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摘要:本人以邵阳地区工作积累简述了矿山地质环境问题的一些主要类型及环境负效应主要成因问题,就自己的意见提出了一些可以减少区内环境负效应的防治措施。
关键词:矿山地质环境;灾害类型;环境负效应;防治措施
矿业,是我国经济发展的基础产业。长期以来,我们只看到对社会经济、对人民生活的有利一面,而对由于不合理开发利用、破坏生态环境、诱发环境地质问题,有损人类生存,制约社会发展进步的一面却重视不够。加强对矿山环境地质问题进行深入研究和剖析,有效指导矿山地质环境调查与评价、预测预防、保护与复恳治理等工作,十分有利。
1 矿山地质环境问题的主要类型
矿山开发诱发的环境地质问题,大量都是人为因素造成。目前邵阳地区常見的环境地质问题有:矿山地质灾害,包括地面塌陷、地面沉陷、地裂缝、矿坑突水;占用及破坏土地资源,包括地面变形对土地的破坏、露采场、废石场及矿山工程建设占用土地资源;影响及破坏地下水系统,包括水资源枯竭、水漏失、井泉干涸等;矿山废水、废渣环境污染等。择其主要列述:
1.1 采空区地面变形
采空区地面变形是邵阳地区最严重的矿山地质环境问题之一,表现形式主要为地面塌陷、地面沉陷、地裂缝等,往往具有影响大、破坏性强、危害面广、损失严重等特点。据相关调查,目前全市共有117座矿山发生273处采空区地面变形地质灾害,其中以煤矿山为主,达96座。采空区地面变形421.2公顷,直接经济损失3154.01万元。如邵东县城石膏矿采空区地面塌陷问题,已经严重制约该县经济与城市发展,对居民的生命财产及日常生活带来了严重影响,并且已经投入了巨大的人力、物力、财力为之治理。
1.2 崩塌、滑坡、泥石流
矿山排放出大量矿渣、矸石和尾矿,堆积于山坡和谷底,不仅占用大量土地,而且严重污染水土资源及大气,也极易诱发崩塌、滑坡和泥石流等矿山型地质灾害。据调查统计,目前全市范围内,发生崩塌、滑坡、泥石流地质灾害的矿山共计有23座28处,其中崩塌5座5处、滑坡13座14处、泥石流5座9条,影响范围总面积为55.63公顷。
1.3 矿坑突水
矿坑突水属于井下地质灾害,由于具有隐蔽性、突发性、难以预见性等特点,往往发灾防不胜防。而且根据历来发生突水灾害的矿山分析得知,该类矿山往往是岩溶发育区。统计发现,煤矿山发生突水灾害的机率较大,这与邵阳煤矿山数量众多及煤层的矿床地质特点有关:邵阳煤系地层大多分布于碳酸盐岩中,顶、底板的碳酸盐岩地层往往含丰富的岩溶水,采矿过程中很容易诱发该地质灾害。
1.4 矿业开发占用及破坏土地资源
在矿业开发过程中,占用及破坏土地资源是一个不可避免的地质环境问题。一般而言,固体废物的产出伴随着矿业开发采、选、冶的全部生产过程,而固体废物的排放则不断地压占并消耗着土地资源;另一方面,矿业活动引发的地面塌陷、地面沉降、地裂缝等矿山地质灾害,不仅破坏地面设施,而且破坏土地资源,诸如,塌陷区地表水漏失,水田变旱土,导致土地不能耕作、土地荒芜等现象。此外,露天剥采破坏土地、植被,并导致水土流失、土质劣化。据相关调查统计,目前邵阳市因矿业开发占用及破坏的土地面积达1534.8公顷,其中农田139.59公顷,耕地241.29公顷,林地586.75公顷,草地43.84公顷,其它523.33公顷。
1.5 矿山废水、废渣对环境污染
矿山废水、废渣污染亦是主要的矿山环境地质问题之一。
