我國(guó)礦山生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及治理措施

肖勇軍

（重慶市秀山縣環(huán)保局環(huán)境監(jiān)測(cè)站 重慶秀山 409900）

我國(guó)礦山生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及治理措施

肖勇軍

（重慶市秀山縣環(huán)保局環(huán)境監(jiān)測(cè)站 重慶秀山 409900）

我國(guó)礦山生態(tài)環(huán)境比較嚴(yán)重，對(duì)其進(jìn)行治理已經(jīng)迫在眉睫。本文主要闡述了我國(guó)礦山生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，并且針對(duì)存在的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題提出了相對(duì)對(duì)策。

礦山；生態(tài)；環(huán)境；大氣；地質(zhì)；治理

引言

礦產(chǎn)資源為不可再生性資源，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源的需求量不斷增加，礦山開(kāi)采規(guī)模和強(qiáng)度不斷增大，必將出現(xiàn)礦產(chǎn)資源逐漸枯竭的現(xiàn)象。盲目開(kāi)采既浪費(fèi)了礦產(chǎn)資源又破壞了當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境、使地質(zhì)環(huán)境條件逐漸惡化，地質(zhì)災(zāi)害不斷發(fā)生，影響了正常的生產(chǎn)、生活秩序，制約著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為了合理開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源，達(dá)到既合理開(kāi)發(fā)，充分利用礦產(chǎn)資源，又有效保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境，必須加強(qiáng)對(duì)我國(guó)礦山生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及治理措施的研究。

1 我國(guó)礦山生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

截至2007年年底，全國(guó)共有非油氣礦山126370個(gè)，開(kāi)采的礦種多達(dá)193種。中國(guó)成礦時(shí)空跨度大，礦種齊全，并擁有一批儲(chǔ)量大、遠(yuǎn)景好的礦種，且有20種重要礦產(chǎn)名列世界前茅。礦業(yè)活動(dòng)誘發(fā)的環(huán)境問(wèn)題與礦產(chǎn)種類，開(kāi)發(fā)方式，環(huán)境地質(zhì)背景以及企業(yè)的規(guī)模、性質(zhì)有關(guān)。不同的礦山由于開(kāi)采的礦種不同，會(huì)產(chǎn)生不同的礦山環(huán)境問(wèn)題。中國(guó)采煤以礦井開(kāi)采為主，如山西、山東、徐州及東北地區(qū)大多數(shù)采用礦井開(kāi)采，也有露天開(kāi)采。露天開(kāi)采會(huì)破壞和占用大量土地，露天開(kāi)拓、運(yùn)輸及廢石堆放產(chǎn)生的大氣污染，直接破壞生態(tài)環(huán)境和自然景觀，采場(chǎng)和排土場(chǎng)風(fēng)、水復(fù)合侵蝕造成的邊坡穩(wěn)定問(wèn)題，排土場(chǎng)煤矸石酸性滲流污染，露天采礦造成的地下水疏干和區(qū)域水位下降。井工開(kāi)采礦井涌水誘發(fā)排、供水及生態(tài)環(huán)境三者之間的矛盾，采礦誘發(fā)的地面塌陷及其對(duì)地面建筑物、土地和生態(tài)環(huán)境的影響，固體廢棄物占地及不合理堆放引起的滑坡和泥石流。

