（一）矿山废水的来源
矿山废水主要来源于矿山生产。按生产过程，可分为采矿作业废水和选矿作业废水；按废水pH值，可分为酸性废水、碱性废水等。
1、矿山酸性废水。大部分有色金属矿山都含硫或共生硫化物，如黄铁矿、黄铜矿等。硫化矿物在自然界中经氧化、风化、分解及水－气－酸－矿物反应的综合作用下，形成矿山所特有的酸性废水。其破坏程度与酸性水产量、pH值、金属离子种类及价态、浓度有关。部分矿山废水pH值及重金属含量见表1。
表1 部分矿山废水pH值及重金属含量表
矿山酸性废水主要来源于矿坑水、废石堆淋滤液等，其对环境的污染可归结为酸性废水和重金属离子两个方面。
2、矿山碱性废水。矿山碱性废水主要产生于选矿作业，在对矿石进行浮选富集时，为获取最佳的分离效果，需要对矿浆体系进行pH值的调整。通常有色金属矿石在碱性条件下可获得较好的可浮性，如黄铜矿pH为10.5时，其可浮性最佳，由此而产生的废水通常呈碱性。随着生产过程所添加的药剂等的不同，碱性废水含有不同的污染物。
（二）矿山废水的特点
矿山废水中的主要污染物，包括重金属、酸、有机污染物、油类污染物、氰化物、氟化物和可溶性盐类等。重金属污染和酸污染是废水污染中最普遍的，废水中的重金属主要有铅、锌、镍、铜、汞、铬、镉、钴、锰、钛、钒和铋等。
矿山废水的特点：废水量大、水流时间长；排水点分散、水质水量随季节和气候变化较大；富含多种金属离子，如Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Pb2+等；具有较低的pH值等。
（三）矿山废水的危害
矿山废水的危害性，包括对生态环境的破坏和对生物体的毒害，主要来自于酸污染和重金属污染。矿山酸性废水大量排入河流、湖泊，使水体的pH发生变化，抑制细菌和微生物的生长，影响水生物的生长，严重的导致鱼虾的死亡、水草停止生长甚至死亡；天然水体长期受酸的污染，将使水质及附近的土壤酸化，影响农作物的生长，破坏生态环境。矿山废水含重金属离子和其他金属离子，通过渗透、渗流和径流等途径进入环境，污染水体。经过沉淀、吸收、络合、螯合与氧化还原等作用，在水体中迁移、变化，最终影响人体的健康和水生物的生长。
二、矿山废水的管理
（一）废水处理和资源化管理
1、化学沉淀法
化学沉淀法就是向废水中投加沉淀剂，使重金属离子形成碳酸盐、氢氧化物和硫化物等沉淀，重金属离子以含水金属氧化物、氢氧化物，硫化物等形式从废水中分离出来，从而使得废水得以净化的方法。化学沉淀法对重金属废水的处理具有较好的适应性，因此被广泛应用于重金属废水的处理过程中。常用的沉淀剂有石灰、氢氧化钠、硫化钠等。
采用化学沉淀法处理重金属废水时，会产生大量的重金属污泥，需要妥善处理或处置。如工业废水含100mg/L的Cu2+，能产生10倍重金属盐含量的污泥。在采用石灰做沉淀剂时，不适合处理废水量大、重金属离子浓度低的废水。
2、离子交换法
离子交换法是利用重金属离子与离子交换树脂发生离子交换，使废水中重金属浓度降低，从而使废水得以净化的方法。离子交换法的主要功能有：①去除各种有害重金属离子，以应付今后将日趋严格的排放标准。②回收废水中的有价值金属，如金、银、铜、镍、铬等。③提高水的循环利用率，节约日益匮乏的水资源。
废水资源化管理。矿山废水资源化包括废水回用和重金属离子的回收两方面的内容，主要方法有硫化沉淀法、离子交换法、膜分离法、电解法、金属置换法等。
(1)废水回用
废水可以在一定的生产过程中多次重复使用，如图1所示。
图1 矿山废水回用系统
通过废水直接回用或经过处理后回用，可以最大限度利用废水，既能减少废水的排放量、减轻环境污染，又能减少新水补充、节省水资源，解决日益紧张的供水问题。如某铜矿利用露天矿酸性废水进行选硫，硫回收率90%以上，获得了较好的经济效益和环境效益。用反渗透工艺处理某金铜矿山酸性废水，通过两段反渗透处理，水回收率可达36. 79%。
