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關鍵詞:地下水;環境保護;利用問題;防治建議
地下水資源是我國水資源中的重要組成部分,尤其是我國北方、西北等水資源較為缺乏的地區,地下水能夠保證區域內居民用水、社會經濟發展、生態環境平衡等。我國在20世紀70年代開始頻繁開采地下水,開采呈每十年翻一番的速度上升。雖然地下水的開發和利用在我國的經濟建設與國家發展中發揮了巨大的作用,但是地下水污染、地下水不合理使用等問題也造成了十分嚴重的影響。
1.地下水的價值
1.1地下水的資源價值
為人類生活提供水資源。地下水自古以來都是人們的飲用水之一,地下水的數量較為穩定,且開采費用較低,在眾多國家都受到居民的青睞[1]。為農業提供灌溉水源。農業發展中對地下水資源的利用十分廣泛,農業發展中對地下水的使用占據了全球地下水使用的70%以上,尤其是我國一部分干旱地區對地下水的依賴性較大。但是,眾多地區存在地下水資源不合理應用現象,對地下環境的壓力逐漸增加。利用地下水進行農業灌溉的同時,一部分不合理灌溉措施造成了地下水污染的嚴重現象,被污染的地下水造成土壤污染,滲透到地下水中再一次污染地下水,惡性循環下地下水資源的質量岌岌可危。例如,長時間用污水灌溉的土地,其中地下水的化學成分已經從原有的重碳酸硫酸鈣(鈣鎂)型水演變成了重碳酸氯化鈣(鈣鎂)型水,其礦化程度也逐漸提升。通常情況下,城市水污染出現具有延續性,農村水污染具有季節性,這也是造成地下水化學成分變化的主要原因。工業生產中大量使用地下水。隨著世界工業化水平不斷提升,大量地下水被應用于工業生產中。根據相關資料研究,工業用水在全球水資源利用中占比19%左右,并且呈現出逐年上漲的趨勢。而隨著我國工業發展,對于地下水資源利用也需要加以轉變。
1.2地下水的環境價值
水是一切生命物質的重要組成部分,也是生命代謝中不可或缺的因素之一。地球上各個生命的循環往復過程中,地下水是其中至關重要的循環之一,通過植物的蒸發,水上升到大氣層中成為大氣水分,隨著氣候與溫度的變化,水蒸氣液化成為水,通過降雨和降雪再一次回歸自然[2]。地下水是水資源儲存和改善的手段和平臺,能夠展現出區域環境的質量,以及自身的協調配置功能,能夠平衡區域用水的科學性和穩定性。地下水與地表水之間具有相似性,即便是在地下環境中,水也是在不斷流動的,而地表水中約有15%的水資源會以不同的形式流入地下。換言之,將研究視角放在全球范圍內,地表水中約有30%的水資源均是地下水提供的,對于江河的穩定性具有十分重要的促進作用,能夠降低梅雨季節、旱季階段的地表水位落差。能夠看出,一旦對地下水的開采數量超過了地下水資源自動補給的能力,便會造成地下水資源短缺,一部分依賴地下水資源補給的河流湖泊干涸,對生態環境的不良影響是顯而易見的。這一現象具體表現為:一部分水生植物消失,依賴水資源生存的動物消失,自然環境被嚴重破壞,地表水域周圍的綠洲逐漸萎縮,出現沙漠化、土地風沙化的不良自然現象,加劇自然環境發展的壓力,也為相關部門的保護工作產生了阻礙[3]。鑒于此,需要有效控制地下水資源的開采力度,保證地表水、地表植物、生態環境的穩定提升。
2.地下水污染狀況
地下水是我國水資源的重要組成部分,能夠在居民日常用水、工業用水、農業灌溉等方面發揮自身的功能,且能夠有效維持生態平衡,是水資源系統生生不息的重要保障。但是,地下水自身具有隱蔽性和復雜性,長期以來很少受到環境部門的關注和重視。從近幾十年的地下水資源利用和保護情況分析,我國地下水資源的污染程度極深,由初步的點狀污染衍生成為條狀污染、帶狀污染,并且污染的程度也在逐漸蔓延,向深層地下水方面發展。根據相關數據研究可知,全國范圍內深度不一的地下水資源均受到污染,其中約有50%以上的城市和地區地下水資源污染嚴重,即便是淺層地下水也不能直接飲用[4]。地下水資源污染與地表水資源污染之間具有差異性。首先,地下水污染具有隱蔽性,即便是一部分地區的地下水資源已經受到嚴重污染,通過我們的肉眼辨別也很難看出其中存在問題,而地表水一旦出現污染則會直接在顏色、氣味上表現出來,且能夠觀察到水生植物死亡、動物死亡等情況。當人類和動物飲用了被污染的地下水,也不會在短時間內出現生理變化,而是會造成長時間、延續性的影響。其次,地下水污染基本上不存在可逆性,地下水一旦污染便難以有效治理和恢復,主要原因是地下水流動速度較慢,交替和補充周期較長。而地表水流動速度較快,并且能夠受到降雨和降雪的水資源補充,被污染的水資源能夠逐漸稀釋,直至恢復。一旦地下水出現污染現象,在未來幾十年里都很難恢復如初。大量農藥、化肥、生活污水及工業三廢未經處理直接排放,成為地下水的污染源。據統計,1980年全國廢污水排放量為310億噸,2010年為620億噸(不包括火電直流冷卻水),其中工業廢水占%,生活污水占34%[5]。
3.地下水污染主要問題成因分析
3.1地表水污染對地下水影響顯著
根據2018年全國統計公報顯示,我國城市生活污水的有效處理比重為57.4%,而其余污水則流向化糞池、排污河等,通過滲透、灌溉等不同形式污染地下水。截止到2018年年末,我國正在運行中的垃圾處理廠,約有30%以上缺少必要的防滲措施,且有超過2億噸的工業垃圾在后續處理中未得到有效處置,造成土壤污染和環境污染。鉻渣和錳渣堆放場滲漏造成的地下水污染事件時有發生,加油站滲漏污染地下水問題不容忽視。我國單位耕地面積的化肥投入量是世界平均用量的2.8倍;大量化肥和農藥通過地表徑流入滲、土壤滲透等方式污染地下水,造成地下水“三氮”和有機污染[6]。
3.2地下水環境監管基礎薄弱,污染底數不清
對于地下水資源的開采和利用未出臺法律法規。近年來,我國在一部分大中型城市中開展了地下水資源的調查和治理工作,但是放眼全國,仍舊有很多城市和地區的地下水未得到詳細勘察,對于地下水的現狀和使用情況沒有準確的描述。我國目前頒布實施的相關法律文件中,僅有很少部分涉及地下水污染防治條款,即便是企業或者個人出現了不科學使用和開采現象,也很難做到“有法可依”。針對企業污染現象也僅有環境信息披露可約束一二,我國地下水環境管理體制和運行機制不順,缺乏有效的地下水污染防治措施,沒有形成地下水污染防治的合力。
3.3地下水開發利用過度,投入嚴重不足
當下,我國大部分地區多多少少存在地下水資源開采量過大、開采措施不規范的現象,其中開采量過大也稱為地下水超采,指的是區域內地下水開采量超過了多年平均地下水的開采量,地下水開采量過多已經超過了自然環境中的自我補充能力,造成地下水位嚴重下降現象。現如今,我國地下水資源的開采量較高,但是水資源利用率并不理想。經過相關調查研究能夠看出,我國地下水開采量每年已經超過了1000億m3,占據我國地下水整體量的30%左右,地下水仍舊具有較高的使用和開采能力。但是,整體的開采結構失衡,大量地區出現地下水使用和開采不科學情況,大量地下水被浪費,農業、工業生產,以及人們的生活用水多方短缺,難以在短期內有效補充[7]。我國地下水開發之前的調研與開發之后的管控工作處理效果不佳,一部分地區長期過度開采地下水資源,造成地表水、地下水水位持續下降,地下漏斗的體積逐漸增大。然而,面對此類嚴峻的情況,各個省市地區的環境部門領導仍未重視起來,對管理和防控工作認識仍舊十分片面,在工作中投入的資金和精力“雙低”,難以有效解決地下水資源治理和保護工作中的問題。隨著我國經濟領域快速發展,城市化步伐不斷加快,當下一部分企業造成污染的速度明顯高于區域治理的速度,“杯水車薪”的防控手段滯后性不言而喻。
4.地下水污染防治的對策與措施
4.1完善地下飲用水開采保障工作
