【摘? 要】采礦業提供了日常使用的基礎設施和工具,人們從中獲取了大量能源以及為農業提供化肥的肥料,這些化肥可以使大部農作物得以生產。同時,采礦影響著周邊環境,而開采后的廢棄礦山對環境的影響更大。本文討論了礦山的廢棄和環境修復,當前的采礦業和挑戰以及綜合治理環境的手段,并探討了其與環境健康和可持續發展的關系。
【關鍵詞】廢棄;礦山;環境治理;綜合
引言
廢棄礦山的治理需要加強保護環境和公共健康的程序,因為今天更容易看到礦區通常將大量對環境和人類產生毒性的化學元素,例如放射性元素和有毒金屬帶入生物圈。當前的環境治理手段需要改變并以更大的公平力度為社會發展做出貢獻,以更好保護自然資源和生態系統,并環境上接受并符合可持續發展的目標。
1.廢棄礦山對環境的影響
廢棄礦山的環境影響可以通過直接或間接的采礦活動實踐在地方、區域和全國范圍內。它可能導致地表侵蝕、污水坑、生物多樣性的喪失或采礦后排放的化學物質污染土壤、地下水和地表水。
1.1侵蝕
廢棄的礦山會侵蝕裸露的山坡,礦堆的尾礦壩和由此產生淤積的排水可以顯著影響周邊地區。在偏遠的荒野地帶,被遺棄的礦山可能會破壞生態系統和動物棲息地,而在耕種地區,它可能會干擾生產性的放牧或破壞農田。
1.2地面塌陷
礦區內或礦區附近的地面塌陷通常由于資源開采、薄弱的覆蓋層或地質不連續而導致的礦井頂板破裂所致。廢棄礦區的覆蓋層可能會在底土或巖石中形成空洞,這些空洞可能會填充上覆地層中的砂和土。覆蓋層中的這些空洞有可能最終塌陷,在地表形成一個坑。其中,空洞的突然崩塌會在沒有任何警告的情況下在地表形成一個大的凹陷,這可能對生命和財產造成嚴重危害。
1.3水污染
廢棄礦山會對周圍地表和地下水產生有害的影響。如果不采取適當的預防措施,大量的水用于礦井排水、礦井冷卻、水提取和其他采礦過程,那么大量的化學物質如砷、硫酸和汞,會在地表水或地下水中大量出現,增加了這些化學物質污染地下水和地表水的可能性,而含有這些化學物質的徑流會導致周圍植被的破壞。
1.4酸性巖石排水
酸性巖石排水作為巖石風化過程的一部分,在某些環境中自然發生,但由于采礦和其他大型的在含有豐富硫化物礦物的巖石中的施工活動,使酸性巖石排水的情況加劇。土壤受到擾動的區域,如施工現場、分區和運輸走廊可能會產生酸性巖石排水。在許多地方,從煤炭庫存、煤炭處理設施、洗煤廠和煤矸石堆排出的液體可能是高酸性的,在這種情況下,它被視為酸性礦井排水。同樣類型的化學反應和過程也可能發生在一次大的海平面上升后,在沿海或河口條件下形成的酸性硫酸鹽土壤的擾動,并構成類似的環境危害。
1.5生物多樣性
眾所周知,廢棄礦山的重金屬的濃度會隨著距礦山的距離的增加而降低,并且對生物多樣性的影響傾向于遵循相同的模式。根據污染物的遷移率和生物利用度,影響可能會大不相同:流動性較低的分子將在環境中保持惰性,而流動性高的分子將容易移入另一個宿主或被生物吸收。廢棄礦山對生物多樣性的不利影響在很大程度上取決于污染物的性質、在環境中發現污染物的濃度水平以及生態系統本身的性質。一些物種對人為干擾具有較強的抵抗力,而另一些則將從污染區完全消失。補救措施需要時間,并且在大多數情況下,將無法恢復采礦活動之前存在的原始生物多樣性。
2.用綜合手段探求環境治理
在探求修復環境技術時,必須了解并評估修復技術類型的差異。某些新興技術可能在小規模上有效,但可能尚未在大規模應用中進行測試。在其他情況下,還需要意識到,在一種類型的廢棄礦物或介質上測試的創新技術可能不直接適用于其他類型的采礦和礦物加工現場的廢物或介質。在本節中,有傳統技術和創新技術適用補救廢棄礦山地質環境的綜合治理。最后是機構配合,它涉及到更傳統的非工程控制。
2.1傳統技術
傳統技術是指在廢棄礦區清理方面有成功記錄的技術。這些方法已廣泛應用于采礦和礦物加工場地以及其他廢物礦山的環境修復。穩定化礦山廢物就是傳統技術的一個例子。它指的是通過將污染物轉化為不易溶解、不易流動、因而危害性較小的形式,而不必改變廢物的物理性質,從而降低廢物所構成風險的過程。作為處理的一個穩定化示例是污泥的pH值調整,從而使污泥中的污染物流動性降低。根據穩定所需的處理,穩定化成本將在中高范圍內。其效果取決于待穩定材料的性質以及隨后的儲存或處置。
2.2創新技術
創新技術包括成本或性能數據不完整且尚未廣泛應用的技術。一項創新技術可能需要額外的現場規模測試,然后才能被認為是成熟的,并準備好商業化和在礦區的日常應用。新興技術通常在開發過程中甚至更早使用。植物修復技術是新興技術的典型代表:它利用植物和樹木來提取、穩定或解毒土壤和水中的污染物,是一種用于修復或穩定現場污染物的方法。植物可以分解有機污染物或穩定的金屬污染物作為過濾器。植物修復的三種方法是植物提取、根際過濾和植物降解。雖然它們可能適用于礦區,但建議進行額外的實驗室或中試規模試驗,以證明其有效性。
2.3機構配合
機構配合是用于保護人類健康和環境的非工程現場管理技術或策略。機構配合的例子包括補救開礦區域內有限的不會損害補救措施或增加暴露的環境資源。實施這項計劃的成本很低,然而,它需要地區人民和地方政府接受這些機構工作。這種機構工作的有效性取決于地方政府是否愿意授權和配合。
3.結束語
當前的采礦項目應當吸收過去采礦活動中的經驗教訓,從而解決其對環境和公共衛生的有害附帶影響。由于這些影響通常與采礦作業期間和之后產生的尾礦和酸性礦山排水產生的污染有關,因此采礦項目的環境影響評估應涵蓋礦山的整個生命周期,還應包括對負面影響和社會效益的評估,并且還必須納入 責任和成本,從而及時撥付資金用于后期環境修復。
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作者簡介:高健(1971.07-),男,漢族,山東臨朐人,臨朐縣礦產資源開發中心主任,工程師,大學本科,研究方向為地質工程。