①矿业废水:矿业废水包括有矿坑水、废渣淋滤水、尾矿水、选矿及洗矿废水等。矿业废水一般为酸性,含大量重金属、有毒有害元素。矿业废水大部分未经处理,排放后直接、间接地污染地表水、地下水及周围农田,并进一步污染农作物,从而有害于人的健康。据相关调查统计,全市年产废水1829.64万吨,年排放量1603.59万吨,年治理量690.94万吨,年循环利用量329.04万吨,综合利用率仅17.98%。
②矿业废渣:矿业废渣包括煤矸石、废石、尾矿等。据调查统计,全市废渣堆放地732处,累计积存废渣4109.18万吨,年产出量333.85万吨,年排放废渣277.73万吨,平均每产出1万t矿石要产出固体废料0.26万t。矿业废渣含酸性、碱性、放射性、毒性和重金属成分,通过地表水径流污染土地、水域和大气,最终威胁到人类的生存。
1.6 矿山开发对地下水系统的破坏
矿山大规模抽排地下水,导致地下水位大幅度下降,形成大范围降落漏斗或地下水疏干区,使地下水补、迳、排系统不同程度地被改变或遭受破坏,在破坏严重的矿区往往导致地下水资源枯竭,在相当长时间内不能恢复或永不恢复,破坏了整个地下水均衡系统,并导致水资源短缺,影响人们生活用水、工业用水和农业用水。如武冈市文坪镇龙江煤矿区、邵东县牛马司煤矿区等岩溶发育矿区,由于在采煤过程中大量抽排岩溶水,导致区域性的含水层破坏,具体现象主要是当地水库、山塘、井泉干枯、河、溪断流、田土失水等。
2 环境负效应的主要成因
2.1 自然地质和地球化学过程
矿山资源利用过程中出现的环境问题有的是自然地质和地球化学过程造成的,如岩溶塌陷等,资源利用则往往加剧和加快了这些过程。
2.2 地质环境与气候条件诱因
矿床所在地区的水文地质条件和工程地质条件复杂,断裂、褶皱构造发育,岩石破碎,岩性活泼,这有利于地质灾害的发生。此外,自然地理条件的特殊性,如季节明显,四季温度变化大,夏秋季节温度高,暴雨和连阴雨频繁发生,从而加剧了地质地球化学过程,诱发矿山地质灾害。
2.3 工程技术与经济技术因素
在矿山建设时,未能合理选址,重要工程建筑布局不当,遗留下环境地质灾害隐患。矿山开采时工程技术措施不力,如未及时回填或回填不彻底,剥采工程过大,支护、加固不及时。未能充分考虑工程力学因素,造成边坡失稳或滑坡。尾矿堆放随意,未能建设充分的拦截和堵漏工程及采取相应的措施等。经济能力限制了相关技术措施的不能到位,新矿山建设因陋就简,配套工程缺乏,老矿山超期超负荷运行,技术革新跟不上。
2.4 不合理的矿业结构
尤其是20世纪80~90年代,由于受资金的困扰,地方政府提出“靠山吃山,有水快流”和“国家、集体、个人一起上”的错误方针,矿业秩序相当混乱,矿山数量众多,地方小企业特别是乡镇企业遍布广大农村,产生的污染物大多直接排入农业环境,使农田受到污染,农作物严重受损。小企业由于设备简陋,管理粗放,资源破坏、浪费、环境污染严重,生产事故层出不穷。
3 环境负效应的防治措施
3.1 调整矿产资源勘查政策
调整矿产资源勘查政策,从主要依靠政府勘查投入,转入多渠道投入;建立商业性勘查开发新机制;从侧重于矿产资源开发利用,转到在“保护中开发,在开发中保护”。制定投资矿产资源勘查新政策,鼓励社会、企业、个人、外资多渠道、多形式、多元化投资矿产地质勘查项目;建立矿业权和矿业资本市场等矿业生产要素市场,依照经济价值规律进行投入产出、效益价值管理,保障矿产资源的科学合理开发利用和有效保护。
3.2 加强矿业勘查开发过程中的环境保护