應當將區域內地下水進行劃分,建立飲用水保護區域,制訂區內部的保障機制,盡快建設水資源保護區域、水污染治理區域等。針對質量較好的地下水區域應當建立健全保護機制,避免水資源受到污染。針對已經受到污染的地下水需要制訂防控、治理措施,嚴格制訂水資源保護措施,并設定專項部門對水資源保護效果進行監督監管。對存在地下水的地上區域進行管理,避免地上建設工業污染源、垃圾填埋場、加油站等設施,影響地下水資源的質量。
4.2控制城鎮地下水污染源
在城市地下環境中存在大量下水管道、加油站、垃圾處理站等場所,以上場所的不合理管控均會造成有毒物質、污染物滲透到土壤中,影響土壤質量與地下水質量。針對已經出現污染現象的區域應當嚴格防治污水管滲漏,垃圾處理站需要進行頂部防滲漏處理,提升滲液引流工作的質量,降低滲液對地下水的侵襲和污染[8]。在城市企業監管監察中,需要嚴格排查存在污染現象的企業,對其實施環境會計披露,在法律和道德的雙重制高點上進行批評教育、處罰關停。控制工業污染物、有毒物的排出,降低其對地下水資源的影響,重點監察鉻渣、錳渣堆放場,促使相關企業按照我國既定標準進行化學物質堆放,有效隔絕地下水污染源。
4.3控制農村地下水污染源
在上文論述中已經提及,農業對于地下水的污染基本上是不合理灌溉導致的,尤其是我國糧食主產區和水資源緊缺的平原地區需要強化監督管控的力度,推廣農機、農藝、滴灌、科學施肥等現代化的種植措施,將農民使用的化學化肥逐漸以生物化肥代替,在使用農藥過程中遵循“低毒、低殘留、低污染”的原則,優化農業產業布局。在地下水污染較為嚴重的地區可推廣種植產量較高、化肥農藥需求較少的農作物,降低農業發展對環境的壓力。
4.4借鑒國內外保護經驗
世界領域對地下水的使用和依賴無須贅述,我國自地下水管理過程中應當積極學習國內外先進經驗,提升我國地下水資源的管控強度。首先,需要對本國的地下水使用情況進行詳細分析,明確當下我國地下水使用的局限性和落后性,從區域范圍和國家范圍整合現階段具有代表性的問題。其次,吸收和學習國外先進的管理經驗,并結合我國的基本國情,將其轉化成為“中國特色”的地下水管控措施,為我國地下水資源保護工作提供理論參考[9]。
4.5建立地下水環境監管體系
當下我國各個相關部門已經先后開展了地下水保護工作,對不同區域中的地下水使用情況進行詳細研究。在此基礎上應當形成全國范圍內的地下水使用監管網絡,基于互聯網平臺建設全國范圍內的地下水資源信息共享平臺。針對不同地區制訂地下水保護措施,形成對地下水領域突發事件的應急機制,確保每一個地區和部門都能夠實現應急管理。與此同時,需要加強地下水資源環境保護的監督監管力度,制訂地下水資源的保護法律,立法過程中需要體現整體性[10]。由于地下水資源存在具有空間性,且不是獨立的,與周圍環境中的植被、農作物、工業生產之間具有十分密切的關系,在保護和管控過程中需要秉承著全局性的原則,保障自然環境、生產生活、地下水資源之間能夠良性發展。地下水資源是環境的重要組成部分之一,地下水質量的轉變對環境的影響也十分嚴峻,需要相關部門的管理人員能夠以全局角度出發,正確處理局部問題與整體環境之間的關系。
5.結語
根據上文的論述能夠看出,地下水資源在我國乃至世界范圍內都具有十分重要的作用,能夠為人們的生產生活提供諸多保障和便利,也是人們生存在地球上的保障之一。針對地下水資源的不合理使用,應當建立健全保障和監督機制,給予地下水資源使用更為便捷、穩定的保障,進而促進我國生態環境的進步和經濟發展的推進。
參考文獻:
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【關鍵詞】礦山地質:環境調查:恢復:治理措施
【中圖分類號】X322 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158(2013)04-0063-01
1 深入開展礦山地質環境調查
實行礦山地質環境調查評價制度。進一步健全并實行政府主導、礦山企業配合、社會參與的礦山地質環境調查評價制度,對礦產資源開發區域的地質環境背景、開發活動對地質環境的影響、工礦廢棄地狀況、地質環境保護與恢復治理情況等,開展定期、不定期的調查評價工作,查清礦山地質環境現狀,分析存在問題及其變化趨勢,評價和劃分礦山地質環境影響區域,提出改善礦山地質環境的對策建議,為因地制宜地開展礦山地質環境保護與恢復治理工作提供依據。重點開展礦產資源集中開發區和生態脆弱地區的礦山地質環境詳細調查評價。礦山企業要依法加強礦山地質環境調查評價,制定礦山地質環境保護、土地復墾與綜合治理方案。
建立和完善礦山地質環境監測體系和礦山地質環境管理信息系統。加強礦山地質環境動態監測體系,特別是基層礦山地質環境監測機構的建設,建立重點區域和重點礦山的地質環境監測網絡,建立重點礦區地質災害預警預報體系,及時預報信息,開發應用礦山地質環境動態管理信息系統,形成礦山地質環境和地質災害監測、預報、預警報告制度。
2 加強礦山地質環境保護措施
2.1新建礦山
必須符合礦產資源開發的環境準入條件,即必須具備經行政主管部門審批的礦山環境影響報告和礦山地質環境影響報告,并依法繳存礦山環境治理號恢復保證金。經審查,若采礦活動對環境影響和破壞較大或遭破壞后難以恢復治理,則實行環境一票否決制。嚴格實施“誰開發,誰保護”、“誰污染,誰治理”、“誰破壞,誰恢復”的原則,落實礦山環境保護和修復責任制。礦山在建設過程中,應嚴格執行“三同時”制度。大中型新建礦山應建立礦山地質環境保護監測機構。禁止在國家和省、市、縣劃定的禁止勘查區和禁止開采區內勘查和開采礦產資源。
2.2改、擴建礦山
堅持礦產資源開發與地質環境保護并重的原則,落實礦山地質環境保護和恢復責任制,按有關規定繳存礦山地質環境治理與恢復保證金。礦山在改、擴建過程中,應嚴格執行“三同時”制度。礦業“三廢”排放總量應有效控制并達標排放。大中型礦山應建立礦山地質環境保護監測機構。
2.3生產礦山
礦山應編制地質環境保護專項規劃,落實礦山地質環境保護和恢復責任制。礦業固體廢棄物、廢水及廢氣應按相關標準和規定處理達標后排放;礦山對礦業活動引發的地質災害應積極治理。礦山生產中必須做到邊生產、邊恢復(治理)。對治理不力、造成生態環境破壞的,應依法責令其停產整頓,直至吊銷采礦許可證。
2.4閉坑礦山
嚴格礦山閉坑報告的審查和報批制度。礦山應做好礦業固體廢棄物、廢水的污染整治,并限期做好礦山土地復墾和因采礦誘發的地質災害的綜合治理,對礦山損毀的土地要因地制宜恢復。對未達到閉坑要求的采礦權人,不再授予新的采礦權。
3 加快礦山地質環境恢復治理
3.1多渠道投資進行礦山地質環境治理恢復。
按照不同類型礦山地質環境恢復治理的責任區別對待,充分調動多元經濟成分投入礦山地質環境恢復治理的積極性,加快礦山地質環境恢復治理的進程。對于新建和生產礦山,全面實施四川省礦山地質環境恢復治理保證金制度。對有重大貢獻的國有礦山,采取政府扶持和企業分擔等方式,合力做好礦山地質環境恢復治理。對已關閉和無主礦山,各級政府應采取有力措施,通過競爭出讓復墾土地和整治工程使用權等方式,鼓勵多元化投資進行礦山地質環境恢復治理。
礦山地質環境重點保護區。包括四川大熊貓棲息地(德陽區)、九頂山、龍門山地質公園、鎣華山等8個自然保護區、風景名勝區、文物古跡保護區和地質公園,總面積近809.72平方千米。區內開采礦產資源必須遵守有關自然保護區、風景名勝區、地質公園的管理規定,加強礦山環境保護。
礦山地質環境重點預防區。主要包括什邡、綿竹、廣漢、旌陽區的綿遠河、石亭江、鴨子河等沿江區域礦山,以采砂、采石為主。所有采砂、采石都必須符合《德陽市河道采砂管理條例》和《德陽市旱地采砂管理條例》有關規定。重點加強部門協調,落實開采砂石資源及其礦山地質環境保護的管理職責和程序,嚴格執行新建砂石廠的環境保護一票否決制度,加大已建砂石廠的整合改造力度,對已造成環境破壞的采礦區域進行河道疏浚、修筑堤堰、填坑、覆地、復墾等恢復治理工程。
