地熱水資源開發引起的環境問題分析

朱巖

（貴州正業工程技術投資有限公司 貴州貴陽 550000）

1 引言

隨著科學技術的不斷進步，可再生能源的開發利用技術也越來越成熟。作為一種綠色可再生能源，地熱水資源被廣泛應用到供暖、發電、醫療等領域，極大的促進了國民經濟的發展。但與此同時，不合理的地熱水資源開發利用，給當地的環境帶來了一些不利的影響，嚴重制約著地熱產業的可持續發展。因此，有關部門必須做到對地熱水資源合理開發利用，分析研究可能存在的環境問題，并采取有效的措施解決以上問題，確保地熱水資源的可持續開發利用。

2 地熱水資源開發引起的環境問題分析

在進行能源開發和利用的過程中，不可避免的會對周圍的自然環境造成不同程度的破壞。地熱水資源雖然具有低污染、可再生的優點，但是如果對地熱水資源過度開采，也會對周圍的環境帶來巨大的破壞。相比較發達國家，我國在進行地熱水資源開發過程中，還存在監督管理制度不完善，科技力量稍顯薄弱的問題，對環境產生了一定的負面影響，具體表現在以下幾個方面：

2.1 地震災害

大多地熱水資源都分布在現代火山、巖漿以及地殼活動區域。在進行地熱水資源開發利用過程中，都是在一些地震活動較活躍的區域。而地熱水資源在該地區，扮演著緩沖地基巖石板塊應力的重要角色，可以有效的對地表產生的壓力進行承載和分散。如果在對地熱水資源開采過程中，過度開采或者不合理的開發，都有可能對該地區的地質穩定性帶來一定程度的破壞，導致地震等自然災害發生的幾率提高。

2.2 地面沉降

導致地面沉降的地質因素主要體現在三個方面：

（1）地表一些較為松散的地層，在自重的作用下，松散地層逐步堅硬，從而導致地表的厚度變小，最終引發地面沉降的地質災害；

（2）受地質構造不穩定影響，例如巖溶地質等，出現的地面凹陷、沉降問題；

（3）受到地震活動的影響，導致地面出現沉降問題。

而人為造成地面沉降的自然災害，主要是因為對地下水資源的超量開采。在地熱水資源含量豐富的區域，尤其是一些地質相抵較為松散的沿海區域。由于地熱水資源的大量開采，造成地下水水位不斷下降，地層孔隙之間的水壓力降低，有效應力不斷提高，這樣導致地層中的含水層在應力的作用下逐漸壓縮，顆粒之間孔隙減少，接觸面積不斷增大，從而導致孔隙出現釋水現象，破壞了地層的受力穩定性和平衡性，最終出現地面沉降的環境問題。例如我國天津市曾蘊含大量的地熱水資源，由于過度對地熱水資源的開發，導致地面出現了不同程度的沉降問題，部分區域的下沉高度甚至超過了1m。

2.3 水環境的影響

地熱水資源不僅本身的溫度較高，而且本身的硫化物和氯化物等物質含量較高。在對地熱水資源開發過程中，如果未做好相關的處理措施，導致地熱水資源流入到地下水、地表水當中，會對當地的水環境帶來巨大的污染。地熱水資源對水環境的影響在我國南北方差異性較大。

在南方，由于相對降雨量較大，地表河流較多。在對地熱水資源開發利用過程中，如果少量的地熱水未經處理進入到了地下水或者河流、農田當中，會很快被大量的地表水稀釋，所造成的水污染破壞較輕；在北方，空氣濕度相對較低，再加上降雨量和地表水資源都較匱乏，一旦出現地熱水資源污染問題，很難在短時間內對污染物進行分解稀釋，給環境影響相對較大。

此外，在一些沿海區域，如果對地熱水資源過度開發，導致地下水水位嚴重下降，很容易引發海水倒灌等自然災害，給當地的地下水資源帶來巨大的污染和破壞。

2.4 大氣污染問題

由于地熱水資源中蘊含了一定的硫化物和氯化物，在其使用過程中，很容易產生一些污染大氣的有毒氣體，例如二氧化硫、硫化氫等。如果對有毒氣體未采取有效的處理措施，導致其釋放到大氣當中，會對當地的大氣環境帶來較大的危害，給人們的身體健康帶來嚴重的威脅。尤其是硫化氫，低濃度的情況下會麻痹人們的嗅覺神經，高濃度的情況下甚至會導致人們窒息、死亡。

2.5 熱污染問題

現階段，在對地熱水資源開發利用過程中，受限于技術力量不足，地熱資源的利用率較低，很多未利用的地熱水資源排放到環境當中，導致出現了嚴重的熱污染問題。

例如某地區在利用地熱水資源進行供暖過程中，產生的地熱尾水，溫度仍高達40℃。這些尾水被排放到河流當中，不僅導致當地的氣溫出現了不同程度的升高，而且破壞了當地動植物的水資源環境平衡，給動植物的生存造成了巨大的威脅。