实施矿山开发与生态环境保护战略,坚持“在保护中开发,在开发中保护”的原则,不断完善矿产资源综合利用规划,规范所属矿业活动。今后,应增强矿产资源勘探、开发和利用的环境保护的法律意识,依据相关法规和制度,保护环境和自然资源,防止地质灾害和污染的发生。建立地质灾害防治管理体系,抓好地质灾害防治,区域地质环境、矿山地质环境、城市地质环境和地下水环境的监督管理。逐步关闭风景旅游区、国道省道两侧及大江、大河沿岸的露采宕口,修复和绿化地貌景观,提高矿山复垦率。系统研究地面沉降、地裂缝、岩溶地面塌陷等地质灾害的分布、特征、成因机理,建立和完善地面沉降预警预报系统工程,为各级政府和行业主管部门科学地开发利用和动态管理地下水资源提供依据。
3.3 加强科学研究,为防治提供科学依据
矿产资源开发中的环境效应及控制研究涉及矿山建设和矿产资源的开采、冶炼及深加工过程中对环境的影响方式、作用过程、形成机理等环境效应的科学问题以及控制方法与技术的研究,是环境科学、工程学、地质科学和生态科学等的新兴交叉研究领域,相关研究将为认识矿业活动的现代环境问题、预防和整治矿业经济区生态环境、改善环境质量、维持生态平衡等提供坚实的理论基础和技术支持,对资源与环境的可持续发展具有极其重要的理论意义和实践价值,相关研究必将促进环境的净化和生态的协调。
3.4 进行技术革新,减轻和防止环境问题的产生
应大力加强矿产资源开发利用过程中尤其是矿床开采和冶炼过程中的环境效应及防治对策研究,如矿床开采的岩土体上层稳定性研究,回填工程技术研究,地表治理和井下综合治理,防止和减轻采空区塌陷、滑坡、地面沉降等等工程技术研究;矿床开采对地下水和地表水的污染治理技术;减少矿业开发对土地的占用和破坏,做好复垦和生态保护的技术研究;矿产资源综合利用的技术研究;废石和尾矿的再资源化和综合利用技术研究;矿区的废水、废渣治理技术研究等。加强矿山建设规划工作,减轻地质灾害造成的损失。针对已出现的矿产资源开发引起的环境问题,筹集资金,建设一批环境治理工程,改善矿山地质环境。依靠技术革新,实现资源效益、经济效益和环境效益的统一。
3.5 開展地质环境评价和管理
通过矿产资源开发利用过程对矿区地质环境影响因素的系统分析,建立矿区地质环境影响评价的指标体系,包括自然环境指标体系如水文指标、大气指标、地质指标、土壤指标、生态指标等,从而建立矿山地质环境基础数据库,逐步建立矿山地质环境监测网络和监测信息系统,加强矿山地质环境保护监督管理、实施矿山恢复治理提供系统的基础资料;为合理开发矿产资源、保护地质环境提供科学依据。
4结束语
为有效的做好矿山环境地质灾害的防治工作,笔者认为以下几点值得引起重视:
第一,要提高全民重视环保保护、合理开发矿产、节约利用矿产、关注矿山开采的生态环境效应、科学地进行矿业活动的意识;
第二,建立和完善矿山生态环境保护与恢复治理的政策法规和规划体系、开展矿山生态环境和地质灾害调查评价、建立矿山生态环境与地质灾害动态监测体系等基础工作;
第三,对新建矿山要严把环境影响准人条件关,并加强矿山环境影响评估工作,严格执行矿山生态环境恢复治理方案;
第四,对现有矿山生态环境保护应加强监督检查、控制“三废”排放、加强地质灾害预报、增加环境保护投人等措施;
第五,加强闭坑矿山的审查和管理,全面推进矿山环境综合治理,实施矿山生态环境综合治理示范工程。
参考文献
[1]徐友宁.何芳.陈社斌.等,矿山环境地质问题特点及类型划分[J].西北地质 ,2008,36(增 刊).
[2]冯建宏.我国露天煤矿开采环境问题及防治对策研究[J].中国矿业 ,2009,(6).