3.2礦山地質環境重點治理區措施
進一步整頓和規范礦產資源開發秩序,嚴格審查新建礦山的礦山地質環境保護與綜合治理方案,落實生產礦山地質環境保護責任和義務,嚴格實施邊開采,邊治理恢復,避免新增礦山地質環境,破壞事件和地質災害。
礦山地質環境重點治理區整治的主要內容包括:
(1)對礦山損毀土地進行復墾;對礦山“三廢”進行綜合治理、綜合利用;對采礦活動造成的滑坡、泥石流、塌陷等次生地質災害及水源枯竭、水質惡化、水土流失等地質環境問題加強預防、監測,及時組織處理;對露天礦坑、廢石場、尾礦庫、矸石山等永久性坡面進行穩定化處理,防止水土流失和滑坡等。
經過對全市221個礦山的礦山地質環境調查資料進行分析,初步篩選出馬槽灘磷礦區河西礦段礦山地質環境恢復治理區、井田地質環境恢復治理區、王家坪磷礦區燕子巖礦段地質環境恢復治理區等9個礦山地質環境恢復治理重點工程。主要開展滑坡、崩塌、危巖、泥石流、塌陷等工程治理,進行植樹種草恢復礦山生態環境,計劃在2015年完成。2015年至2020年再開展6-10個礦山地質環境的恢復治理和礦山生態環境的恢復工作。要多渠道籌集資金,積極穩妥的推進礦山環境的工程治理工作。
(2)積極推進礦區土地復墾
建立礦區土地復墾監管和監測制度。新建礦山沒有土地復墾方案不予受理采礦權申請。加強生產礦山對損毀土地的復墾。實行并完善礦山損毀土地復墾的鼓勵政策,引導和鼓勵各方力量從事礦區土地復墾,擴大投資主體范圍,加快礦山廢棄地的復墾。明晰礦山復墾土地的產權,在優先安排農業利用的前提下,鼓勵多用途使用。
關鍵詞:礦山,開采,環境,影響,措施
分類號:P618.41
1.礦產開采造成的生態破壞及環境污染
1.1水資源受到污染
礦產資源的開采過程中,產生的污染水主要有礦井水、洗礦廢水、礦區的生活污水等。受煤礦開采自身特點的影響,礦區污水排放量大,全國每年因為開采礦產所排放的廢水占工業廢水總量的11.4%,比重很大。同時開采礦產資源所產生的廢水成分比較復雜,含有大量的煤粉等懸浮物、BOD、COD、石油類的污染物、重金屬以及放射性物質,礦區的生活廢水中含有大量的細菌、病毒、有機物,這些物質造成的危害大,對水資源的污染十分嚴重。并且,這些物質成分復雜,危害大,這些都對環境的造成了嚴重污染,并且這些物質很難分解,持續時間長,危害影響時間久。
1.2對土地資源的危害
在礦產的開采過程中,混入礦產中的巖石、露天開采過程中的各種廢棄的巖石比較多,這些固體廢棄物含碳量低,利用率低,并且在采礦過程中產生量大,容易在礦區周圍的地表等地方大量堆積。全國累計堆有礦山廢棄巖石1500多座,總積存量約為45億噸,占地l - 3平方米以上,而且每年約以1億噸的速度遞增,不斷增長的廢棄巖土危害很大,對于礦區的生態環境影響嚴重。
1.3大氣污染
在礦山開采的開采過程中,會產生大量的有毒氣體,比如瓦斯、一氧化碳、氮氧化合物等以及煤塵等,這些有害氣體不僅對施工的礦工的身體造成嚴重的損害,如果這些氣體排放到大氣中,對礦區附近的居民也會產生嚴重的危害。其中二氧化碳、硫化氫的化合物還加劇地球的溫室效應,對地球的生態環境造成嚴重危害。
1.4造成礦區生物的多樣性損失
在礦區采礦過程中,由于廢渣的大量排放,堆積在表面,植被被破壞,土壤退化,這些對環境造成的破壞都是很嚴重的。由于礦區周邊環境的破壞,礦區的植物、動物生存都有一定的影響,礦區往往寸草不生,很少有生物生存,導致生態系統非常單一,極易受到自然災害的破壞。采礦施工會產生大量的噪聲污染,對施工人員和附近居民傷害都很嚴重。采礦破壞大量的地表植被,同時地表災害如滑坡、泥石流會壓埋植被,造成樹木傾斜。采礦破壞大量植被,導致食草動物失去食物來源,數量減少,從而影響整個食物鏈。另一方面,嗓聲污染、水源污染、土壤污使得動物生活環境惡化,引起動物的大量遷徙,導致數量減少,危害生態平衡。同時,在礦區受損的生化系統要恢復起來是極其緩慢的,據推測約50~100年,所以礦區開采對于生物多樣性的破壞往往是不可挽回的。
1.5礦區自然災害增多
在礦區的開采過程中,開采單位對于生態環境的重視程度也不夠,經常易發生泥石流和礦區沙漠化的災害。首先,由于采礦對于原本地形地貌有一定的破壞,廢棄的石渣多,這些廢棄的巖土在原有地形被改變,土壤承受能力低的情況下極易演變成泥石流,泥石流災害主要發生在一些溝道和坡地環境中,密度雖然小,但是發生的頻率高,對礦區人員的生命帶來嚴重威脅,對環境的破壞加劇。同時,礦區開采造成地表的植被減少,生物多樣性減少,導致礦區土地的肥力下降,長期受到自然風化等作用趨向沙漠化,對于我國可利用的土地資源和生態環境的影響是巨大的。
2.礦山地質環境保護的措施
2.1建立礦山環境保護機制
政府重視是實現有效保護礦山地質環境的關鍵。為此,要切實加強政府對地質環境的管理,將礦山地質環境保護與恢復治理納入政府國民經濟和社會發展規劃,將礦業經濟發展同地質環境保護相結合,真正把礦山地質環境當作“事關當地社會穩定和經濟可持續發展”的一件大事認真抓好。
2.2健全監督管理體系
礦山地質環境管理涉及面逛、專業性強,制定具體實施細則,強化執法力度,全面推進依法行政、依法保護、依法治理,努力使礦山地質環境保護工作走上法制化、制度化、規范化和科學化的軌道。同時,要建立一支素質高、紀律嚴明的管理隊伍,切實履行政府監督職能,堅持對違法開采、破壞地質環境、誘發地質災害的土程項目進行依法干預、否決和懲處,以實現有效保護、改善地質環境。
2.3強化對礦山采礦活動的全程管理
首先,堅持“在保護中開發,在開發中保護”的總原則,在編制礦產資源開發利用方案的同時,必須制定與之相配套的礦山地質環境保護與恢復治理方案,把好采礦準入關。其次,在礦山開發過程中,規范采礦行為,對礦山地質環境保護責任的落實情況進行嚴格監督檢查;嚴格按照經審查批準的礦山地質環境保護與恢復治理方案,實施礦山地質環境保護與恢復治理土程,加強采礦過程中的地質環境監測、預報工作;加強閉坑礦山的審查和管理,礦山閉坑時要對地質環境的恢復治理進行驗收。第三,加強礦山地質環境保護與恢復治理技術創新,鼓勵研發、引進新技術、新方法,不斷提高礦山地質環境保護與恢復治理土作的質量和效果,規范技術標準和技術行為。
2.4建立礦山地質環境保護與恢復治理保證金體系
建立和完善礦山地質環境保護與恢復治理保證金制度,是實現礦山地質環境保護與恢復治理目標的必要條件。對有礦權責任人的礦區,落實礦山企業責任,強化資金使用與管理;根據礦山地質環境保護與恢復治理方案落實情祝予以返還和獎懲,以經濟手段保護地質環境,確保礦山地質環境問題得到有效治理。礦山地質環境保護與恢復治理保證金應與礦山地質環境保護與恢復治理方案統籌管理,專款專用;在主管部門的監督下,切實用到地質環境保護和恢復治理工程上來,嚴禁資金挪用,杜絕浪費。
2.5加強礦山地質災害預測及信息化技術研究
礦山地質災害具有突發性和不確定性雙重屬性。地質災害防治是一項技術含量高、風險性強的工作,必須充分依靠現代科學技術方法和手段,高度重視科技進步與創新研究,遵循客觀規律,用科學指導地質災害防治土作。要圍繞礦區地質災害防治中的關鍵技術問題和治理難點,與科研單位或有關院校聯合攻關,降低防災、減災成本和資金投入的風險。充分發揮信息技術在礦山地質環境管理、礦山地質災害監測、預報、災情傳遞等方面的優勢,建立礦區地質環境空間數字采集設施和信息系統網絡,利用先進的遙感、全球定位、衛星通訊和地理信息系統技術,提高地質防治水平和防災、減災能力。
2.6注重綜合治理提高綜合效益
地質環境保護是生態環境保護的主要內容之一,礦山地質災害防治是防御體系的重要組成部分。因此,要把礦區地質環境保護和礦山地質災害防治與當地社會發展和經濟建設緊密結合起來,綜合采取行政措施、生物措施、工程措施,統籌規劃,統觀全局,統一行動,實現地質環境保護與災害防御效益最大化。