(2)重金属的回收
重金属是不可再生资源，矿山废水中重金属含量较高，对废水中重金属离子等的回收十分必要。对矿山含铜酸性废水，采用石灰中和沉淀法和石灰调pH一铁屑置换一石灰沉淀法分别进行试验，经铁屑置换后，海绵铜品位20. 53%，回收率96. 7%，废水中大部分的铜以海绵铜的形式得以回收。采用反渗透工艺，对浓缩液用硫化沉淀处理，得到含铜质量分数26%的铜渣，铜回收率可达74%。
（二）废水的预防
除对生产过程中产生的废水进行治理和利用外，还需要预防废水的产生，从源头减少矿山废水的产生量。
1、开挖排水沟，排水疏干。露天采矿场、尾矿库等采用排水沟渠，拦截流向采场、尾矿库区的地表水及降水。
2、防水堵漏。为防止或减少降水及地表水进入矿坑，对矿井附近的地表各种裂隙通道、岩溶塌陷以及可能渗水的洼地等，用粘土或水泥等进行回填堵漏。
3、河流改道。当流经矿区的河流，对矿坑水有严重影响时，可考虑将河流改道。
井下防水。①合理进行开采布局，采用正确的开采方法。矿层开采顺序和井巷布置，应从水文地质条件简单开始，在强含水层或地表水体下采矿时，应尽量采用充填法，避免采用大跨度的崩落法等。②留防水岩柱截住地面和井下各种水源。当矿层直接位于地表水体和含水层之下，而水源又无法疏干时；当地表水体和强含水层通过断层和裂隙与矿层有水力联系时，可采用此法。
酸性废水预防。①对已废弃的废石堆积地进行密封（喷洒沥青、泥土覆盖、植被），以隔绝空气和雨水的冲刷。对正在使用的废石堆积地，要合理安排，尽可能将堆满的部分（不使用部分）进行密封；对正在用的场地，则可以在其周围修设渠道、排水孔或分层喷洒沥青及其它价廉的覆盖层。在废石场地的安排上，尽可能地与分区开采及复原结合安排，尽量减少暴露在外面的废石量。②矿坑封闭。废旧坑道流出的矿坑水，通常占矿井废水的相当多部分，而且这些水污染及酸化状况特别严重。对这些从坑道流出的水，可采取密封坑道，隔绝空气的方法，以预防其受污染程度进一步增加或对其他水体的污染。
（三）废水日常管理
1、企业对废水日常监测
企业按日常监测制度对废水中的污染因子进行日常监测，并予以记录，以判定废水是否满足排放标准的要求。在监测到排放废水水质不满足相关排放标准时，应将信息及时传达到废水处理系统，将排放废水返回废水处理系统，进行重新处理。在生产过程中，废水的产生量和浓度发生波动时，增加原废水水质监测频次，以便于及时调整药剂的添加量，保证废水处理后出水水质。
2、政府环保部门对废水日常监测
环保局对废水进行日常监测，以判定企业的环境行为是否符合法律法规的要求。企业应配合、支持环保部门对废水进行日常监测，介绍企业生产过程及使用的原辅材料，废水中存在的污染物及日常浓度范围。政府部门在了解企业废水的相关信息的基础上，进行废水的日常监测，作出企业环境行为的合法性评价。
废水处理工艺，是废水进入环境前进行无害化处理的必要过程。废水处理工艺设施的状况，关系到废水水质处理的程度，废水能否满足排放标准的要求，甚至关系到废水处理系统的安全性。废水处理工艺设施日常管理的内容，包括设施的完好率、运转率；废水处理工艺与废水量和废水水质的适应性；药剂配制与加药量；工艺参数的检测等。及时发现工艺设施存在的问题，以便采取相应的应急处理程序，杜绝废水处于失控的状态。
三、结语
重金属造成的水源和土壤污染，已对中国的生态环境、食品安全、百姓身体健康和农业可持续发展构成严重威胁。2009年，中国重金属污染致病事件频发，环保部共接报12起重金属、类金属污染事件，有色金属矿山的采选被认为是排放重金属的主要工业源之一。
对于矿山废水，从废水预防、废水资源化、废水日常管理等方面，加强对废水的管理，可以实现降低废水产生量，减少废水和重金属的排放量，杜绝矿山废水对生态环境的破坏和对生物体的毒害。