1.1 對(duì)大氣環(huán)境的影響

礦山開(kāi)采產(chǎn)生的粉塵、廢氣、有害氣體改變了礦區(qū)大氣自然狀態(tài)的成分和性質(zhì)，甚至形成酸雨，導(dǎo)致大氣環(huán)境質(zhì)量明顯下降的現(xiàn)象。有害氣體和酸雨的沉降，污染地表水，土壤，農(nóng)作物和植被。全國(guó)煤炭每年由燃燒排入大氣中的廢棄估計(jì)在1700億m3，煙塵0.3Mt以上，SO20.32Mt左右，每年排出甲烷量為90億～100億m3，約占世界甲烷排放量的30%露天開(kāi)采和井工開(kāi)采工業(yè)廣場(chǎng)建設(shè)剝離的表土、基巖和煤層的穿孔、爆破以及巖塊和煤炭在破碎、裝載和運(yùn)輸過(guò)程中，煤塵，粉塵。我國(guó)現(xiàn)有煤矸石石山130座正在自燃，約占矸石山總數(shù)13%。產(chǎn)生CO、CO2、NOx、H2S等有毒害氣體，同時(shí)伴有大量煙塵，給礦區(qū)造成嚴(yán)重污染。燃煤產(chǎn)生的SO2是導(dǎo)致我國(guó)西南、華南、華中地區(qū)酸雨污染的直接原因，進(jìn)入土壤，危害農(nóng)作物、森林生態(tài)系統(tǒng)；進(jìn)入地表，引起水體酸化，破壞水生生態(tài)系統(tǒng)，還會(huì)導(dǎo)致建筑物中某些金屬和非金屬材料部件受到緩慢腐蝕，損壞人體健康，影響野生動(dòng)物生存。煤炭井工開(kāi)采所散發(fā)出來(lái)的甲烷，稱為煤層瓦斯氣，會(huì)污染大氣、污染土壤。

1.2 對(duì)水環(huán)境的影響

對(duì)水環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在廢水排放污染和疏干排水引起的水文地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題兩個(gè)方面：

1.2.1 廢水排放污染

礦山廢水污染主要來(lái)自礦山建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中排放的礦井水、選礦廢水、尾礦水及廢石堆放場(chǎng)淋溶水等。在礦山開(kāi)采過(guò)程中，破壞了地下水原始的賦存狀態(tài)并產(chǎn)生裂隙，或激活了導(dǎo)水?dāng)鄬樱龠M(jìn)了各含水層之間的水力聯(lián)系，大氣降水和地表水可通過(guò)滲透補(bǔ)給，使各種水沿著原來(lái)的和新所形成的裂隙、斷層滲入井下采掘空間形成。選礦廢水水量大，懸浮物含量高，有害物種類多等特點(diǎn)，主要有害物質(zhì)有重金屬和選礦藥劑。對(duì)環(huán)境影響有：①懸浮固體淤塞河道；有毒藥劑使水體及周圍空氣變臭；魚(yú)蝦減少；②有毒金屬造成水體污染，在魚(yú)和農(nóng)作物中富集對(duì)人體危害。露天礦、排礦堆、尾礦及矸石堆經(jīng)雨水淋濾、滲透后，形成含有高濃度硫酸和硫酸鹽以及重金屬有毒元素的淋溶水徑流，若不處理，對(duì)地表水、地下水、土壤、農(nóng)作物造成污染，有害元素成分發(fā)揮也會(huì)污染空氣。

1.2.2 疏干排水引起的水文地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題

露采和井巷開(kāi)掘均會(huì)使地下水的賦存狀態(tài)發(fā)生變化、改變地下水的徑流和排泄條件，浪費(fèi)地下水源，地下水水位下降，水文環(huán)境惡化。礦井突水事故是常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害。30年來(lái)，因突水淹沒(méi)礦井58次，部分淹井64次，經(jīng)濟(jì)損失27億元。1984年，開(kāi)灤范各莊大水災(zāi)，損失5億元，河南焦作礦，突水事故270次，突水淹沒(méi)礦井19起。沿海地區(qū)礦井，疏干排水使海水入侵，破壞淡水資源，影響植物生長(zhǎng)。

1.3 對(duì)土地資源的影響

采礦對(duì)土地的破壞主要是指占用土地和破壞土地，為采礦服務(wù)的交通設(shè)施和采礦生產(chǎn)過(guò)程中因堆放大量的廢棄物占用土地，以及因礦山開(kāi)采產(chǎn)生地面開(kāi)裂、變形及地表大面積的塌陷等。露天開(kāi)采對(duì)土地資源破壞及其他影響對(duì)表層土的直接剝離挖損礦區(qū)的開(kāi)發(fā)加劇了水土流失和土地沙漠化。井下開(kāi)采引起崩塌、滑坡、地面開(kāi)裂與沉陷等土地破壞，采煤沉陷是我國(guó)煤礦區(qū)最主要生態(tài)破壞形式。截至2007年底，沉陷土地總面積已達(dá)40萬(wàn)ha，平均開(kāi)采萬(wàn)噸煤沉陷土地面積0.2ha，按年采2000Mt計(jì)，采煤沉陷土地還以4.4萬(wàn)ha/a的速度遞增。煤炭的開(kāi)采和分選加工產(chǎn)生了大量的煤矸石，坑口發(fā)電廠又產(chǎn)生大量的粉煤灰。大量礦山固廢占用農(nóng)田，污染礦區(qū)環(huán)境，破壞生態(tài)平衡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)有煤礦現(xiàn)有的矸石山有1000余座，總堆積量達(dá)30億t，并且每年排放1.5億～2.0億t，占地面積超過(guò)55km2。綜合利用率只占20～40%。