关键词:矿山地质环境;灾害类型;环境负效应;防治措施
矿业,是我国经济发展的基础产业。长期以来,我们只看到对社会经济、对人民生活的有利一面,而对由于不合理开发利用、破坏生态环境、诱发环境地质问题,有损人类生存,制约社会发展进步的一面却重视不够。加强对矿山环境地质问题进行深入研究和剖析,有效指导矿山地质环境调查与评价、预测预防、保护与复恳治理等工作,十分有利。
1 矿山地质环境问题的主要类型
矿山开发诱发的环境地质问题,大量都是人为因素造成。目前邵阳地区常見的环境地质问题有:矿山地质灾害,包括地面塌陷、地面沉陷、地裂缝、矿坑突水;占用及破坏土地资源,包括地面变形对土地的破坏、露采场、废石场及矿山工程建设占用土地资源;影响及破坏地下水系统,包括水资源枯竭、水漏失、井泉干涸等;矿山废水、废渣环境污染等。择其主要列述:
1.1 采空区地面变形
采空区地面变形是邵阳地区最严重的矿山地质环境问题之一,表现形式主要为地面塌陷、地面沉陷、地裂缝等,往往具有影响大、破坏性强、危害面广、损失严重等特点。据相关调查,目前全市共有117座矿山发生273处采空区地面变形地质灾害,其中以煤矿山为主,达96座。采空区地面变形421.2公顷,直接经济损失3154.01万元。如邵东县城石膏矿采空区地面塌陷问题,已经严重制约该县经济与城市发展,对居民的生命财产及日常生活带来了严重影响,并且已经投入了巨大的人力、物力、财力为之治理。
1.2 崩塌、滑坡、泥石流
矿山排放出大量矿渣、矸石和尾矿,堆积于山坡和谷底,不仅占用大量土地,而且严重污染水土资源及大气,也极易诱发崩塌、滑坡和泥石流等矿山型地质灾害。据调查统计,目前全市范围内,发生崩塌、滑坡、泥石流地质灾害的矿山共计有23座28处,其中崩塌5座5处、滑坡13座14处、泥石流5座9条,影响范围总面积为55.63公顷。
1.3 矿坑突水
矿坑突水属于井下地质灾害,由于具有隐蔽性、突发性、难以预见性等特点,往往发灾防不胜防。而且根据历来发生突水灾害的矿山分析得知,该类矿山往往是岩溶发育区。统计发现,煤矿山发生突水灾害的机率较大,这与邵阳煤矿山数量众多及煤层的矿床地质特点有关:邵阳煤系地层大多分布于碳酸盐岩中,顶、底板的碳酸盐岩地层往往含丰富的岩溶水,采矿过程中很容易诱发该地质灾害。
1.4 矿业开发占用及破坏土地资源
在矿业开发过程中,占用及破坏土地资源是一个不可避免的地质环境问题。一般而言,固体废物的产出伴随着矿业开发采、选、冶的全部生产过程,而固体废物的排放则不断地压占并消耗着土地资源;另一方面,矿业活动引发的地面塌陷、地面沉降、地裂缝等矿山地质灾害,不仅破坏地面设施,而且破坏土地资源,诸如,塌陷区地表水漏失,水田变旱土,导致土地不能耕作、土地荒芜等现象。此外,露天剥采破坏土地、植被,并导致水土流失、土质劣化。据相关调查统计,目前邵阳市因矿业开发占用及破坏的土地面积达1534.8公顷,其中农田139.59公顷,耕地241.29公顷,林地586.75公顷,草地43.84公顷,其它523.33公顷。
1.5 矿山废水、废渣对环境污染
矿山废水、废渣污染亦是主要的矿山环境地质问题之一。
①矿业废水:矿业废水包括有矿坑水、废渣淋滤水、尾矿水、选矿及洗矿废水等。矿业废水一般为酸性,含大量重金属、有毒有害元素。矿业废水大部分未经处理,排放后直接、间接地污染地表水、地下水及周围农田,并进一步污染农作物,从而有害于人的健康。据相关调查统计,全市年产废水1829.64万吨,年排放量1603.59万吨,年治理量690.94万吨,年循环利用量329.04万吨,综合利用率仅17.98%。