3.結束語
總而言之,礦產開采對于環境的影響是巨大的,但在我國的經濟發展階段,對于礦產的需求也與日俱增。在這種時代背景下,我們只有充分認識到礦產開采對環境的影響,然后通過建立完善的環境保護機制,加大環境保護的力度,規范礦山開采,只有這樣,才能在獲得經濟收益的同時保護環境。與此同時,政府與企業需要共同努力,不斷促進礦產開采朝著綠色、環境友好型、可持續發展的方向發展。
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關鍵詞:煤礦;地質環境;保護;綜合治理
中圖分類號:TD167 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)11-0174-02
隨著我國各個行業的發展,能源的消耗量不斷提升,需求量與供應量之間存在這較大差異,能源成為了社會各界關注的焦點,對于能源的采集提出了新的要求。煤礦作為我國能源的重要組成部分,其開發和利用程度較高,技術相對較為程度、系統,但是隨著而來也出現了較多的各種因素的影響下,如開發不合理、規劃不科學,煤礦的開發及采集對環境產生的地質破壞問題。煤礦的地質環境又與其環境保護、資源開發利用、地質災害的發生率、采礦安全等有著直接的聯系。因此對于煤礦地質環境的綜合治理措施的研究是十分有必要的,不僅可以對生產活動實現有效的規范,保護煤礦的地質環境,也能提高煤礦的利用率及可持續發展。
1 煤礦地質環境問題分析
社會各界對于煤炭能源的需求一再攀升,使得煤礦的開采成為十分熱門的產業。在各種因素的影響下,煤礦的開采也帶了較多的地質環境問題,如對于環境的污染、礦產資源的破壞、由于礦山的建設引起的地質災害等,其不僅會影響到煤礦的開采與環境的協調發展,使環境惡化,降低礦區周圍居民的生活質量,并會給礦山的工作人員生面完全帶來極大的隱患,具體情況有如下幾點:
①環境的污染。煤礦開采過程中出現的有害物質出現遷移或者擴散,導致的空氣污染、水源污染、土壤污染、甚至輻射污染等問題。
②礦產資源的破壞。煤礦開采過程中抽排水施工,使得地下水位降低,或者地表水流失,巖層位置移動,煤炭資源則無法充分開發出來,被大量的浪費。
③地質災害。施工過程中,山體巖石移動、整體結構的變化等會引發塌方、泥石流、山體滑坡等災害。
2 各種原因分析
各種地質環境問題出現的原因可以總結為以下幾點:
①秩序混亂。礦主在利益的驅動下,片面追求經濟效益,開發無度,對環境問題也并不重視,破壞地質環境。
②開發分散。各個煤礦的規模較小,生產區域分散,各自為戰,沒有形成整體,而使得資源無法達到集中的開發及高度的利用,資源整合度不高,浪費嚴重,且許多新技術無法小規模的礦井中投產使用,限制了技術的更新。
③企業結構不合理。從歷史的發展來見,煤礦企業的開發工藝將對較為落后,粗獷型開發方式應用廣泛,不僅浪費資源,也對環境造成了巨大的破壞,并會在礦區遺留較多的問題及安全隱患。
3 煤礦地質環境的相關治理措施
煤礦地質環境的不斷破壞,帶來了十分嚴重的后果,如采礦人員的生命安全受到了較大的威脅、生活質量下降、生產的安全性降低以及嚴重影響到礦區周圍居民的正常生活,也直接影響了社會環境的穩定及和諧發展,因此需要采取一系列的措施對其進行綜合治理,加強環境的管理及保護,控制環境惡化問題,改善礦區周圍居民的生活質量,具體治理措施如下。
3.1 治理技術措施
3.1.1 地質災害的各項因素調查
對于煤礦開發采集中的各類問題進行調查,如各種問題的類型、分布規律、特征,掌握各類環境問題的基本資料,并對其進行不間斷的觀察、檢測,提高對于煤礦開采過程中可能出現的問題及地質災害的預測能力,并準確評估、及時預報,做好地質災害的預防工作。該項工作較為系統、細致,其重點為對于由于煤礦開采、煤矸石無規劃放置而引起的滑坡、地面塌陷、泥石流等地質災害出現的原因、必要條件、發生的規律、嚴重程度及惡劣影響等,進行深入的調查,全面掌握其發生前后的各項情況。
3.1.2 建立礦區環境動態監測系統
在礦區建立地質環境的動態系統監測系統,對礦區進行地質環境的調查及評價。該系統需要收集礦區環境空間數據,因此需要對環境中的動態因素實施全面的調查,作為該動態監測系統的數據來源,調查內容包括礦區瓦斯的相關調查,如瓦斯的來源、分布規律、構成、測定瓦斯涌出量、涌出及聚集特征等,并了解各種抽采瓦斯的方式及其所適應的不同地質條件;礦井地表水及地下水的運行通道,掌握污染水質擴散路線,并對水質、土壤污染物及煤炭生產有害成分進行檢測、分析,掌握其遷移的規律等。另外還需要配合新的煤礦開采技術研發,制定合理的煤炭資源開發規劃,不達到煤炭企業可持續發展的目的。
3.2 外部政策措施
3.2.1 建立生態補償機制
生態環境受到破壞之后的進行治理需要消耗大量的人力物力,情節嚴重的需要受到法律的管制,因此需要建立生態補償機制,具體方法有以下幾種:
①健全財政體制。建立健全公共財務制度,將環境保護相關事項納入其中,強化各個地區的財務支持力度,遵循有償使用資源的相關原則,收取礦產資源使用費、水資源保護及治理費用,并強制要求資源使用單位繳納一定的資源補償備用金,避免在出現資源破壞或者水質污染后,出現資金不到位的情況,延誤環境的治理。
②完善法律制度。法律制度具有高度的總結性、籠統性,而各個礦區地質特點、環境狀態、技術水平均有不同,因此,在法律規范是在實際中應用時,需要根據上述因素,在一定的原則下進行適當的調整,并逐步建立符合實際情況的法律體系,使之更適應礦區具體的情況及發展形勢,優化實踐效果。
3.2.2 貫徹相關原則
導致我國煤礦環境問題的根本原因眼前利益的驅使,地質環境惡化后,利益會減弱,在利益的驅動下,開發者加大開發力度,以提高經濟收入,更造成地質環境進一步惡化,形成了惡性循環。因此,在開發的過程中應從勘探規劃、制定開采方案、實際施工等整個煤礦開采過程中均需要嚴格遵循資源開發及環境保護相配合,并側重環境保護的原則,將該生態環境利用保護相結合的原則。在貫徹該原則的主體上,一般按照開發者保護、受益者出資、破壞者治理的基本原則。礦山的建設應與環境設施的設計、設置操作、實際應用相統一,并建立相應的環境評價制度,及地質風險評估系統。
3.3 對環境問題整體把控
抽調專門的地質環境人員,并配備較為先進的設備組成業務素質過硬、技術良好的部門,對于地質災害節進行檢測。該部門的主要任務為對礦區開采過程中的地質災害進行全面、深入、系統的調查,并對其中出現的問題進行詳細準確的預測及評估,并對其實施動態觀察,再根據動態觀察的結果,分析研究,從整體上把握地質環境的變化、發展規律及造成的各種影響,為制定系統的治理方案提供科學、全面的依據,而實施有針對性的預防及治理措施。
4 結 語
隨著煤礦開發及采集的深入,資源開發不合理、管理不力、環境保護機制缺陷、環保資金不足等問題逐漸顯現出來,上述各種因素的作用下,煤礦地質環境的破壞日益嚴重。從當前煤礦事故、地質災害及安全事故的頻繁發生現狀來看,地質環境的保護顯得十分緊急迫切。對煤礦地質環境實施有效保護的意義在于不僅能夠保障生態環境的平衡,并對于煤礦產業的可持續發展及安全生產有著重要的意義。上文僅從一般的角度分析了現狀、問題,也提出了相應的對策,但是在實踐中,會出現各種不同的問題,需要環境治理人員考察各方面因素后,綜合把握,合理制定具有針對性的地質環境治理方案,達到煤炭資源安全合理開發并與環境和諧發展的目的。
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[關鍵詞]礦山開采;地質環境;保護與恢復;問題探討
