對金屬礦山巖土工程環境影響機理的研究

張增祥

衡水市環境衛生管理處，河北衡水 053000

0 引言

礦山巖土工程是伴隨著人類工程活動對于環境影響的深度和廣度不斷增加的同時人類面臨環境問題日益突出的必然結果。由于人們對于自然環境的認識水平的限制使得人類在采取工程活動的時候以及營造人類良好環境的時候不可避免的給生存環境帶來了極大地威脅和影響，這樣不僅威脅了人類的健康安全同時也對人類直接相關的生存環境造成了嚴重的破壞，使得傳統的巖土工程發展到現在面臨了一些新的問題。巖土工程主要是以工程為目的來研究巖土的工程性質，通過對巖土工程措施來對巖土進行整體整治和改造進而使巖土工程性質或者環境滿足工程的具體需要。因此本文轉換思路從以下幾個方面進行了研究，首先是介紹了國內外金屬礦山巖土工程環境研究歷程；其次是分析了金屬礦山巖土工程對環境所產生的問題；最后是分析了金屬礦山巖土工程對環境的影響機理。

1 金屬礦山巖土工程環境研究現狀

環境巖土工程是屬于跨學科的邊緣學科，它覆蓋了大氣圈、生物圈、水圈、地質微生物圈以及巖石圈等多種環境下土和巖石及其相互作用的問題，其主要用來研究在不同環境周期的作用下的工程問題。現在對于巖土工程的環境研究主要關注在以下幾個方面，首先是廢棄物填埋場及污染土處理的相關內容；其次是小環境巖土工程的研究，主要集中在垃圾土、污染土的性質理論與控制等方面同時這些檢測方法簡單，對其應用技術以及方法的創新非常注重，強調了技術的實用性與先進性；最后是現在對于巖土工程不僅從理論上而且在技術上還非常重視研究在保護環境方面的實際工作，歐美等發達經濟國家都有一整套填埋場的規劃勘探以及設計運行的規范。

2 金屬礦山巖土工程環境影響問題分析

在研究金屬礦山對于巖土工程環境影響分析的時候首先要關注礦區自然地理的一些基本情況，其中就包括了金屬礦區的交通地理位置、礦山開采進度情況、地形地貌情況、氣象水文特征、地層巖性和地質構造、金屬礦山形成情況、工程地質條件等，這些都是在研究金屬礦山對于巖土工程環境影響需要首先考慮的因素。同時研究主要從兩個方面展開其一是金屬礦山開采對于巖土工程對于環境的影響，主要包括了主要包括了重金屬污染對礦區巖土工程環境改變的機制等；其二是金屬礦山巖土工程影響問題以及防治技術研究，主要包括了礦山構筑物地面設施等技術的研究。

金屬礦山開采對巖土工程環境的影響主要是以下幾個方面，主要包括了地下開采引起的地面變形和地面塌陷、礦山廢石和尾礦對礦山環境的影響以及尾礦庫及露天礦坑的安全問題等。在礦山開采過程中會有廢氣粉塵和廢渣等的排放會造成大氣污染和酸雨的形成，礦山開采使地下采空、礦坑積水、誘發礦山地質災害造成大量人員傷亡和經濟損失，由于地下采空以及地面坡開挖影響了山體斜坡穩定進而導致開裂崩塌和滑坡等地質災害。金屬礦山巖土工程環境影響中主要存在以下問題，一是對礦山巖土工程環境的問題沒有進行全面詳細普查尚未建立全國性的礦山巖土工程環境信息庫，；二是多數礦山企業在問題出現時都很積極地與相關科研機構合作對巖土工程環境問題進行研究，但是一旦問題暫時解決就不再進行深入研究使得礦山巖土工程環境問題的研究多為短期行為，缺乏長期性以致研究資料不連貫以及利用價值不高形成一種成果雖多但是效果不大；三是礦山巖土工程環境的研究尚未納入國家防災減災體系，只是針對單個或幾個問題從技術和安全生產角度給以解決進而缺乏系統化；最后是礦山生產屬高危險行業而巖土工程環境問題的防范需投入大量資金和人力物力，卻沒有直接經濟產出，缺乏對于金屬礦山巖土工程問題的研究規范性。

3 金屬礦山巖土工程環境污染影響機理研究

金屬礦山巖土工程對環境污染的影響機理是十分重要的，對于以后處理污染巖土工程環境問題做出了一個鋪墊。對于金屬礦山巖土工程環境污染影響機理的研究主要包括礦區土壤重金屬污染機理、地表水與地下水污染機理、尾礦庫污染形成機理三個方面。首先是礦區土壤重金屬污染機理的研究，當土體密實度增加的時候，金屬離子的擴散速度有較為明顯的降低，擴散范圍也明顯減小，其可能的物理原因有土中粘粒含量增加，其可能的化學原因粘土顆粒與土中污染物有物理和化學的吸附及其他化學反應，土壤中化學環境對污染物遷移的影響也是非常顯著的，有時候要遠大于土壤壓實程度甚至粘粒含量的影響。其次是對地表水和地下水的污染機理研究，針對這種流動特征對運移問題進行了研究其運移特征和影響因素是基礎條件。最后是對尾礦庫污染形成機理的研究，通過大量試驗研究結果可知尾礦是否會發生酸性排水和重金屬釋放主要受到其中碳酸鹽礦物的含量的制約。同時對于后期的金屬礦山巖土工程環境污染機理的發展趨勢主要包括了以下幾個方面，主要包括了礦山土壤重金屬污染機理試驗、重金屬污染對巖土工程特性的影響、礦山水體重金屬污染機理試驗、礦山環境地質條件影響預測、礦區及周邊污染機理以及重金屬在水和土壤中的遷移特性等。

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