1.4 噪聲污染

礦山采礦機(jī)械振動(dòng)、爆破、機(jī)械維修、選礦作業(yè)以及礦區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)。礦山噪聲源數(shù)量多、分布廣，不少設(shè)備、作業(yè)區(qū)噪聲大于90dB的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)礦山工廠、周邊居民形成危害。

1.5 引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害

采礦過(guò)程中，在一定的地質(zhì)、地形及氣象條件下，在礦山及其相鄰地帶會(huì)發(fā)生山體崩塌、滑坡、泥石流、尾礦庫(kù)潰壩等地質(zhì)災(zāi)害。

2 礦山生態(tài)環(huán)境治理措施

2.1 大氣和污水環(huán)境治理

礦井原煤在儲(chǔ)裝運(yùn)時(shí)，將產(chǎn)生煤粉塵。原煤從主井口至原煤地面儲(chǔ)煤場(chǎng)及原煤外運(yùn)過(guò)程中可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。對(duì)廠區(qū)內(nèi)露天儲(chǔ)煤場(chǎng)要求采用噴淋灑水的抑塵措施，同時(shí)在貯煤場(chǎng)四周種植高大樹(shù)木形成隔塵綠化帶；對(duì)運(yùn)煤汽車要求采取加蓋蓬布、控制裝載量等措施，以控制煤塵對(duì)環(huán)境的污染。對(duì)鍋爐產(chǎn)生的廢氣采用麻石噴霧水浴脫硫除塵器處理。除塵效率可達(dá)96%，脫硫效率60%以上，處理后的煙塵濃度52mg/Nm3，SO2排放濃度402mg/Nm3，處理后的煙氣采用30m高煙囪排放。鍋爐煙氣經(jīng)處理后，煙塵、二氧化硫排放濃度均符合《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13271-2001）中Ⅱ時(shí)段二類區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)濃度值。排矸場(chǎng)要求采用高壓水槍噴霧措施，以防止揚(yáng)塵產(chǎn)生；對(duì)道路揚(yáng)塵，要求采取定期灑水的措施來(lái)抑制路面揚(yáng)塵。

礦山生產(chǎn)產(chǎn)生污水主要為井下涌水和工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)職工生產(chǎn)生活用水，礦井污水處理設(shè)計(jì)采用混凝沉淀工藝處理。生產(chǎn)生活污水采用一體化污水處理措施處理。工業(yè)場(chǎng)地生產(chǎn)、生活污廢水主要由燈房浴室廢水、機(jī)修車間廢水、食堂廢水、辦公樓和單身樓生活污水等構(gòu)成，其主要污染物是懸浮物和有機(jī)物。污廢水中食堂和機(jī)修車間廢水采用隔油池預(yù)處理，辦公樓及單身樓生活污水采用化糞池預(yù)處理。

2.2 噪音污染的治理

設(shè)計(jì)在設(shè)備選型時(shí)，首先選擇高效低噪設(shè)備；對(duì)于通風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、瓦斯泵、鍋爐房引風(fēng)機(jī)等產(chǎn)生的空氣動(dòng)力噪聲，在風(fēng)機(jī)進(jìn)出氣管上安裝消聲器的措施進(jìn)行降噪；對(duì)于在其它不易采取消聲、隔聲措施的高噪聲源附近工作的人員，則采取佩帶防聲耳塞、防聲耳罩等個(gè)體防護(hù)措施。