由于地熱水資源利用不當，導致的熱污染問題主要體現在以下幾個方面：

（1）不合理的對地熱水資源進行排放，導致地表水的溫度升高，加快了水中所蘊含的含氧有機化合物的分解速度，再加上地熱水中蘊含的大量礦物質，水系統出現富營養化，給水生植物創造了良好的生存環境，水生植物出現瘋狂生長繁殖，河流湖面覆蓋大量的水生植物，水中含氧量急劇下降，魚蝦河蟹因缺氧大量死亡，嚴重破壞了當地的水域生態平衡。

（2）地熱水資源的不合理排放，導致地下水和地表水的溫度不斷升高，破壞了水生生物的生存環境，一定程度上影響它們的正常生活和發育，嚴重甚至導致部分水生生物無法繁殖，改變了當地的自然生長規律，破壞了生態平衡。

（3）熱污染問題會導致地表水的水分子運動加快，地表水更容易蒸發，不僅導致了地面水資源快速蒸發流失，嚴重影響當地的水資源儲備，尤其是一些干旱地區，熱污染問題帶來的不利影響十分嚴重。

2.6 對農田的影響

由于地熱水資源中蘊含著大量的礦物質，當其滲透到土壤當中，會導致土壤中的鹽類物質大量增加，改變了土壤原來的酸堿度，從而對農作物和植物的生長帶來不利的應用。一旦土壤出現鹽堿化，會導致農作物出現減產，甚至絕產的情況，導致肥沃的農田變成荒地，給當地的經濟發展帶來巨大的破壞。此外，地熱水資源中的硫化物、氟化物都嚴重影響著農作物等植物的生長，一旦流入到農田當中，會嚴重危害農作物的生長發育。例如河北省某縣，在對地熱水資源開發利用過程中，未采取有效的措施處理地熱廢水，導致含有大量有毒礦物質的地熱水流入到農田當中，造成當地的大面積農田變成荒地，嚴重制約著當地經濟的可持續發展。

3 地熱水資源開發應采取的對策和措施

3.1 政策制度保障

相關政府和部門應當重視地熱水資源的合理開發利用。在政策、資金投入等方面，加強對地熱水資源的開發利用支持。通過健全相關的開采制度，規范地熱水企業在進行地熱水資源開采過程中，定時、定量和有限度的進行開采，避免過度開采行為的出現。同時，在一些地熱水資源集中開采區域，還應借助GIS、RS等先進的地質勘探技術，對地熱水的開采動態進行實時監測，及時發現地質問題，及時采取有效的措施預防一些地質環境問題的發生。

3.2 加大地熱水資源開發的科學研究

一方面通過先進的勘察技術，對淺層地熱水資源、深層地熱水資源進行全面仔細的勘察，清楚的掌握地熱水資源的分布情況和儲量。另外一方面，鼓勵相關科研工作者，加大對地熱尾水凈化回灌、氦氣提純和硼提取等技術研究力度，并給予一定的政府資金支持。通過科學的技術手段，充分開發地熱水資源，并對其進行全面的優化、處理，降低地熱資源開發利用過程中對是周圍環境產生的影響。

3.3 提高地熱水資源的利用率

梯級利用技術可以有效的提升地熱水資源的供熱能力，極大的提高了地熱水資源的綜合利用率。在實際操作階段，將開采出來的高溫度地熱水資源輸送到一級換熱器當中，對其進行第一次換熱處理，溫度則從剛開采出來的98℃，降低到81℃左右。然后將其抽取到二級換熱器中，水溫下降到38℃左右，滿足廣大居民的采暖需求。當滿足了人們的需求之后，已經下降到10℃左右的地熱水則回灌到地下，降低地熱水資源對環境的污染。

3.4 加大多方位的利用

在對地熱水資源開發利用過程中，還應當通過地熱能源，促進農業、林業、牧業等行業的發展。例如某公司充分利用地熱水資源，設立了地熱溫室，進行蔬菜的種植，解決了冬季鮮蔬的種植問題，降低了電力資源的消耗，獲得了巨大的經濟效益。

3.5 合理處理尾水

現階段，世界上大部分國家在對尾水進行處理時，都采用回灌的方式。在有效地實現了對地熱水資源的快速補給的同時，還通過保持熱儲流體壓力的恒定，消除了熱水尾水對周圍環境的影響，保障了地熱水資源的可持續開發利用。

4 結束語

綜上所述，隨著人們生活水平的提高，能源的需求也越來越大。作為可再生的低污染能源，地熱水資源的合理開發，對推動國民經濟增長具有重要的現實意義。相關地熱企業，應當不斷加大地熱相關的科研投入，利用先進的科學技術手段，合理的對地熱水資源進行開發和利用，提高地熱水資源的利用率，降低對周圍環境的破壞，實現經濟效益和社會效益的雙豐收。