關(guān)于礦山開發(fā)對(duì)環(huán)境的影響與綜合保護(hù)治理措施的研究

尹東 柯麗華 潘麗莎

摘要：礦山開采是一把雙刃劍，可以給人們提供較為豐富的礦物原料，也會(huì)有嚴(yán)重的相關(guān)環(huán)境污染。不僅僅對(duì)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極大破壞。本文主要探討了礦山開發(fā)對(duì)于環(huán)境的影響以及相關(guān)的保護(hù)治理措施研究。

關(guān)鍵詞：礦山開發(fā)；環(huán)境治理；保護(hù)措施

中圖分類號(hào)： X3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

對(duì)于礦山的開采來說，礦山本身只能就地開發(fā)，為了使得土地可以長久的被使用，也波及到周邊土地的毀壞、地下水系的破壞以及植被的流失，導(dǎo)致了一系列生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)問題，已變?yōu)楫?dāng)今世界面臨的一個(gè)突出問題。對(duì)我國而言，礦區(qū)治理起步較晚，所以迫切地要求我們?nèi)シe極地研究與探索適合我國國情的治理措施，恢復(fù)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

1、礦山開發(fā)中對(duì)環(huán)境造成的影響

隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加快，盡管礦山環(huán)境的保護(hù)和治理取得了一些進(jìn)展，但是，在資源加大開采、開發(fā)的大環(huán)境下，由于一些部門的監(jiān)管不力及企業(yè)的不作為，我們面臨的礦山地質(zhì)環(huán)境問題在今后相當(dāng)長的一段時(shí)間里將持續(xù)存在，甚至更加嚴(yán)峻，我們有必要增加對(duì)于礦山地質(zhì)環(huán)境問題的緊迫感和使命感。

1.1、占用和損毀土地

據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，截止2011年底，全國十幾萬座礦山有高達(dá)25%的采空面積；采礦活動(dòng)占用或破壞的土地面積238．3萬公頃，占礦區(qū)面積的47％。

1.2、引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害

地面塌陷、沉降等是我國礦山開采中地質(zhì)災(zāi)害的常見形式，廣泛存在于金屬、非金屬的礦山開采中。同時(shí)，由于露天開采而導(dǎo)致的滑坡和泥石流災(zāi)害也是頻頻發(fā)生。

采空區(qū)容易形成采空區(qū)塌陷，造成的損害大，突發(fā)性、多發(fā)性、隱蔽性和漸變效果持久，并占有顯著地位。根據(jù)它們的特點(diǎn)和大小，可分為地面沉降和塌陷兩種類型。地面沉降指緩慢的地面沉陷，規(guī)模大，不均勻（大于1km2的面積），沉陷深一般1～15m，無震無聲，地表呈現(xiàn)橢圓形盆地，局部地面有塌陷坑或蝴蝶形的水。礦山發(fā)生地面塌陷，裂縫出現(xiàn)在一些地區(qū)，房屋變形。采空區(qū)塌陷的突然爆發(fā)，聲音震撼，一般為面積較小的深度塌陷。部分礦區(qū)出現(xiàn)塌陷坑。

礦坑突水與冒頂是常見的突變型礦山地質(zhì)災(zāi)害。巷道揭露與采空區(qū)塌陷均會(huì)造成礦坑突水。而當(dāng)井巷圍巖的穩(wěn)定性不高時(shí)，在開采時(shí)強(qiáng)大的地壓在頂板或兩幫傳遞時(shí)，圍巖進(jìn)一步遭受破壞導(dǎo)致陷落形成冒頂。由采礦活動(dòng)引起的邊坡失穩(wěn)會(huì)造成山體滑坡，在汛期地表水、降水、地下水、重力等外部力量影響下，巖石和土壤發(fā)生整體運(yùn)動(dòng)。露天采場和排土場的斜坡，易發(fā)生山體滑坡

