淺議阜新礦區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)與治理

陳江燕

(遼寧省固沙造林研究所，遼寧 阜新 123000)

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淺議阜新礦區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)與治理

陳江燕

(遼寧省固沙造林研究所，遼寧 阜新 123000)

摘要依據(jù)阜新礦區(qū)生態(tài)環(huán)境污染、破壞現(xiàn)狀，在礦區(qū)固體廢棄物的處理與利用、礦區(qū)沉陷區(qū)復(fù)墾及礦井水資源化等方面，提出了阜新礦區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)與治理的相關(guān)措施與途徑。

關(guān)鍵詞阜新；礦區(qū)；生態(tài)環(huán)境；修復(fù)；治理

阜新市地處遼寧西部，下轄兩縣(阜新蒙古族自治縣和彰武縣)五區(qū)(海洲區(qū)、太平區(qū)、細(xì)河區(qū)、新邱區(qū)、清河門區(qū))，總?cè)丝?90萬，土地面積1 035 498.5 hm2，是遼寧西部著名的煤電之城。阜新礦區(qū)面積為349.3 km2(采煤涉及面積為600 km2),是我國重要的煤炭生產(chǎn)基地。新中國成立以來，累計(jì)生產(chǎn)煤炭5.2億t，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)。

然而，隨著煤炭資源的大量開發(fā)，原有的自然環(huán)境受到較大的干擾與破壞，礦區(qū)環(huán)境污染、破壞不斷加劇。作為有百余年開采歷史的老礦區(qū)(1897年開采)，如今阜新礦區(qū)環(huán)境問題已相當(dāng)嚴(yán)重：大面積采空區(qū)的形成，引起了土地沉陷，破壞了大量農(nóng)田與屋舍；露天礦的采掘場和外排土場直接壓占了大量土地；煤矸石等固體廢物，吞蝕了大量耕地，產(chǎn)生揚(yáng)塵并造成區(qū)域內(nèi)大氣、水質(zhì)污染等危害。

2001年國務(wù)院確定阜新市為全國資源枯竭型城市經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型試點(diǎn)市，國務(wù)院副總理李嵐清同志明確指出在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型工作的同時，要加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)，把經(jīng)濟(jì)發(fā)展、結(jié)構(gòu)調(diào)整與生態(tài)建設(shè)、環(huán)境保護(hù)緊密結(jié)合起來。礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的優(yōu)劣關(guān)系到廣大礦區(qū)人民的生活質(zhì)量和阜新經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步健康發(fā)展。因此，可以說礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的修復(fù)治理是阜新經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型工作中的重要內(nèi)容。

1礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的污染(破壞)類型與現(xiàn)狀

1.1固體廢棄物

礦區(qū)固體廢棄物以煤矸石為主。據(jù)阜新市地質(zhì)環(huán)境總站統(tǒng)計(jì)，采礦形成的堆積量在1億m3以上的大型矸石山3座，堆積量0.1億m3以上中型矸石山5座，堆積量0.01億m3以上小型矸石山4座，不具規(guī)模的矸石山340多座。礦區(qū)內(nèi)煤矸石總量占地面積32.135 km2，總堆積量12.908 5億m2[1]。

堆積的煤矸石不僅侵占大量的土地，而且污染礦區(qū)環(huán)境。主要表現(xiàn)在以下3個方面：(1)壓占土地；(2)自燃引起大氣污染；(3)污染水源。

1.2地面沉陷

阜新礦區(qū)擁有井工礦8個，阜新煤田地下采空區(qū)平面投影面積為62.52 km2。其中新邱采空區(qū)面積為6.98 km2，高德礦采空區(qū)面積為2.95 km2，平安礦采空區(qū)面積為10.97 km2，五龍礦采空區(qū)面積為4.98 km2，王營礦采空區(qū)面積為10.97 km2，東梁礦采空區(qū)面積為7.37 km2，艾友礦采空區(qū)面積為5.44 km2，清河門礦采空區(qū)面積為12.86 km2[2]。沉陷面積共計(jì)81.46 km2，萬噸煤沉陷面積0.2～0.6 hm2。

地面沉陷是煤炭開采對環(huán)境影響的主要方面。主要危害體現(xiàn)在：(1)對建筑物及道路的損害；(2)對土地利用的影響；(3)對原生態(tài)系統(tǒng)的破壞。

1.3對空氣、水的影響

無論露天煤礦或是井工礦，都會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的大氣污染：露天礦作業(yè)過程中，產(chǎn)生大量的煤塵及其他粉塵，有時甚至在風(fēng)的作用下產(chǎn)生塵暴現(xiàn)象，對礦區(qū)周圍地區(qū)環(huán)境造成不良影響；井工礦開采中，一般都把礦井瓦斯直接排放到大氣中，限于技術(shù)條件，僅有少量被利用。武麗敏曾就SO2、NO2、TSP等3項(xiàng)指標(biāo)對阜新礦區(qū)大氣質(zhì)量進(jìn)行過模糊綜合評價，結(jié)果11個測點(diǎn)有8個點(diǎn)處于Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)以上(其中5個點(diǎn)處于Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)以上)，整體處于警戒水平[2]。

目前阜新礦區(qū)所屬各礦，年涌水量為2 587萬m3，日涌水量為7.08萬m3，除部分礦井水用于洗煤或其他利用外，每天有近4萬m3的礦井水排入地面河流，造成巨大浪費(fèi)[3]；由于大量排水，在礦區(qū)形成地下水降壓漏斗區(qū)，可影響40～50 km半徑范圍的區(qū)域水文環(huán)境，從而影響人民生活用水和農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)活動。

