王 議
(中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院北京100081)
廢棄礦山引起的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害及其防治研究
王議
(中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院北京100081)
隨著社會的發(fā)展,人們對于礦產(chǎn)資源的需求量逐漸增大,這導(dǎo)致了許多新的礦山的開發(fā),同時也意味著造成了更多的廢棄礦山。廢棄礦山對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和地質(zhì)狀況造成不同程度的破壞,如果不采取合理的防治措施就會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。本文介紹了廢棄礦山引起的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害類型,提出一些有效的防治措施。
廢棄礦山;環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害,類型;防治措施
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,廢棄礦山問題日益嚴(yán)重,不僅是中國的廢棄礦山逐年增多,全世界人民都受到了廢棄礦山帶來的對地質(zhì)環(huán)境的危害。在烏克蘭頓尼茨可煤田,由于礦井報廢使得22個礦區(qū)受到不同程度的淹沒,總面積超過635hm2;在俄羅斯,關(guān)閉的96座煤礦造成了大面積的地下水污染,污染深度達1000m;在中國,廢棄礦山引起的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害逐年加重,在1998年,北京門頭溝煤礦因礦井報廢導(dǎo)致水位抬升,使得附近一處礦泉水水源受到污染,2000年,江蘇徐州礦務(wù)局、湖南資興礦務(wù)局等因廢棄煤礦停止疏排地下水,使得大量受到污染的地下水涌入旁邊的礦井,對礦井安全生產(chǎn)造成了極大的威脅。廢棄礦山引起的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害會造成非常嚴(yán)重的后果,必須采取合理的防治措施。
1.1水污染
廢棄礦山會造成多種形式的環(huán)境污染,其中最為嚴(yán)重的就是水污染。礦山在開采過程中,本身就對地質(zhì)環(huán)境有一定改變,開采時會直接利用地表和地下水資源,在礦山廢棄之后,水位就會逐漸回升,在回升的過程中,水資源會接觸到廢棄的礦渣、遺棄的垃圾等等,這會使得地表、地下水資源都受到不同程度的污染,加之水流場的作用,被污染的水源會造成更大范圍的水污染,引起嚴(yán)重的連鎖反應(yīng)。例如1999年,在陜西黃陵沮河沿岸,由于40多個廢棄煤窯造成沿河地面塌陷,沿河地下水受到污染并且使得下游水位抬升,污染的地下水溢出地表,形成了地表沼澤,造成部分農(nóng)田被淹沒,土壤被污染,后果十分嚴(yán)重。
1.2空氣污染
礦山在生產(chǎn)過程中就會產(chǎn)生大量的廢氣以及一些污染氣體、粉塵等,在礦山廢棄之后,由于環(huán)境的改變,許多原本被阻擋在地下的氣體會逐漸排放到大氣中,以及一些地表開采過的礦體在自然環(huán)境中會逐漸風(fēng)化,造成空氣污染。這種污染并不只是空氣粉塵物的增加,更有可能會產(chǎn)生一些有毒、有害氣體,威脅周圍居民的生命健康。
1.3地面沉降
礦產(chǎn)開采本身就是一件破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu)的活動,在礦山開采的過程中,會對地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成一次破壞,而礦山廢棄后,很有可能會造成二次破壞。地下開采會形成采空區(qū),采空區(qū)的上覆巖層脆弱且厚度不足以支撐地表時會發(fā)生地面塌陷。礦山廢棄后,地下水的水位會逐漸回升,一些地層結(jié)構(gòu)會逐漸被淹沒,原本已經(jīng)被破壞的結(jié)構(gòu)經(jīng)過水的浸泡之后,會變得更加軟弱,如果有較大的地質(zhì)變化,比如地震等,很容易使得礦山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)塌陷,甚至整個地區(qū)都會發(fā)生地表沉降。
2.1建立實時監(jiān)測和預(yù)警預(yù)報體系
為了防治廢棄礦山引起的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害,先要查明廢棄礦山的地質(zhì)環(huán)境問題并監(jiān)測其發(fā)展變化情況,及時預(yù)警預(yù)報災(zāi)害??梢越U棄礦山的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測及預(yù)報系統(tǒng),完善一些技術(shù)問題,例如礦井地下水流及其動態(tài)的動力學(xué)評價與預(yù)報、流體動力學(xué)觀測、滲透介質(zhì)參數(shù)試驗等等,及時通過廢棄礦山的水位、水質(zhì)等參數(shù)的變化情況監(jiān)控礦山地質(zhì)環(huán)境、預(yù)報災(zāi)害。我國目前并沒有建立較為完善的礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測及預(yù)報系統(tǒng),在廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測和預(yù)報方面還有許多工作要做。
2.2建立災(zāi)害評估系統(tǒng)
面對不同級別的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害有不同的應(yīng)對方法,因此如果廢棄礦山引發(fā)了環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害,需要對其進行較為準(zhǔn)確的災(zāi)害級別評估。廢棄礦山的災(zāi)害主要有兩個方面的威脅,一是人文因素,即對人民的生命財產(chǎn)安全造成的威脅;二是環(huán)境因素,就是對周邊地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生的破壞。這兩個方面帶來的危害是評價廢棄礦山引起的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害等級的最主要依據(jù),此外也需要考慮一些社會因素的影響,例如輿論評價等等。正確評估災(zāi)害級別,才能夠更快地制定出救急方案,以避免破壞程度進一步擴大。
2.3加強對廢棄礦山的治理
除了采用監(jiān)測、預(yù)報這種相對被動的災(zāi)害防治措施以外,還可以通過更加主動的行為降低廢棄礦山引起災(zāi)害的可能性,即進行廢棄礦山的治理。治理廢棄礦山主要需要兩個方面的資源,一是資金二是技術(shù)。在資金方面,可以建立廢棄礦井治理基金,保證資金來源充足。在技術(shù)方面,目前國內(nèi)外已有的一些治理技術(shù),包括在礦井內(nèi)填充凈化材料、打造水平孔預(yù)排污水、建立水力壩隔斷污水?dāng)U散、將廢棄煤窯與國營大井溝通以截斷污水與潔凈水的滲透等。根據(jù)廢棄礦山的實際情況,選擇合適的解決環(huán)境問題方案,有助于逐漸改善廢棄礦山的環(huán)境狀況,降低災(zāi)害發(fā)生的可能性。
廢棄礦山可能會引起嚴(yán)重的水污染、空氣污染、地面沉降等環(huán)境問題,并可能造成人民生命財產(chǎn)的損失,為了防止廢棄礦山造成嚴(yán)重的環(huán)境破壞,必須要加強對廢棄礦山周邊環(huán)境情況的監(jiān)測和預(yù)報,盡可能通過對廢棄礦山進行治理來降低引發(fā)災(zāi)害的可能性,如果災(zāi)害發(fā)生,要正確進行評估并及時做出應(yīng)急反應(yīng),避免災(zāi)害范圍進一步擴大。在廢棄礦山引起的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害防治上,還應(yīng)該加大資金投入、加快技術(shù)研發(fā),才能夠從根本上解決這一隱患,保護環(huán)境,減少污染和破壞。
[1]吳建輝.淺談廢棄礦山引起的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2015(10).
[2]王燕.礦山地質(zhì)災(zāi)害類型與防治措施淺議[J].科技展望,2015(1).