1.3、破壞地下水資源

采礦過程需要大量的工業(yè)用水，不僅嚴(yán)重改變了礦區(qū)的地下水平衡，更導(dǎo)致礦區(qū)周邊水資源缺乏，影響人民生活和農(nóng)業(yè)灌溉，一些重金屬水源污染甚至?xí)?duì)人們的生命造成傷害?！叭龔U”：廢渣、廢水、廢氣的問題嚴(yán)重。礦山企業(yè)一般占用大量的地表資源，大量的固體廢棄物極大地降低了土地的利用率；礦山的廢水排放也是非常令人頭痛的問題，經(jīng)常造成局部范圍內(nèi)的嚴(yán)重水污染；采礦還產(chǎn)生大量煙塵及有害氣體，引發(fā)酸雨等氣象災(zāi)害發(fā)生。

1.4、破壞地貌景觀

我國露天開采礦山數(shù)量眾多，點(diǎn)多面廣。有的礦山開采對(duì)山體和自然景觀破壞嚴(yán)重，如，大量建筑石材露天開采，造成森林植被破壞，基巖裸露，使得昔日青山綠地成為荒山禿嶺，尤其在交通干線和城市周邊的露天礦山開采，產(chǎn)生許多負(fù)面影響。

1.5、嚴(yán)重破壞了周邊區(qū)域的環(huán)境發(fā)展

在風(fēng)蝕及水蝕之下，由于開采使得地表堆積物較為松散，進(jìn)而造成了水土嚴(yán)重流失、形成沙荒化土地，由此還會(huì)產(chǎn)生大面積空氣風(fēng)塵污染，最終造成農(nóng)作物減產(chǎn)甚至死亡，以及人們健康生存環(huán)境的破壞，并且在大雨沖刷下，會(huì)把泥沙等沖入造成水庫水質(zhì)的污濁以及沉積，這樣會(huì)給水庫增大危險(xiǎn)系數(shù)，對(duì)水質(zhì)也造成嚴(yán)重污染。1.6、對(duì)土壤質(zhì)量造成污染甚至退化

清除采礦后表土上留下的土壤和礦渣，還有重型采礦設(shè)備的碾壓，使土壤變得更加硬實(shí)，再加上沒有充裕的水分、以及所需養(yǎng)分及有機(jī)質(zhì)的構(gòu)成，這樣會(huì)導(dǎo)致地面下的水位不斷降低，地面會(huì)往下沉陷，進(jìn)而造成土壤產(chǎn)生不同程度的開裂縫隙。在這些采礦區(qū)域產(chǎn)生的凹陷及縫隙里會(huì)造成大量土壤元素隨著地表徑流失，進(jìn)一步減少了土壤的承受力而致使大面積塌陷。同時(shí)對(duì)于開采礦石中的廢棄物中，主要是對(duì)于煤矸石在經(jīng)歷雨的淋刷，它可以很容易地在土壤里混溶，致使土壤的pH值降低，導(dǎo)致了土壤的強(qiáng)酸性污染形成。而且還會(huì)很大程度上造成有機(jī)毒物及重金屬污染的來源。在土壤受到污染之后，其自身的同化及自凈作用比較緩慢，超過某一臨界值，危害物質(zhì)將會(huì)流出土壤外面，致使土壤的構(gòu)成成分及相關(guān)作用都發(fā)生轉(zhuǎn)變，最終致使了土壤資源枯竭。人體健康的危害一般是經(jīng)由食物鏈中的農(nóng)產(chǎn)品所帶來的，這是由相關(guān)地表徑流作用以及生物地球化學(xué)影響所造成的土壤污染化遷移而產(chǎn)生波及周邊地區(qū)而產(chǎn)生的。。1.7、嚴(yán)重的水土流失影響

植被很大程度被采礦毀壞，大量抽排地下水資源，致使地下水水位很大程度下減，致使土地貧瘠化嚴(yán)重，所以植被也退化嚴(yán)重，最終形成很多人工裸露地面，雨水很容易沖刷土壤，這些被土場及尾礦所占的地表，會(huì)形成跌宕起伏的地表，進(jìn)一步增大了地表水的沖刷，土壤和水也更容易移動(dòng)，水土流失加劇。對(duì)于水文地質(zhì)環(huán)境的改變及造成相關(guān)水質(zhì)污染產(chǎn)生。降低的地下水位，廣泛的疏干漏斗產(chǎn)生，不斷的地表徑流，都是造成水源枯竭的因素，這樣水利設(shè)施也無法發(fā)揮作用，種植業(yè)造成荒廢。這都是由開采中產(chǎn)生的裂縫和塌陷以及礦井排水致使儲(chǔ)水結(jié)構(gòu)改變而造成的。露天開采排出來的廢水，廢石淋濾水大都達(dá)不到工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重影響水生生物的生存和繁衍，人類和動(dòng)物的生活。