2治理措施與途徑的探討

2.1對污染物和廢棄礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的利用改造

2.1.1煤矸石的綜合利用矸石用途很多，我們應(yīng)因其組分(如巖石類型，礦物及化學(xué)成分)不同而分別利用。總體來說其利用途徑為：①熱能利用，回收利用含煤較多的煤矸石，加工成粉末，用于制作蜂窩煤等產(chǎn)品；②化工利用，煤矸石中含有硅、鋁、鐵、鈦、釩等多種元素，可提取出結(jié)晶氯化鋁、聚合氯化鋁、硫酸鋁、銨明礬、氫氧化鋁、金紅石鈦白、五氧化二釩、硅鉀肥等多種工業(yè)用料；③建材利用，該區(qū)的煤矸石大部分可以成為制磚的原料，還可替代黏土進(jìn)行配料，配制水泥。

2.1.2深陷區(qū)的改造與利用可以利用煤矸石和粉煤灰等廢棄物進(jìn)行沉陷充填。由于阜新地表沉降面積較大，經(jīng)風(fēng)化的矸石可充填采空區(qū)。粉煤灰是煤礦塌陷區(qū)復(fù)墾造田的重要材料來源之一。利用煤礦沉陷區(qū)作貯灰場，填充后的土地可改土后種植各種農(nóng)作物或壓水沉實(shí)后蓋廠房、平房等。

2.1.3礦井水資源化阜新礦區(qū)礦井水受礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境影響，屬碳酸鈣鎂型水，pH在7.0～8.25，偏堿性。有關(guān)水質(zhì)分析化驗(yàn)表明，礦井水水質(zhì)較好，在36項(xiàng)指標(biāo)中，除幾項(xiàng)超標(biāo)，大部分均滿足生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。采用自然充氧曝氣氧化等方法，經(jīng)過多次混凝反應(yīng)及消毒后，可使礦井水資源再生。

2.2礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的修復(fù)治理

2.2.1直接復(fù)墾單一煤層開采或多煤層重復(fù)開采的塌陷地，有較好復(fù)墾還田條件的，直接進(jìn)行復(fù)墾還田。在復(fù)墾過程中，就地取土對地面附屬物、青苗和復(fù)墾土地減產(chǎn)損失進(jìn)行補(bǔ)償。

2.2.2充填復(fù)墾對于較為嚴(yán)重的沉陷區(qū)，主要用礦區(qū)的固體廢棄物作充填物料。充填物料為煤矸石和坑口、電廠的粉煤灰[4]；在有條件的礦區(qū)還可用沙泥等物料進(jìn)行充填。將礦井新產(chǎn)生的煤矸石直接排入塌陷坑，推平覆土造地，是較為經(jīng)濟(jì)合理的矸石復(fù)田模式。

2.2.3矸石山生態(tài)治理對于不可再生利用的矸石山，在其周邊建設(shè)防護(hù)林網(wǎng)格，抑制污染揚(yáng)塵。可采用喬灌混交方式，樹種選擇以楊樹、榆樹、樟子松、油松、刺槐等喬木樹種和沙棘、錦雞兒、丁香、珍珠梅、紫穗槐、檸條等灌木樹種為主。網(wǎng)格內(nèi)及邊緣播種沙打旺、草木樨、羊草、沙蒿等草本植物。通過對矸石山進(jìn)行植被恢復(fù)重建，逐步去除固體廢棄物淋溶作用下對土壤的重金屬污染，修復(fù)改良土壤，使礦區(qū)生態(tài)環(huán)境趨向良性發(fā)展。

2.2.4礦井水資源化阜新礦區(qū)總涌水量每日7萬m3左右，遠(yuǎn)景涌水量為每日14萬m3。年降水量400～500 mm時，礦井涌水量基本上是恒定的。所以，將礦井水資源化可以為城市提供長期穩(wěn)定的新水源。經(jīng)過除污處理的水資源可以用于工業(yè)和生態(tài)建設(shè)澆灌用水。

3小結(jié)

廢棄礦區(qū)生態(tài)修復(fù)治理在國內(nèi)起步較晚，涉及學(xué)科領(lǐng)域多，治理難度大，是一項(xiàng)長期工作。根據(jù)礦區(qū)污染現(xiàn)狀的特點(diǎn)，分輕重緩急對廢棄礦區(qū)土地進(jìn)行分期治理。可先治理對周圍生態(tài)環(huán)境危害明顯的污染或容易治理的區(qū)塊，然后鞏固治理成果，擴(kuò)大治理范圍，最終實(shí)現(xiàn)廢棄礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的修復(fù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙明鵬，張震斌. 阜新礦區(qū)矸石山災(zāi)害與防治[J]. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，10(5)：711-713

[2] 武麗敏. 阜新礦區(qū)大氣質(zhì)量的模糊綜合評價[J]. 東北煤炭技術(shù)，1996，4(2)：48-51

[3] 劉志斌，王娟，張躍進(jìn).阜新礦區(qū)礦井水資源化途徑研究[J]. 露天采礦技術(shù)，2004(2)：21-23

[4] 陳建設(shè)，鮑宏波.采煤礦區(qū)土地復(fù)墾工藝探究[J].資源產(chǎn)業(yè)，2002(5)：25-27

中圖分類號：S718.57

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.03.043

作者簡介：陳江燕(1972-),女，遼寧北寧人，大學(xué)，高級工程師.

收稿日期：2016-02-25

文章編號：1005-5215(2016)03-0105-02