰石、钙镁磷肥、石灰石粉、羟基磷灰

石、重金属螯合剂、表面活性剂等化学改良剂等进行土壤改良；

堆浸场生态恢复措施参考废石场/酸性废石场生态恢复措施标准。

2.技术指标的确定依据

对现行国家标准中涉及金属矿山固体废物堆场污染控制的

相关标准进行了调研分析，汇总如表1，根据现行标准与工程实

践经验，确定本标准中涉及的技术指标。

6

表1现行标准涉及的技术指标

序号标准名称工程措执行标准

施

废石场：恢复为农业植被时，覆土厚度应在

50cm以上；恢复为林灌草等生态或景观用

地的，根据土源情况进行适当覆土。

尾矿库：尾矿库闭库后，坝体和坝内应视尾

覆土

矿库所处地区气象条件、尾矿污染物毒性、

植被恢复方式、土源情况进行不同厚度覆

《矿山生态环

土，因地制宜进行植被恢复和综合利用，恢

境保护与恢复

复植被的覆土厚度不低于10cm。

治理技术规范

1易于积水的污染场地应采用防渗膜、土工

（试行）》

膜、土工布、GCL膨润土垫等做好防渗漏措

（HJ651-

施，根据污染场地天然基础层的地质情况分

2013）防渗

别采用天然材料衬层、复合衬层或双人工衬

层作为其防渗层，必要时设置集排水系统，

防止污水渗漏和扩散。

酸碱污染场地应采用水覆盖法、湿地法、碱

酸性污

性物料回填等方法进行场地修复，使修复后

染治理

的土壤pH值达到5.5至8.5范围。

对于污染场地，要根据污染物性质及污染程

度，因地制宜采取物理、化学或生物措施去

污染治除或钝化土壤污染物。对于通过上述措施仍

《金属矿山土

理、铺无法将污染物消除或抑制其活性至目标水平

地复垦工程设

2设隔离的污染严重的土壤，要通过采取工程措施铺

计标准》（GB

层、覆设隔离层，再进行覆土，覆土厚度一般为

51411-2020）

土50cm以上。铺设隔离层时要对隔离材料有

毒有害成分进行分析，避免隔离材料造成二

次污染。

a）固化后的土壤应在初凝前完成成型，一

般宜在8h内。可采用制砖机、造粒机等设

备制成块状、粒状固化块，或直接浇注成

型，振动压实；

b）固化初凝成型完成后应进行养护，将固

《污染土壤修

化体用薄膜、草席等覆盖，保持表面潮湿。

复工程技术规固化/

养护时间一般不少于14d，具体养护时间根

3范固化稳定稳定化

据胶凝材料、外加剂和环境湿度等确定。当

化》（HJ养护

昼夜平均气温小于5℃或最低气温小于-

1282-2023）

3℃，可采用蒸汽等养护方式；

c）采用稳定化技术时不需要成型，搅拌完

成后堆成条垛状，保持水分养护，养护时间

一般不少于7d，确保药剂有足够时间与污

染物接触和反应。

7

污染地块阻隔阻隔屏障厚度设计主要考虑防污有效性、水

工程技术指南阻隔工力梯度和施工机械尺寸等因素。垂直阻隔屏

4

（征求意见程障应嵌入渗透系数不大于10-7cm/s的隔水层

稿）中，嵌入深度不小于2m。

单层人工材料防渗结构材料的选择：1）高

密度聚乙烯（HDPE）土工膜上宜采用土工复

合排水网作为隔离保护层；2）高密度聚乙

烯（HDPE）土工膜的厚度不应小于2.0mm；

3）隔离保护层当采用土工布时，规格不宜

《有色金属堆

小于600g/m2，也可采用土工复合排水网。

浸场浸出液收防渗结

复合人工防渗结构材料的选择：1）高密度

5集系统技术标构域的

聚乙烯（HDPE）土工膜上宜采用土工复合排

准》（GBT设计

水网或土工席垫作为保护层；2）高密度聚

51404-2019）

乙烯（HDPE）土工膜的厚度不应小于

2.0mm；3）压实土保护层，厚度不得小于

0.75m，压实土层的渗透系数不大于5×10-

5cm/s；4）钠基膨润土防水毯渗透系数不得

大于5×10-9cm/s，规格不得低于4800g/m2。

8

四、主要试验（验证）的分析、综述报告，

技术经济论证，预期的经济效果

1.主要试验（验证）的分析及综述

对国内几个典型的金属矿山固体废物堆场污染治理与生态

修复工程进行了调研总结，具体如下：

（1）钒矿废石堆场污染治理与生态恢复工程