1.8、生物多樣性破壞

勘探和采礦活動(dòng)對(duì)地表水和地下水造成干擾，嚴(yán)重破壞了生物生態(tài)群落不可逆的平衡。同時(shí)對(duì)于開采廢棄的荒地周圍還會(huì)引起更廣泛的生物多樣性破壞和生態(tài)平衡的失調(diào)，造成生物群落減少。

2、加強(qiáng)礦山開發(fā)過程中的環(huán)境綜合治理

通過礦業(yè)開采獲取資源一直是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)力，但是讓經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)技術(shù)進(jìn)步減少對(duì)礦山地質(zhì)的破壞才是可持續(xù)發(fā)展之道。因此，通過整合資金、技術(shù)和人才，加大對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的關(guān)注、保護(hù)和治理，采取過程控制措施，杜絕事后控制，通過多種治理方式相結(jié)合的復(fù)合方法提高地質(zhì)環(huán)境治理的持續(xù)性和有效性，是政府和企事業(yè)亟待要解決的問題。

2.1、改進(jìn)礦山開采的施工工藝

減少開發(fā)過程中的環(huán)境污染首先在除塵方面，利用濕法降塵工藝來減少地下開采工作面上的粉塵污染；采取灑水降塵、建造封閉輸送廊道等措施來減少運(yùn)礦過程中的粉塵；在主要運(yùn)礦道路附近加強(qiáng)綠化，也是減少礦山開發(fā)過程中粉塵和噪音污染的有效措施；露天采礦時(shí)，對(duì)于剝離礦山和鉆孔爆破作業(yè)，要采取噴霧灑水、合理布置爆破點(diǎn)、盡量采用多孔爆破等措施來降塵、降噪。其次尾礦治理方面，要走循環(huán)經(jīng)濟(jì)的道路，通過建設(shè)尾礦庫來加強(qiáng)對(duì)尾礦的綜合利用。尾礦庫的建造要既要嚴(yán)格依據(jù)國家相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，又要考慮企業(yè)生產(chǎn)的自上特點(diǎn)，在選址、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等方面要充分重視環(huán)境因素。

2.2、土壤污染治理使用土壤肥力改造技術(shù)

它能提高土壤的營養(yǎng)狀態(tài)，改善其物理和化學(xué)性質(zhì)以及土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，改變pH值、土壤養(yǎng)分和有機(jī)物含量等。具體措施如下：其一，表層土壤遷移保護(hù)：開采前進(jìn)行土壤表層遷移保護(hù)，開采完成再運(yùn)回恢復(fù)。這樣有效保護(hù)了土壤的物化性質(zhì)、基本的營養(yǎng)條件和種子庫保持完整，原生植物可以生長。其二，客土覆蓋：荒地土層薄，可以用在不同的地方蓋上熟土，來調(diào)整土壤的物理及化學(xué)功能，添加有益于礦山植被生長的因素比如：氮素、微生物等。其三，優(yōu)化土壤的物理功能：對(duì)土壤中的孔隙增大，對(duì)土壤構(gòu)成調(diào)整，對(duì)土壤容重減小，采用耕作和有機(jī)肥的方法，在短期內(nèi)改善土壤。其四，改善土壤的酸堿性：對(duì)酸度調(diào)節(jié)一般使用碳酸氫鹽或石灰，這樣還有效提了高鈣的成分，對(duì)土壤性能進(jìn)行了很好的調(diào)節(jié)。其五，通過綠肥、固氮植物、微生物等來調(diào)節(jié)土壤營養(yǎng)。