中圖分類號:TD167 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)09-0368-01
隨著人們對環境保護意識的加強,礦山開采對資源造成的破壞越來越被重視,礦山地質環境保護與安全生產是礦山企業在實際生產過程中面臨的兩大主題,也是當今社會、政府主管部門以及礦山企業所關注的熱點問題。礦產資源是資源的一種,人們想要利用礦產資源就需要對礦山進行開采,在獲得利益的同時必定要破壞礦山環境。對固體礦產資源而言,其位置具有不可移動的特點,這就決定了采礦工業建設場地空問的固定性,不能像其他工程建設那樣可以有序選擇和適時的移動,以致許多采礦企業必須占用大量的土地資源,并破壞當地生態環境和自然景觀,引發一系列生態環境與社會經濟問題。
一、礦山地質環境恢復治理的基本原則
(一)以人為本、防災減災
當前所有的礦山地質環境問題,都將會直接或者間接地對礦山開采職工以及礦區周邊居民的生命財產安全造成很大威脅,所以對礦山環境進行恢復治理,首先就需要有效地保證礦區免遭礦山開采作業誘發產生各種不同地質災害的危害,從而實現防災減災的目的。
(二)因害設防、綜合治理
針對我國多數礦山的地質環境破壞的顯著特點、危害方式、分布條件以及危害程度,需要抓住環境治理的重點以及關鍵環節,爭取做到因地制宜、因害設防,能夠采取科學地攔、排、護、整、填、植等相關重要方面的環境綜合治理措施,對該礦山周邊環境進行綜合性的治理。
(三)注重效益、分期實施
在實踐中對于礦山地質環境的綜合治理工程,還需要嚴格遵循自然生態社會效益優先的基本原則,與此同時還需要爭取最大化的經濟收益。在此基礎上,需要能夠區別出不同的礦山地質環境危害和治理問題,針對不同的情況采取不同的治理和綜合防治措施。
(四)礦山開采工程措施與生物措施相結合
對于礦山環境的綜合治理工作,只有首先將工程治理措施和環境生物保護措施緊密地結合在一起,最終才能達到礦山環境綜合治理的根本目標。在礦山地質環境綜合治理的各種工程中,只要配置科學、合理,就能夠徹底根治地質環境災害。但是其中的缺點是投資范圍過大,然而當前的生物措施恰好能夠彌補環境工程治理措施的顯著缺點,并且其投資范圍相對比較小,能夠有效地改善礦山周邊的小氣候特點,最終使其可以廣泛地應用在礦山地質環境的綜合治理工作中。
二、礦山地質環境問題防治的有效措施
(一)采空區和礦山的地面沉陷問題治理
礦山地下采空區以及礦山疏干排水最終導致的地面沉陷、造成地裂縫問題,因為疏干排放地下水,最終將會改變其地下水流的原本自然滲流、地下水徑流條件,因此水浮力逐漸消失,地下水的潛蝕作用也會使充填物逐漸流失掉,繼而發展形成地質空洞,在礦山內部真空吸蝕力以及重力的共同作用下也可能會造成礦山塌陷。對礦山內部采空區的環境綜合治理,主要就是為了預防和控制其地表殘余沉陷問題的進一步發生。在此基礎上可以采取的方法有4種:(1)礦山內部全部需要充填采空區內部的支撐覆巖,以最終能夠徹底消除礦山的地基沉陷隱患;(2)礦山局部支撐覆巖或者是地面構筑物,需要減小其采空區空間的實際跨度,進一步防止出現頂板垮落的問題。現階段常用的方法主要有注漿柱、井下砌墩柱以及大直徑鉆孔樁柱或者是直接運用樁基法等;(3)礦山注漿加固以及強化礦山內部采空區圍巖的結構,能夠充填采動覆巖的斷裂帶以及彎曲帶巖的土體離層以及裂縫,使之最終可以形成一個剛度比較大、整體性能比較好的巖板支撐結構,使其可以更加有效地抵抗礦山老采空區塌陷進一步向上發展的問題,使礦山開采區地表只會產生比較均衡的沉陷問題,以確保礦山開采區地表構筑物的安全性;(4)采取必要預防措施。礦山自身釋放老采空區的內部沉降潛力法,在礦山采空區地表并未利用之前,可以采取強制措施加速其礦山老采空區的活化以及覆巖沉陷速度,有效消除對礦山地表安全有比較大威脅的地下空洞結構。
(二)礦山大量開采后泥石流的治理
礦山開采大量的礦產資源,將會為泥石流的出現提供大量松散固體雜質,可能會造成礦山結構的崩塌、滑坡以及泥石流等嚴重地質災害現象的發生。開采礦山自身礦產資源以及修筑開采運輸道路,這些均會對礦山的植被造成非常大的破壞。因此,切坡不合理、廢礦井陷落而引起的礦山地表崩塌等要素還可使溝內的土量急劇增加,使礦山地面的徑流系數顯著增加,洪峰流量也會隨之增加,進入到雨季后,在地表山洪沖刷作用下,礦山表面大量的松散物質由雨水的浸潤飽和液化之后而造成的過度充水而發生下滑,便形成了泥石流災害。此種泥石流災害也就被稱為礦山泥石流災害。在這方面的綜合治理措施,應當在整體泥石流發生流域內,運用蓄水、攔土、攔水、排導以及造林等多種治理和防治措施,其上游宜采用蓄水以及引水隧洞等治理和預防措施,將其上游的清水水流科學引走,使該水流和松散堆積體能夠脫離接觸,以更好地避免泥石流災害的真正形成;并且還可以修建攔擋壩,以攔截住形成泥石流體雜質的來源。在泥石流的中游,能夠采用擋土墻結構或是土釘墻等防治措施,從而才能夠防止泥石流體對于礦山表面道路農田以及房屋建筑的破壞力度。
(三)尾礦的化學污染的治理
礦山中的廢石、廢土以及矸石固體廢棄物被大量堆放,侵占了大量的礦山土地資源,最終將會造成礦山污染水土體被化工、黑色金屬礦物質污染,其中尾礦總量要占到礦石總量的50%~80%。對于礦山中尾礦的綜合運用和開采,第一就是礦山尾礦的能源利用與開發。事實上,尾礦作為一種高質量原料、材料已經得到一些頗為實際的利用。尾礦材料能夠用作建筑工程材料,但把尾礦材料作為建筑施工材料時,還需要非常慎重的研究和考慮,因此要對尾礦中的化學成分進行全面、綜合地研究與分析,查看分析其中是否存在著對人體健康不利的物質。運用尾礦作為礦山開采井下充填的作業材料,現階段已經取得非常成功的作業經驗,當前很多礦山開采都在應用。這導致礦山中尾礦資源的利用范圍以及開采率大大地提高,這樣就能夠減少尾礦資源的堆存數量,同時又能夠將尾礦這一寶貴的資源保存于地下,以便于今后重新進行開采和利用。
(四)放射性礦山的環境治理
礦山中坑(井)口治理宜采用封堵坑口的措施,切斷其污染源,使其可以更好地恢復礦山坑口原貌,抑制其中放射性物質向礦山周圍的大氣擴散;并且還需要杜絕污水外流的現象,這樣就能夠防止礦山附近人、畜誤入以及地表水流入。對于其中的廢石(渣)堆場還可以砌筑擋墻結構、排水溝結構進行穩定化、安全化處理,從而能夠更好地防止廢石發生下滑、流失,避免造成二次污染。
礦山地質環境保護與恢復治理是在保護環境的前提下開采礦產資源,在礦山建設和生產過程中首先力求消除產生負面影響的各種因素或降低影響程度,對產生的負面影響,通過治理措施達到國家規定的環境質量標準。通過規劃及各種管理手段,采取防范性措施,減少環境問題的發生,盡量避免礦山環境破壞或將其消除于礦山建設、生產過程中,做到防患于未然。
參考文獻
[1] 丁漢鋒.礦區地質環境評價與治理恢復[D].河南大學,2012
【關鍵詞】礦山建設,環保建設
一、前言
近些年來,隨著我國的經濟的快速發展,國家對資源的需求量也逐步的增大,礦產資源的開采工作也加快了步伐。但是,我們都知道在資源的開采的過程中會對環境造成重大的破壞,所以,在此過程中工作單位必須要做好當地地區的環境保護工作。
二、礦山環境污染現狀
1、地表生態環境
無論是地上或地下開采。在礦山的采掘施工中都影響到地表生態環境嚴重問題。隨著它們要改變土地利用的類型,可以減少地表植被覆蓋度,引起地表逕流的變化和土壤表層的喪失,可致水土流失、地表形態造成破壞。在開采地下的礦山時會形成巨大的采空區。加之礦床疏干,會打破地殼初始平衡狀態,造成采空區巖體的移動。導致地表塌陷,地形、地貌和地下水位造成了改變,使大量農田廢棄,地面上建筑物和道路損壞。
2、廢石和尾礦
礦山廢石和選廠尾礦是礦山開采過程中產生的主要固體廢物污染源,而其中一半廢石還容易發生自燃,并排放出大量的煙塵和有害氣體,造成周圍旁邊環境的污染。
3、礦井廢水
