采礦生產對環境的影響及治理措施

崔 斌，韓克程，葉 旋

(1．中國礦業大學 礦業工程學院，江蘇 徐州 221008;2．中國礦業大學環境與測繪學院，江蘇 徐州 221008)

礦產資源的開發、加工和使用過程不可避免的要破壞環境，造成大氣、水體和土壤的污染，并給人的健康帶來直接危害。根據調查，在化工、能源、建筑、冶金、采礦六大行業中采礦工業對環境的影響最大，而通常一個國家地區環境污染狀況在某種程度上總是跟該地區的礦產資源的消耗水平一致。隨著工業生產的發展，礦產能源在工業結構中起到愈加重要的作用，相應的需求量正在逐年增加，激發了礦產工業規模的擴大。研究在開采加工利用過程中如何限制和減少因采礦生產產生的負面效應，以及采礦與環境之間的相互作用，對于礦山的經濟建設和可持續發展，改善礦產環境，推進國民經濟的持續發展具有十分重要的意義。

1 礦山的環境問題

采礦生產活動無論是地下開采還是露天開采，都需要經過剝離地表巖土層、開掘巷道、產生大量廢棄矸石。選礦過程也不可避免的產生尾礦。根據估計，我國的非煤炭企業每年產生廢石7億多t，尾礦約2億t。廢石和尾礦的存儲堆積會占用大量的土地，造成農田覆蓋和水體阻塞，由此破壞了礦區的環境，若堆積不當還可能會因此產生滑坡災害。近20年，我國出現多次大規模的廢石場、排土場滑坡、泥石流以及尾礦垮塌等嚴重事故，均在不同程度上造成人員傷亡，破壞公路、農田，致使礦區停產。廢石堆或尾礦也會散發出有毒有害氣體，污染大氣和水體。煤礦的矸石山在堆放不當的情況下會發生自然甚至產生爆炸事故，成為更加危險的污染源。秋冬干旱季節，廢石堆、尾礦場產生大量粉塵，而春夏季暴雨季節，被雨水沖走的大量沙石可能阻塞河流，覆蓋農田。廢石和尾礦對環境的破壞主要表現在對土地的占用和破壞，對水體和大氣的污染以及對河道的阻塞等。

多數礦山企業的生產系統包括采礦、選礦和冶礦以及深加工等生產環節，這些過程均會產生大量的工業廢水、廢氣和固體廢棄物，若不妥善治理，將會造成大范圍的環境破壞，帶來經濟損失，影響礦山企業經濟效益。據原冶金部對重點選礦廠的調查，因選礦產生的污染已形成絕產田235．4 hm2，減產268．6 hm2。

礦山企業生產活動對礦山周圍大氣的污染不容樂觀，其中露天開采在大氣污染方面的表現尤為突出。地下開采排放的氣體會對大氣產生影響，如煤礦瓦斯氣體中的CH4是造成溫室效應和臭氧層破壞的主要因素，而CO等氣體則含有毒性，危及人體健康。隨著露天開采活動向深部的發展，開采規模正在擴大，再加上高采高效設備的投入使用，礦區的大氣污染問題愈發嚴重。大型的邊坡爆破工程、采掘設備、運輸設備排放大量有毒有害氣體并產生大量粉塵，使大氣質量降低，工作環境惡化。據觀測，露天礦粉塵濃度最高達到400～1 600 mg/m3，超過衛生標準百倍。爆破工程釋放的毒性氣體，在逆溫條件下，會停留在露天礦深凹坑內，使礦工患矽肺病的概率加大。

采礦工業中噪聲污染甚為嚴重。礦上設備的噪聲級都在95～110 dB(A)之間，有的超過115 dB(A)，都超過了《工業企業噪聲衛生標準》所規定的上限標準。噪聲不僅妨礙人體正常聽覺，引發職業性耳聾，而且還會掩蔽聲音信號，其中包括對預發災難十分重要的經驗性事故前兆，引發傷亡事故。此外，研究表明，噪音還會引起神經和心血管系統等方面的疾病，影響工作人員以及周邊民眾的身心健康。

多數情況下，礦山開采中的采掘工作會在不同程度上給地表植被造成破壞，引發水土流失等地質災害，喪失原有的礦山地質景觀;此外，無論是地下開采的井巷工程還是露天開采的深凹基坑都會破壞原巖應力平衡，在特殊的條件下，會破壞地下及地表水系循環，引起地表沉陷，滑坡和泥石流等，在給予礦區環境嚴重破壞的同時，還會造成礦產資源的損失，使礦山企業蒙受巨大的經濟損失，嚴重情況下還會引起礦區的報廢，并由此引發惡性循環。如1980年湖北省宜昌市的鹽池河磷礦由于地下采空區過大，超過巖層承載能力，致使山崖開裂，經暴雨沖刷侵蝕作用造成山體滑移，巖石掩埋了礦區的建筑物并阻塞河流，造成嚴重的人員傷亡和經濟損失。

2 礦山環境破壞引發的社會效應

礦山開采造成地表下沉、滑坡等，礦渣如隨意堆放，會使我國耕地面積減少，制約礦區農牧業的發展，限制了當地居民生活水平的提高。由采礦引發的地質災害在不同程度上危及人民的生命財產。采礦伴生礦物通常會造成地表水系及大氣的污染，危害礦區居民的健康影響正常生活。礦山開采活動嚴重加劇了生態環境的破壞，地表水系破壞和植被的大量消失再加上采區復墾沒有及時進行，原本就脆弱的生態系統消失殆盡，難以恢復。礦產資源作為一項重要的能源來源，在我國經濟結構中起到舉足輕重的作用。礦區環境的破壞不僅影響正常的開采活動，而且每年花費在環境治理方面的大量資金又影響企業的效益。

