地熱資源利用的開發效應和對策

葉騰升++樊曾影

摘要：地熱資源作為一種清潔可再生能源，已受到國內外廣泛的重視。我國地熱資源豐富，近年來在開發利用方面取得了很大的成績，但同時帶來的開發不利效應也不容忽視，需要引起相關政府部門的高度重視并認真解決，以促進我國地熱能開發利用更好更快地發展。本文基于地熱資源開發利用中帶來的不利效應進行了簡單分析，并提出了切實可行的防治措施，以促進地熱資源開發和生態環境的協調發展。

關鍵詞：地熱資源；開發利用；生態效應；對策研究

一、地熱的形成和基本特點

1.1地熱的形成。地球是一個巨大的球體，分為地殼、地幔、地核。地幔部位都是由熔融狀態的巖漿構成。因此越往地球內部溫度越高。地球內部的熱量都是由歷史演變中地球中的放射性元素衰變而產生的。由此可見地球就是一個巨大的熱能庫。在它里面有豐富的熱能，地熱也由此而來。因為地熱的存在離不開大氣和水，人們也只有通過氣態和液態的物體才能感受地熱的存在，地熱資源屬于一種清潔、環保的新型能源。

1.2地熱的特點：（1）分布廣。地熱的形成離不開地殼的運動，板塊的碰撞擠壓都會帶來大規模的地球能量釋放，這就使得地熱的分布比較廣泛，所以在地表各大板塊的邊緣、碰撞帶都存在地熱。（2）屬于可再生資源。地熱的使用是通過水的對流方式進行能量的傳遞。也是一個無限循環的過程，因此是一個可再生的能源。（3）清潔的新型能源。地熱是一種新型的環保型能源，污染少，利用率高。相比傳統的煤炭、石油來說，地熱對環境的危害可以忽略不計。

二、地熱利用中主要開發效應

2.1地面沉降。如果長期抽取地下熱水而不回灌會引起水位下降，導致地層進一步的壓密，從而加劇地面沉降的發生。根據天津市對市區的沉降測量表明，開采300m深度以下地下水，對地面沉降影響約占總沉降量的35%—50%。在人口居住區會造成住宅樓和其他建筑物基礎的坍塌，而在非人口居住區會對地表水徑流系統造成負面影響。長期地熱流體開采而不回灌，將導致地面的沉降和水平位移。

2.2熱污染。所謂熱污染是指在缺乏梯級利用的情況下，尾水的溫度本身較高，如果沒有采取地熱回灌或是相應的處理措施，就更會促使局部空氣和水體的溫度升高。溫度較高的地熱尾水在排放過程中，會向周圍環境釋放一定的熱量，使周圍的空氣或水體的溫度升高，不僅加快水汽循環，還會使水中缺氧，從而使生態環境發生改變，影響水生生物的正常生活、發育、繁殖等。例如在我國西藏羊八井熱田，由于棄水溫度高達70℃～80℃，自1978年開始開采到1992年，在地熱電站二分廠廠部附近約2000m2的地面溫度升至40℃～90℃。華北有些地區，如天津、河北雄縣廢水溫度達40℃。這些尾水的排放，促使局部空氣和水體的溫度升高，改變了生態平衡，從而影響了環境和生物生長。

2.3化學污染。地熱水含有一些有害成分和污染物，其中最重要的問題是氟。在我國的地熱水中氟的含量最高，一般是015mg/L～17mg/L，最高的可達40mg/L。使用后的高氟地熱水（地熱尾水）長期排放，必然引起附近地區土壤或農田污染。例如河北省河間縣馬16井因尾水長期滲入農田，使耕地變成荒田，不得不向農民賠款。另外高氟水對土壤的污染還表現在水平分布上隨著距離熱井距離的增加而呈下降趨勢。

2.4誘發地震。地熱異常區多處于現代火山、近代巖漿活動地區或近代地殼構造運動活躍地區。當地下熱水被過量開采后勢必會使巖層內及巖層下的水體空缺，一旦流體壓力超過啟動斷層運動所需的臨導值時，大地的穩定性遭到破壞將誘發地震。王衛東（2005，12）等研究了西安及其鄰近地區自從1976年以來該區域的地震活動，得出西安地區的地熱水開采引起了西安附近地區地震活動性明顯增強。在河北省懷來后郝窯地熱田也有類似的現象發生。

三、解決地熱資源開發效應的對策分析

3.1政府加強管理。政府相關部門應加強監控與管理，嚴格地熱工程的審批制度，強調地熱資源開發過程中的監測網絡和回灌系統建設以及綜合開發利用，使地熱資源能夠合理有序地開發利用，減少盲目開采對地熱資源造成的浪費以及過量開采所導致的潛在地質災害影響的積累。

3.2制定健全的法律法規。首先要加快對我國的新能源和可再生資源開采和保護的立法程序，同時完善目前有的對資源開發保護的法律法規，制定一系列相關條例。只有將地熱資源的開采保護納入法律，才會有理論依據，才會有更多的優惠政策，人們才會更加重視地熱資源的開采和利用。在地熱資源的開采和利用中無論是從生產管理體系還是服務體系都應該有一套明確的標準制約。

3.3提高技術水平。加強地熱資源勘查、開發和保護中的關鍵技術研究，如加強地熱尾水回灌技術和地熱尾水處理研究；強化熱能利用效率和傳熱管道保溫措施，降低地熱消耗和尾水溫度；改進地熱鉆井、綜合開發利用和地熱防腐等方面的技術，提高地熱資源的綜合利用效率和經濟環境效益。只有依靠先進的科技才能提高我國地熱資源的開采能力，才能使得資源不被浪費，才能達到節能和保護環境的相結合，才能最大的提高綜合經濟效益，才有利于可持續發展，推進地熱產業化。

3.4加強地熱資源勘察開發利用的監管力度。要使地熱資源勘察開發利用的監管力度得到進一步加強，就需要針對地熱資源的特點，制訂地熱資源管理辦法，進一步規范地熱資源監督管理，健全地熱資源管理體制。為此，就需要嚴格開采層位、開采資源量的管理，加大執法監督的檢查力度，嚴厲查處破壞浪費地熱資源的違法行為，提高資源利用水平。

3.5合理開發、綜合利用。由于地熱資源屬于可再生資源，但是并不意味的我們可以過度的開采。這就要求我們在開發的同時要保護地熱資源。對于一些已經開采枯竭的礦井要實現禁止開采，嚴加保護。對于正在開采的礦井要限制打井，限制開采量。而更多的是需要我國的地質專家不斷的去勘察我國國土上新的地熱資源領域。這就可以實現可持續開發，達到有效利用。

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