礦井廢水具有排放量大,且持續時間長的特點,在礦山的眾多生產工藝之中,選礦廠的廢水排放量在總體上是非常驚人的,例如,在浮選處理的1 t原礦,就會有4~5 t左右廢水排放;在浮選-磁選法中,處理1 t原礦,其中就會排放污水7~10 t;還有浮選-重選法,如果用這種方法處理1 t原礦,其廢水排放量高達28~31 t。對于地下礦產開采,特別是水力的開采、水砂的充填采礦法開采,這些方法廢水的排放量也比較大,據相關部門數據統計,每產生1 t的礦石,其中廢水的排放就約為1m3左上下。
在礦山的廢水中,所含有害物質化學的成分比較復雜,含量的變化程度也比較大。影響礦山的廢水主要因素來自露天礦坑水、地下坑道水、廢石場淋溶水、選廠排出的洗礦和尾礦廢水、輔助車間廢水和生活產生的污水。礦山廢水包括有兩種:酸性與堿性,其點就是水量較大,含有多種金屬離子和多種懸浮固體。如果將這些廢水不經處理就排進江河、農田,那就必將造成水生物死亡、土壤的板結、農作物產量的減少等等嚴重后果。例如,在選礦廠的廢水中就含有很多種的化學物質。這是由于在選礦時,工廠使用各種的表面活性物質和品種繁多的其他化學的藥劑而造成。
4、粉塵和廢氣
在礦井建設施工中,井下用于支護的混凝土噴射機,礦山開采的各種各樣的施工工藝、鉆孔、爆破、鏟裝、運輸以及選廠、廢石場和尾礦庫都是粉塵的主要來源。而爆破以及主要使用柴油燃料的各種采礦機械設備則是礦山廢氣的主要來源之一。這些粉塵和廢氣彌漫在作業工地,嚴重危害作業工人的身體健康。多風、干旱缺水地區尾礦庫的細粒粉塵也容易加重空氣污染。
5、煤矸石污染現狀
煤矸石隨開采或洗選出來后堆在井口附近,日久就形成了矸石山,并且這些矸石山大多處于居民附近,壓占了大量的生活用地和生產用地。據統計,目前我國歷年累計煤矸石堆放總量約為48億t,年排出量3億t,規模較大的矸石山約1 700座,占地約1.6萬hm2。煤矸石大量無序的堆積,不僅占用大量土地,并且煤矸石自燃和煤矸石中的硫化物的逸出或浸沒都會污染大氣,土壤和水質。
三、礦山建設中的環保建設措施
1、為更好地保護礦山地質環境,首先要加強法制建設
一是加快推進礦山地質環境保護立法進程,根據國土資源部《礦山地質環境保護規定》要求,結合礦山實際情況,研究制定《礦山地質環境保護條例》。二是盡快修訂《礦山地質環境治理備用金管理辦法》、《礦山地質環境恢復治理驗收辦法》和《礦山地質環境恢復治理驗收標準》,杜絕“政府違法”。三是修訂《礦山地質環境影響評估技術規范》(DB43/T304―2006),制訂適合礦山環境保護與土地復墾技術標準或實施細則,完善礦山環境保護技術標準。為湖南省礦山環境保護提供有力法律保障。
2、需要有關部門加大監管力度
一是實施礦山環境年報制度,礦山企業每年需提交礦山環境年報,未履行礦山環境保護責任的不予年檢年審。二是加強礦山地質環境保護動態巡查,及時發現問題,及時督促礦業權人切實履行好礦山地質環境保護職責,變事后處罰為事前預防、事中監督,避免政府充當救火員的被動局面。三是逐步建立礦山環境保護信用等級評價制度,定期開展礦山企業履行礦山環境保護的信用等級評定工作,向社會評定結果;并制定相關政策,對積極履行礦山地環境保護責任的礦山,在資源整合、年檢、年審、備用金結轉、治理項目安排等方面給予支持與鼓勵;對不履行礦山地環境保護責任的礦山嚴格地進行限制或懲罰。
3、同時應該加大治理投入,創新投入機制
一是對計劃經濟時期國有礦山造成的和現階段礦業權人滅失遺留的礦山地質環境問題,由各級政府編制礦山環境保護規劃,加大財政投入,建立礦山環境保護專項基金。二是充分發揮備用金制度的約束作用,督促礦業權人主動加大投入,主動治理礦山。三是在目前財政十分緊張的情況下,按照“誰投資恢復治理、誰受益”的原則,出臺相應的優惠政策,創新投入機制,鼓勵社會資金投入。
4、結合社會需求,強化治理效果
根據 “綠色建設”、湘江流域重金屬污染綜合治理、 “礦山復綠”形動的新形勢和地方經濟發展需求,實施礦山環境保護工程,實現礦山環境保護投入效益最大化。
四、防治礦山環境惡化的管理對策
1、真正的落實“誰開發誰保護,誰受益誰治理,誰破壞誰恢復”生態的環境保護措施。在不會超過環境的污染容量前提下來發展礦業,進而充分的發展循環的經濟,再為國民的經濟做出貢獻。
2、積極落實政府的責任,加強監管力度,把環境的指標作為企業年度的考核內容,也要作為政府政績的考核之后的重要指標之一。
3、積極落實政府的責任,加強監管力度,把環境的指標作為企業年度的考核內容,也要作為政府政績的考核之后的重要指標之一。
4、努力營造出一種污染環境就可恥的輿論的氛圍,從而實現人與人、人與政府的彼此監督。由于人們現在對礦山的環境污染和破壞認識還不夠,進而沒有再認識到礦業的發展給我們生存的環境帶的長期的危害。也要通過提高公民的環保意識,進而促使政府,企業以及個人之間相互的監督,從而實現資源的開發與環境美化的協調與發展。
五、結束語
綜上所述,在礦山資源開采過程中往往會對當地地區的環境造成不同程度的破壞,這種破壞時難以避免的,因此,作為礦山建設單位不僅僅要做到合理的開采礦產資源,而且還應該對當地環境進行一些保護,實現資源的可持續發展利用。
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1礦山開采中的環境問題
1.1礦山開采對水資源的影響礦山開采會伴隨著人為和自然的疏干排水,這會造成水位下降、水資源枯竭以及地表植枯等后果,極易破壞水平衡,而且礦山開采還會產生剝離物、煤泥、廢棄催化劑等各種垃圾,這些垃圾隨雨水排入河流湖泊或者滲入地下水,以及礦山開采廢水的排放,都會嚴重污染水資源。
1.2礦山開采對大氣的污染礦山在開采過程中會產生大量的有毒有害氣體,例如二氧化硫、硫化氫、一氧化碳、瓦斯以及粉塵等,這些有毒有害的氣體排放到大氣中,會對大氣造成嚴重的污染,還會加劇溫室效應。而且,如果不對瓦斯氣體進行科學控制,一旦發生意外就會造成不可估量的損失。此外,礦山固體廢棄物的風化作用也會造成大氣污染。
1.3礦山開采對地質環境的破壞由于礦山的開采會造成地下采空,這會影響礦山的穩定性,導致礦山地面崩塌、泥石流等地質災害的發生,甚至會導致地面沉降、地裂縫,崩塌、礦山地震以及井下突水等強烈的地質災害,嚴重影響當地居民的生民財產安全,給地質環境帶來嚴重的破壞。
2導致礦山開采產生環境問題的主要原因
2.1環保意識不足在礦山的開采中,由于環保意識不足以及企業受利益的驅使,很多地方仍采取“先開采,后治理”的發展模式,只注重礦山開采的經濟效益,而忽視了環境保護的重要性。
2.2開采技術相對落后我國礦山開采技術、機械設備以及環境治理技術較西方發達國家還有一定差距,很多企業為了節省成本,一直采用效率低下、環境污染嚴重的開采技術,而且后期的環境治理也只是走走形式,很難實現環境的有效治理。
2.3相關法律體系不夠完善雖然我國近年來針對礦山開采和環境保護制定了相關的法律規定,然而這些法律條例還不夠完善,導致有些企業鉆法律的空子,而且相關部門的監管也存在漏洞,導致法律體系對礦山開采的制約難以達到預想效果。
3礦山開采環境治理措施
近年來,甘孜州生態環境逐漸惡化,水位下降,荒漠化嚴重,從而影響到周邊地區的經濟發展,因此必須要加強甘孜州區的生態環境保護。雖然我國經濟的快速發展需要礦產資源的大量開發,但是可持續發展戰略不允許我們走“先污染,后治理”的道路,必須嚴格執行“先保護,后發展”戰略,所以我們在開發資源前采取相關保護措施,做到合理開發與有效利用資源。
3.1采用先進的開采技術礦山企業要不斷加大投入,更新機械開采設備,采用現代化開采技術,減少礦山開采過程中的資源浪費和環境污染,提高開采效率。要結合先進的開采技術,不斷減少礦山開采中的固體廢棄物和氣體污染物,減少對礦山巖結構的破壞,防止地質災害的發生。