2.3 采空區(qū)土地及廢渣場(chǎng)土地復(fù)墾

土地復(fù)墾，是采空區(qū)造成的地面沉陷、排土場(chǎng)、尾礦堆和閉坑后露天采場(chǎng)治理的最佳途徑，不僅改善了礦山環(huán)境，還恢復(fù)大量土地，因而復(fù)墾具有深遠(yuǎn)的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 地質(zhì)災(zāi)害防治

礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害主要包括滑坡、泥石流、地表裂縫、地面塌陷等，針對(duì)不同的地質(zhì)災(zāi)害需采取不同的防治措施，具體措施如下：

2.4.1 滑坡地質(zhì)災(zāi)害防治

防治滑坡的工程措施很多，歸納起來(lái)分為三類：①消除或減輕水的危害；②改變滑坡體外形、設(shè)置抗滑建筑物；③改善滑動(dòng)帶土石性質(zhì)。

2.4.2 泥石流地質(zhì)災(zāi)害防治

抵御泥石流災(zāi)害時(shí)，往往采用綜合治理的方案，即采取坡面、溝道兼顧，上游、下游統(tǒng)籌的綜合治理方案。一般在溝谷上游以治水為主，中游以制土為主，而下游則以排導(dǎo)為主。通過(guò)上游的穩(wěn)坡截水和中游的攔擋護(hù)坡等，減少了泥石流固體物質(zhì)，控制了泥石流規(guī)模，改變了泥石流的性質(zhì)，有利于下游的排導(dǎo)效果，從而能夠有效的控制泥石流的危害。其主要防治措施基本同滑坡地質(zhì)災(zāi)害防治措施。

2.4.3 陷地質(zhì)災(zāi)害防治

地面構(gòu)、建筑物主要采用在工業(yè)場(chǎng)地和風(fēng)井場(chǎng)地下預(yù)留保護(hù)煤柱的方法來(lái)防止采煤活動(dòng)所造成的地面變形的影響。

2.5 做好礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)

長(zhǎng)期進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，在施工中應(yīng)注意可能出現(xiàn)的地質(zhì)環(huán)境改變對(duì)環(huán)境、采礦地影響，盡量避免人為災(zāi)害的發(fā)生。做好礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)，主要是地下采礦地帶，地下開(kāi)始存在采空區(qū)時(shí)，就必須對(duì)采礦區(qū)地表進(jìn)行監(jiān)測(cè)，尤其是雨季和地下爆破前后，應(yīng)該分別對(duì)地面塌陷、地表變形及地裂縫做監(jiān)測(cè)記錄，為減災(zāi)防災(zāi)及綜合治理提供依據(jù)。做好礦山水資源、水環(huán)境監(jiān)測(cè)，地表水環(huán)境主要是監(jiān)測(cè)礦井排水，可在集中排水道中定期取水樣化驗(yàn)檢查，為礦山污水治理提供參數(shù)依據(jù)。礦山水資源主要是監(jiān)測(cè)礦井中涌水量變化情況及地下水在地表出露的泉點(diǎn)水量變化，采取巡查記錄方案。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)環(huán)境生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重，對(duì)其進(jìn)行治理是一項(xiàng)復(fù)雜性和綜合性比較強(qiáng)的工作。在礦山生態(tài)環(huán)境治理中，不僅要根據(jù)污染情況采取對(duì)應(yīng)的治理措施，還需要加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)關(guān)于礦山環(huán)境治理的政策和法律條款的制定，采取綜合措施，解決礦山環(huán)境污染問(wèn)題，促進(jìn)礦山開(kāi)采行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

[1]戚開(kāi)靜，姚海明，郝海周.礦業(yè)開(kāi)發(fā)環(huán)境問(wèn)題與對(duì)策[J].資源與產(chǎn)業(yè)，2006（02）：56～57.

[2]陳余道.礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)[J].桂林工學(xué)院學(xué)報(bào)，1992（04）：22～23.

[3]徐偉.廣安市某礦山環(huán)境地質(zhì)恢復(fù)治理的研究[D].吉林大學(xué)，2006（02）：43～45.

X171.4

A

1004-7344（2016）14-0175-02

2016-5-5

肖勇軍（1975-），男，助理工程師，本科，從事工作方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。