某钒矿酸性废石堆场采用基质改良-覆盖阻隔-生态恢复的技

术开展污染治理与生态修复。废石场呈现中度酸性，设计采用

2kg/m2的石灰进行土壤酸性中和，在表层的酸性进行中和后，

后期采用草木灰辅助进行改良，设计采用的草木灰用量为

1kg/m2。在实施土壤改良工程后，实施物理阻隔工程，铺设的

阻隔材料采用自主开发的人工复合隔离材料，其中包括低渗透

层、导水层和基质层，通过长丝土工布从上至下依次连接导水

层和基质层、低渗透层。位于最上层的导水层，疏导降雨的入

渗水；中间层为基质层，为植物生长提供介质；最下层为低渗

透层，用于与地表之间隔离和防渗。结合场地特点，人工复合

隔离材料中的低渗透层的单位面积含膨润土量为1500g/m2。坡

面采用厚层基材喷播技术。生态恢复面积为6600m2，其中采掘

面恢复面积1000m2（A区），废石场堆体坡面恢复面积5600m2

（C区）。顶部平台（B区）在喷播前期进行坑覆土植树工程，

9

种植穴规格60cm×60cm×80cm。栽植密度为2500株/hm2。圆柏、

臭椿间种。植树面积3500m2。辅助工程主要为淋滤水收集池，

淋滤水收集池位于山谷底端平台928.73标高。蓄水池断面尺寸：

长10m×宽10m×深1m，钢筋混凝土结构。

工程实施后，废石场淋滤水V、Cd、Cr、Pb、As等特征重

金属污染物平均浓度减少80%以上，新增生态修复面积1万平

方米，取得了良好的治理效果。

（2）铜矿废石堆场污染治理与生态恢复工程

某铜矿废石堆场污染治理与生态恢复工程，采用酸性改良-

水平覆盖-生态恢复的方法进行污染治理与生态修复。酸性改良

层采用尾矿、石灰和粘合剂按一定比例混合制成；隔离层采用

多层覆盖CCBEs模型设计，选取农作物秸秆、农作物果壳、木

材加工的废弃物以及粉状钠基膨润土防水毯为原料；植被层基

质采用尾砂、混合改良材料、稻壳、鸡粪、发酵污泥、膨润土

混合制成，植被层种子采用混合喷播的形式播种。其中，植被

类型和用量通过耐酸实验、酸性胁迫实验、植物现场配置实验

选取，覆盖层原材料均通过可行性研究。

工程实施后，相比于对照组，其他三个区域水质有显著变

化。在完成治理前期，堆场内还有淋溶液储未全部释放出来，

所以在前期淋溶液的pH变化较小，随着后期植被覆盖度的增加

和复合隔离材料的作用，下雨进入堆场的入渗量逐渐减少。从

pH的变化来看，相比对照，浓度相差将近2个数量级。淋溶液

10

中特征重金属Cu含量随着时间的推移平均下降了接近30%，体

现出显著性差异。堆场治理后，1个月后坡面出苗较好，6个月

后堆场植被盖度达到90％以上，有效的控制了水土流失。植被

整体生长状况良好，灌木植物分布均匀。

（3）尾矿库污染治理与生态恢复工程

某铜矿尾矿库采用无土复垦技术进行生态修复。为解决种

植基质肥力低下，难以满足植被建立的基本肥力要求的问题，

首先对尾砂进行基质改良，采用微量元素复合肥料BB和人工有

机肥料改良，辅助微生物复合菌剂、保水剂；优选适应当地气

候条件、适宜在尾矿库种植的高羊茅、苜蓿、沙打旺、三叶草、

狗牙根、香根草共6种植物按一定比例进行栽种；对土壤和植

被生长效果进行跟踪调查，发现植被生长基质内微生物及植被

根系等作用可使尾砂壤化速度明显加快，水分含量呈现上升趋

势，藓类植物在植被覆盖的尾砂地表上随处可见，同时，生长

2-3季的植株，有的品种根系控制面积直径达1.8m，有的品种根

深达1.5m。由于植被的覆盖及植被根系的固土作用，尾矿库粉

尘得到有效抑制，对库下游的大气、水体、土壤污染得到缓解，

在保护当地社区居民免受尾砂粉尘污染上发挥了积极作用。经

长期监测表明，植被覆盖度保持在80％以上，部分细砂区地带

覆盖度达90％。尾矿库恢复植被后，使夏季强烈日照下的尾砂

地表高达50℃和极端地表低温的不同季节不同时段的昼夜温差

大为缩小，温差值趋于普通地表，对局地小气候已经发挥良好

11

调节作用，生态环境有效改善，据现场监测小动物回归情况调

查，目前已经有多达20多种的昆虫、小鸟、小兔回迁尾矿库。

2.技术经济论证

本标准提出