3.2完善相關法律體系,加強監管要在現有法律的基礎上,結合礦山開采實際情況,不斷完善法律的細節,構建行業法規多級法律體系,在法律上對礦山開采的每個環節形成約束。當地政府要嚴格執行相關法律法規,對開采過程進行嚴格的監督。環境治理也離不開當地政府的大力支持,政府要對監管人員和技術人員加大培訓力度,加大礦山環境治理的力度。
3.3加強礦山環境保護和污水、廢料的治理和回收要結合相關法律,制定科學合理的環境保護方針,建立環境保護法律體系,并且嚴格執行環境保護監督管理制度。要加強“三廢”的治理力度,嚴格控制廢氣排放,重點治理有毒有害污水和礦物廢料的排放,對礦山的地下水、瓦斯以及一氧化碳等進行有效利用,變廢為寶,提高礦山廢物的綜合回收和利用水平。
3.4加強礦山生態環境恢復工作要結合國家政策,將礦山開采、土地利用、土地恢復與農業結構調整等進行有效的整合,對礦山土地進行造田復墾,對深度塌陷的礦山可以將其恢復為梯田或者經濟林等,大力開展造地復田綜合治理,恢復和增加耕地面積。
4結語
關鍵詞:硫鐵礦;地質環境問題;治理對策
1.礦山概況
廣西鳳山縣杭東硫鐵礦礦區位于廣西鳳山縣金牙瑤族鄉杭東村境內,礦山面積約200多畝。原是一個有40年歷史的國營老礦,對當時就業和經濟發展曾起較大的促進作用,后來因生產工藝落后、礦石未能綜合利用等諸多因素,導致生產效益不佳,負債沉重,于1998年1月起停產解散,礦權已滅失。開采期間由于生產工藝落后,過于追求經濟效益,忽視環境保護,使礦區內表土結構、植被遭到嚴重破壞,遺留的煉礦窯、簡易廠房破爛不甚,礦渣成堆,寸草不生。嚴重影響當地的自然生態和自然景觀以及周邊村屯群眾的正常農業生產活動,制約了當地農村經濟的可持續發展。因此,通過治理恢復礦山環境生態非常急迫。
2.礦山地質環境問題
礦山的環境地質問題主要有表土破壞及水土流失、破壞植被、地貌景觀、廢棄礦渣、尾礦淹埋農田、坡地、土地貧瘠化及石漠化嚴重、環境污染、堵塞地下河、引發次生地質災害。
2.1表土破壞及水土流失
礦山露天開采需剝離表面土層和風化層,沒有采取保護措施,造成礦區的表土大多遭到嚴重的破壞,表土被翻起、雨水沖刷,最后被隨意推棄在山坡上,表土原有的結構被破壞殆盡,土體由原來的密實穩定狀態變成松散和不穩定狀態,在強降雨雨水的沖刷下,礦區水土流失非常普遍和嚴重,土壤肥力亦隨之大幅降低。
2.2破壞植被、景觀
礦山由于露天開采地段和煉礦場內的植被已全部鏟除。礦山已廢棄多年,煉礦窯、簡易廠房已破爛不甚,有的已倒塌,礦渣成堆,留下的是一片坑坑洼洼,滿目瘡痍的景象。
2.3廢棄礦渣、尾礦淹埋農田、坡地
礦層埋深較淺地段,采掘方式為露天開采,經多年開采,采礦區的植被已大多遭到破壞,局部地段已基巖。采礦過程中無固定的開采坑口進行逐段開采,而是隨富而采,廢礦、棄土隨意就近堆放。既無水土保持防護措施,又無統一的尾礦庫,煉礦過程中產生的大量礦渣被隨意堆棄在山坡坡地上,下大雨時溝谷地段受洪水沖刷,常造成礦渣堆發生崩塌,隨水下沖,掩埋下方坡地及農田。
2.4土地貧瘠化及石漠化嚴重
礦山采礦開挖隨富而采,剝離表土,表土隨意堆放,造成水土流失,山坡上或礦坑出露大片基巖,局部有出現石漠化的趨勢。各礦山因水土流失及礦山的多年荒廢,土壤中的有機質及N、P、K等肥力指標較低,土地呈貧瘠化。
2.5環境污染、堵塞地下河
硫鐵礦開采的礦石主要用來煉硫磺,而當時煉硫磺采用的是一種非常落后的土法煉硫磺生產方式,這種方法資源回收率很低,污染環境非常嚴重。土法煉硫產生大量的二氧化硫,硫化氫等有毒有害氣體排放到大氣環境中,煉硫區附近土地受到污染,植被脆弱。土法煉硫磺回收率很低,尾礦中還含有殘余硫化物揮發到空氣中,礦山附近都可以聞到刺鼻硫磺味道。礦山風天粉塵飛揚,空氣質量惡化,雨天泥渣四溢,環境污染較突出,影響了當地村民正常的生產生活。
2.6次生地質災害
各礦山開采遺留的采坑邊坡及廢礦渣形成的土堆,形成了不少陡坡陡坎,易引發滑坡、崩塌地災害。礦區內眾多廢棄的煉礦窯、儲硫池、水池其頂部大多只有腐朽的木頭、松散的礦渣或極薄的水泥板覆蓋,內部中空,人畜走到上面極易陷入,對進入場區的人畜構造極大的威脅。
3.礦山地質環境治理的難點
礦山地質環境治理的難點主要在于礦山地處基巖的石灰巖溶山區,表土非常的希缺,且礦山開采時表土未收集,這些因素給礦山的植被恢復帶來了很大的困難;礦山地處巖溶石山區,地表水源缺乏,恢復的植被旱季沒有水澆灌,植被恢復很困難;礦山開采的礦石主要用來煉硫磺,而當時煉硫磺采用的是一種非常落后的土法煉硫磺生產方式,這種方法資源回收率很低,大部分礦渣偏酸性,植被難以恢復。
4.礦山地質環境治理對策
根據對廣西鳳山縣杭東硫鐵礦礦山地質環境現狀的地質環境問題,結合地形地貌、當地群眾意見,因地制宜,合理規劃、進行治理。
4.1土地平整
主要是針對礦山因采礦及尾礦亂堆嚴重的地段。根據現狀地勢,依山勢進行,因地制宜,把采坑內凸出的礦渣堆土挖移到坑內的低洼處,因現狀地形進行平整,允許有緩坡起伏。采取了挖開礦渣堆下原表土層,用來做表層覆土,部分地方客土的辦法。
4.2窯爐拆除
主要是針對治理區內以漿砌塊石修建的煉硫窯爐。治理區內煉硫窯爐三五成群,修建在山坡的臺地上,占用坡地,爐高2m~3m,由于棄用已久,大部分已破壞開裂、頂板冒落塌陷,對行人、牲畜構成威脅。設計對其進行拆除。
4.3護坡工程
為加強礦渣堆邊坡的穩定性,做好水土保持,防止其受雨水、洪水沖刷坡腳而崩塌掩埋田地,在礦渣堆邊坡外緣以漿砌片石修建腳墻,墻高1~1.5m,采用M7.5漿砌塊石砌筑。
4.4排水系統
治理區沒有排水設施,每逢降雨,特別是大雨,低洼處易被沖刷,形成沖溝,水土流失嚴重,根據各治理區地形在坡面上布置截水溝,在山谷或已形成的沖溝修建排水溝。
4.4土壤改良及恢復植被
治理區因采礦開挖、水土流失,尾礦亂堆,土體的天然養份遭到破壞,根據土壤化驗分析,礦區的土壤全部偏酸性,有機質偏低,已不適宜種植農作物,根據現狀來看只要作適當的土壤培肥,還是較適合樹林的種植,能滿足一般林木生長需要。考慮場地平整后的土地只能作為林地,本次設計主要是根據對礦區及礦區附近的植物調查研究,附近山頭主要種植松樹,礦山礦渣堆上零星長有松樹且長勢較好。恢復植被設計以種植松樹為主。
根據土壤分析,土壤改良可與種植松樹時同步進行,不需改良為熟土后再種植。如林地可在每個樹坑內投入熟土、有機肥或其它肥料,然后種上樹苗,也可在栽種時施放農家肥或復合肥即可。這樣既可省錢又可省時,同樣可以達到改良土壤的作用,所以復墾后的土壤只要適當進行土壤改良,增加土壤肥力,就適合栽種樹。
5.礦山地質環境治理效果
經過礦區環境得到有效改善,窯爐基本被拆除,土地得到平整并覆蓋上客土,并進行了有效綠化;建立了排水系統,有效地疏排雨水,避免沖刷礦渣;修筑了擋墻,有效阻止礦渣堆崩塌滾落淹埋農田。原來坑坑洼洼,滿目滄痍的景象不見了,替代的是初步長起的草樹,以及當地村民返耕種下的經濟作物。治理效果詳見施工前后對比圖1-1、1-2。
關鍵詞:礦區地質環境;評價方法;治理方案
1 引言
從根本上來說,礦區地質環境評價與治理研究的對象是地質環境。地質環境一般是指由巖石圈、水圈和大氣圈所組成的環境系統,并具有相對完善和穩定的物質遷移和能量轉換機制,它是整個自然環境系統的重要組成部分,也是與人類的生產生活關系最為密切的環境空間,對于維護整個生態系統的平衡發展和平穩運行具有十分重要的作用和意義。對于礦區地質環境來說,一般是指曾經開采、正在開采或準備開采的礦床及其鄰近地區,其巖石圈上部與大氣、水、生物圈組分之間,不斷地進行著聯系(物質交換)和能量流動,這一部分組成一個相對獨立的環境系統圈組成的環境系統。礦區地質環境往往是以巖石圈為主要運行依托,并伴隨著較長時間的礦產資源開發,且對其所在的地質環境平衡系統造成了一定的破壞。因此,我們談到礦區地質環境總是著眼于其身上所存在的諸多地質環境和地質災害問題。簡單地說,礦區地質環境評價就是對礦業開發生產項目規劃和建設可能對環境造成的影響進行有效的分析與評估,在此基礎上提出相應的預防和減輕不良影響的具體實施辦法,以便更好地維護該地區地質環境生態系統的平衡發展。礦區地質環境評價與治理是一項牽涉面廣、復雜度高的大工程,涉及到景觀生態學理論、系統理論、統籌人與自然和諧發展理論等專業知識,并且需要經過很長時間的具體實踐才能取得比較良好的效果。