3 我國采礦環境治理存在的問題及原因

礦山企業一味的追求經濟指標，缺乏保護甚至是恢復礦區資源環境的意識，不能從根本上實現環境保護和可持續發展。地方領導注重經濟效益、忽視環境，受影響的群眾不懂得維護自己合法權益。國家法律政策規定不清，對破壞礦山環境無強制措施，縱容了肆意開采，造成礦山環境的破壞。各主管部門都有監管權，但管理不力。部門職責交叉、部分職能缺失，責任不明確，不能統一管理，使礦山環境保護和恢復滯后，從而導致礦山環境問題長期得不到重視，逐年惡化。礦山環境治理需要技術資金支持，但現有投入不能滿足經濟和環境需要。礦山的環境治理需要雄厚的資金投入，但是目前的投入太少，或是不能長期持續的投入，只注重短期效益，無法從根本上解決礦山企業發展可持續經濟和改善環境的需要。礦山的環境治理問題不是單一環境學科能夠解決的，從目前所涉及到的問題的復雜性看，只有將多種學科相結合才是一條正確的途徑，其中包括與綠色化工、潔凈煤開采等最新的科學技術的相互融合。但是由于我國的經濟實力和科研實力有限，該方面的科研機構還需要加大建設力度，科研活動還需要加大資金支持。環境的治理是一個全方面的系統工程，長期的監測控制和治理工作涉及到大量的人力和物力，給經濟效益欠佳的礦山企業帶來了沉重的負擔，給環境的恢復增加了困難。我國在礦產方面每年都會花費很大一筆資金，這些資金主要用于礦產資源勘察等方面的支出，再加上為了解決采深增加的支護問題以及復雜條件下的綜合機械化開采技術，除此之外被利用到礦山環境治理方面的資金很少，在某些礦山企業甚至出現零投入甚至負投入的情況。在礦山環境治理方面，2011年雖然政府在兩全使用費和價款上有所體現，但是相對于礦山企業實際需要的資金來說差距太大。

4 礦山環境恢復治理的對策

1)完善礦山環境法律。礦山環境治理的法規制度要與我國環境保護法相協調發展，而環境保護法要盡可能多的考慮到礦山環境的治理。相關部門應制定嚴格的礦業行業法律來約束我國礦山開采時所暴露的生態環境問題。

2)提高開采和治理的科技投入。采礦企業應在原有基礎上提高技術裝備的現代化。采用先進工藝技術，逐步淘汰落后的開采方式，提高開采效率和資源利用率，從源頭上控制廢棄物的產生和排放。只有探索研究礦山環境治理技術，才能在根本上解決礦山環境問題。

3)加強監管力度。對于采礦企業，要嚴格依法執行環境影響評價制度。所有開采礦山需要在確定礦山資源合理開發措施的基礎上，制定有利于環境保護和治理的有效方案。采礦企業要嚴格科學開采做好礦山環境的保護和恢復治理工作，實現在開發中保護、在開采中治理。對于資源枯竭的礦山，要針對礦山環境保護治理進行修復性開采。

4)資源回收利用。由于我國礦產資源日益枯竭，將現有礦山排放的廢石、尾礦作為二次資源進行科學開發利用，在保護國家資源使其得到充分利用的同時又改善了環境。如在礦區建設污水處理廠，利用中水回用技術，既降低污水排放量又提高水的利用率，還節省了資金。對于采礦工藝產生的廢渣如脫硫石膏、煤矸石等在充分回填利用的同時還可作為生產建材的原料，減少堆積占地，恢復耕地或種植樹木。至于伴生資源，可以利用礦區現有設施和人力資源開采，無需單獨建礦開采，實現低成本高效益。

5)積極推進土地資源復墾與生態恢復。由于地下開采，已經形成了嚴重的土地塌陷問題，大量的農田、建筑物受到破壞。對于淺度和中度塌陷，可直接進行土地復墾;深度塌陷，應根據具體情況進行恢復耕地、改造森林或開挖水庫。與此同時應將礦區生態恢復與經濟發展、文化建設相結合，在改善礦區生態環境，減少水土流失的同時，使礦區獲得二次生機，實現經濟效益最大化。

6)引進國外經驗。根據我國具體情況借鑒國外成功經驗，可以彌補我國在礦山環境治理技術方面的落后局面。澳大利亞在對礦山環境治理方面做了大量工作，除了邊采礦邊治理之外，還制定了礦山環境審查評價制度和礦山環境許可證制度等，這些都是值得我國學習和引用的。

5 結論

雖然礦產資源的開采利用給社會發展和國民經濟帶來了巨大收益，但是也使礦區環境遭受了嚴重的破壞。科學合理地對礦產資源進行開發，使礦區環境獲得保護還有很長的路要走。礦山企業必須改變傳統經營思維，轉變經濟發展模式，以發展循環經濟的科學發展觀為指導，技術創新與清潔生產相結合，標本兼治，從采選工藝技術入手，盡可能在礦山的開采、加工和使用過程中限制和減少對礦山環境的破壞與污染，維護礦山生態環境的平衡與平穩。

［1］ 肖惠海，陶知翔．環境保護和管理策略［J］．礦產保護與利用，2008，(2)：12－15．

［2］ 王秀明．礦山環境問題的分析［J］．采礦技術，2008，(7)：93 －96．

［3］ 陶知翔，成先雄，趙美珍．礦山環境問題與防治對策［J］．金屬礦山，2008，(1)：103－106．