隨著經濟建設進程的不斷加快,礦產資源開發和生產企業也得到了長足的發展,一方面極大地促進了國民經濟建設的發展步伐,但是同時也造成了不可忽視的地質環境問題。礦產資源開發利用率不高,且存在比較嚴重的浪費現象;耕地面積不斷減少,糧食產生面臨極大的挑戰;房屋倒坍、飲用水污染、公路等基礎設施建設遭到破壞。這些因礦業生產引發的地質環境問題正在一步步地威脅到人類的正常生活和發展空間。在可持續發展目標的指導下,我國正在積極構建資源節約型和環境友好型社會,因此積極探索和研究行之有效的評價體系和治理方法,成為了當前我國礦業生產所面臨的一項十分緊迫的任務。
2 礦區地質環境綜合評價的主要流程
2.1 劃分評價單元
總的來說,礦區地質環境是一個十分復雜的系統,包含很多組成部分和影響要素,并且在不同的局部區域之間往往還表現出很大的差異性。在這種情況下,為了盡可能準確和全面地對礦區地質環境做出評價,通常的做法是首先對具體的研究對象區域進行劃分,得到一系列比較小的單元,也可以看作是一個評價單元;然后這些小的單元賦予一定的評價指標值,最后通過綜合所有單元的評價屬性來得到整個區域的評價結果。對研究對象進行有效劃分的標準和原則是每一個具體的評價單元在地質環境條件方面具有很大的相似度和一致性,不同的評價單元在地質環境條件方面具有一定的差異性和區分度。
在劃分方法方面,目前主要有以下幾種:一是三角形剖分法,也就是以三角形作為基本的評價單元來對研究礦區進行劃分。這種方法在操作過程中具有很大的靈活性,可以自由地選擇和組合各個單元。但是為了操作方便和簡化數據處理過程,在劃分過程中要求三角形的任意一角不得大于90°,三條邊的長度要近似地成等邊三角形分布。三角形剖分法對小范圍評價區域劃分比較合理,在使用過程中大多與有限元或數值模擬相關聯,主要用于地下水資源評價、地面沉降分析計算等。二是正方形網格法,這種方法一般是采用地理坐標來控制具體的劃分過程和精度,其操作關鍵是確定和控制各個劃分網格的大小,范圍可以達到0.01km2到數平方千米。正方形網格法主要用于大面積的礦區地質環境評價問題,如土壤環境質量評、地下水污染評價和耕地面積破壞評價等方面。三是不規則多邊形網格劃分法,這種劃分方法一般是結合研究區域的地質分布情況,以地質環境條件突變的界限為劃分邊界。由于考慮了實際的地質條件分布狀況,不規則多邊形網格劃分法具有很大的適應性,能夠得到比較合理的評價指標值,在實際工作應用較多。尤其是對于范圍面積較小的礦區進行評價時,如果忽略其中的地質條件,將違背評價工作的初衷和原則,得到的評價結果也很難具有可靠的參考價值。
2.2 選取評價指標與優化
評價指標的選取具有很大的針對性和依賴性,一方面要結合礦區的實際情況,針對不同的礦產資源類型以及其對地質環境造成的主要危害來選取,并且要注意抓住主要矛盾,兼顧次要矛盾。一般來說,植被覆蓋率、地質災害、人類活動、水資源污染、地貌景觀影響占總面積的比例和礦渣堆積量等一些指標是實際評價工作中普遍都會涉及到的。選取了合適的評價指標后還需要對評價因素進行等級劃分,按照嚴重(Ⅰ)、較嚴重(Ⅱ)和一般(Ⅲ)來表示不同等級的破壞程度,并賦予相應的標準值,從而對所研究礦區的地質情況有一個相對客觀的評價。表1列出了幾個常用的評價指標及其標準值。
表1 評價指標及其標準值
另外,在實際工作中往往還要考慮對選取的評價指標進行優化,一方面評價指標太多不利于進行數據采集和處理,而且不同的評價指標往往還存在一定的重復和交叉,使得數據上具有一定的冗余性。在優化評價指標方面,主要有經驗法、兩兩比較法和主成分分析法。其中主成分分析法是在保證評價指標信息損失最小的前提下,經線性變換和舍棄部分信息,獲得少數新的綜合變量,以取代原始采用的多維變量,通過對少數綜合性指標的分析達到評價目的。
2.3 確定權重
從本質上來說,權重主要反映的是評價體系對其中每一個評價指標的重視程度,科學合理的權重系數對于客觀地反映礦區地質情況具有十分重要的作用和意義。確定權重系數的方法有確定,目前主要采用的是墑值求權法。也就是在對礦區地質環境進行綜合評價時,運用熵值來判斷事物的隨機性、判斷某個指標的離散程度。每個指標都具有自己所特屬的熵值。熵值越大,表示該指標無序性越大,對評價的影響程度越小,反之,熵值越小,指標的效用值越高。熵值等于l時表示指標的數據位完全無序,對評價結果的貢獻程度為零,各指標對評價的影響程度取決于該指標熵值與1的差值。
3 礦區地質環境治理
3.1 地質環境分區治理
根據礦區地質環境綜合評價結果,在了解了不同評價區域的地質破壞情況和主要矛盾的基礎之上,就要有針對采取一些治理措施,一方面對已經存在的各種問題進行及時有效地處理和恢復,同時嚴格防范破壞范圍的進一步擴大,有效地避免和消除各種潛在的問題和隱患。在實際的治理過程中,比較常見的地質環境問題主要有以下幾種:一是地面塌陷,例如玉溪礦業獅鳳山礦三家廠礦段,這是各個坑采礦山開采區普遍存在的問題和隱患,對耕地和各種基礎設施造成了嚴重的破壞。目前治理塌陷區主要是采用填埋法,將已經出現塌陷問題的區域進行填埋,并結合礦區當地的地質構造情況,盡可能地恢復原有的耕地和植被。二是地裂縫,例如玉溪礦業獅鳳山礦鳳山礦段,一般是采用粘土或者灌漿填充的方法來填充和彌補地裂縫,并且一般來說,對于巖質裂縫宜采用水泥漿和混凝土充填,對于土質裂縫宜采用粘土充填。三是地形地貌景觀破壞,例如玉溪礦業大平掌銅礦,這種破壞的影響范圍一般較大,如果不采取及時有效的處理措施,往往會引發一系列連鎖破壞反應。治理地形地貌景觀破壞這種礦區地質環境問題,要盡量貫穿于礦產資源的生產全過程,將恢復治理措施與礦區生產同步進行,這樣一方面可以有效地減少破壞范圍和影響程度,同時也能夠極大地降低后期治理工作的成本投入。
3.2 礦山環境監測工程
建立礦山環境監測工程是當前我國礦區開展地質環境評價與治理工作的一個重要方面,結合實際工作情況來看,主要有以下各個監測重點:首先是對于地表變形、裂縫和塌陷等具有明顯變化特征的地質破壞問題的監測,為了能夠及時監測到這類地質問題的發展程度和影響范圍,一般是要沿礦體的走向和傾向布置地表變形監測點,采集有效地監測數據,并對其未來發展情況進行科學地預測;其次是對于地下水水質污染和水量變化的監測,要在礦區的每一個有效開采區域布置相應的監測點,如果某一個區域出現了污染破壞問題,就要及時對整個礦區的地下水保護措施進行檢查和維護;最后是滑坡和泥石流等地質問題的監測,這類礦區地質環境問題的破壞力和影響力極大,一旦出現將造成不可估量的損失,針對這類問題,在監測點的布置上要結合該地區的地形走勢和過去此類問題的發生情況來綜合考慮,同時應該盡可能多地設置監測點,提高監測的力度和頻度。
4 結束語
礦區地質環境評價與治理是一項復雜度很高的工作,牽涉到方方面面的問題。在實際工作中,我們一方面要提高思想認識,以高度負責的態度和嚴謹細致的精神來做好每一個環節的工作;另一方面要注意進行技術創新,積極采用先進的技術裝備和理論知識來提高評價與治理工作的質量,為經濟建設與環境保護的協調發展提供堅強的保障。
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