②矿业废渣:矿业废渣包括煤矸石、废石、尾矿等。据调查统计,全市废渣堆放地732处,累计积存废渣4109.18万吨,年产出量333.85万吨,年排放废渣277.73万吨,平均每产出1万t矿石要产出固体废料0.26万t。矿业废渣含酸性、碱性、放射性、毒性和重金属成分,通过地表水径流污染土地、水域和大气,最终威胁到人类的生存。
1.6 矿山开发对地下水系统的破坏
矿山大规模抽排地下水,导致地下水位大幅度下降,形成大范围降落漏斗或地下水疏干区,使地下水补、迳、排系统不同程度地被改变或遭受破坏,在破坏严重的矿区往往导致地下水资源枯竭,在相当长时间内不能恢复或永不恢复,破坏了整个地下水均衡系统,并导致水资源短缺,影响人们生活用水、工业用水和农业用水。如武冈市文坪镇龙江煤矿区、邵东县牛马司煤矿区等岩溶发育矿区,由于在采煤过程中大量抽排岩溶水,导致区域性的含水层破坏,具体现象主要是当地水库、山塘、井泉干枯、河、溪断流、田土失水等。
2 环境负效应的主要成因
2.1 自然地质和地球化学过程
矿山资源利用过程中出现的环境问题有的是自然地质和地球化学过程造成的,如岩溶塌陷等,资源利用则往往加剧和加快了这些过程。
2.2 地质环境与气候条件诱因
矿床所在地区的水文地质条件和工程地质条件复杂,断裂、褶皱构造发育,岩石破碎,岩性活泼,这有利于地质灾害的发生。此外,自然地理条件的特殊性,如季节明显,四季温度变化大,夏秋季节温度高,暴雨和连阴雨频繁发生,从而加剧了地质地球化学过程,诱发矿山地质灾害。
2.3 工程技术与经济技术因素
在矿山建设时,未能合理选址,重要工程建筑布局不当,遗留下环境地质灾害隐患。矿山开采时工程技术措施不力,如未及时回填或回填不彻底,剥采工程过大,支护、加固不及时。未能充分考虑工程力学因素,造成边坡失稳或滑坡。尾矿堆放随意,未能建设充分的拦截和堵漏工程及采取相应的措施等。经济能力限制了相关技术措施的不能到位,新矿山建设因陋就简,配套工程缺乏,老矿山超期超负荷运行,技术革新跟不上。
2.4 不合理的矿业结构
尤其是20世纪80~90年代,由于受资金的困扰,地方政府提出“靠山吃山,有水快流”和“国家、集体、个人一起上”的错误方针,矿业秩序相当混乱,矿山数量众多,地方小企业特别是乡镇企业遍布广大农村,产生的污染物大多直接排入农业环境,使农田受到污染,农作物严重受损。小企业由于设备简陋,管理粗放,资源破坏、浪费、环境污染严重,生产事故层出不穷。
3 环境负效应的防治措施
3.1 调整矿产资源勘查政策
调整矿产资源勘查政策,从主要依靠政府勘查投入,转入多渠道投入;建立商业性勘查开发新机制;从侧重于矿产资源开发利用,转到在“保护中开发,在开发中保护”。制定投资矿产资源勘查新政策,鼓励社会、企业、个人、外资多渠道、多形式、多元化投资矿产地质勘查项目;建立矿业权和矿业资本市场等矿业生产要素市场,依照经济价值规律进行投入产出、效益价值管理,保障矿产资源的科学合理开发利用和有效保护。
3.2 加强矿业勘查开发过程中的环境保护
实施矿山开发与生态环境保护战略,坚持“在保护中开发,在开发中保护”的原则,不断完善矿产资源综合利用规划,规范所属矿业活动。今后,应增强矿产资源勘探、开发和利用的环境保护的法律意识,依据相关法规和制度,保护环境和自然资源,防止地质灾害和污染的发生。建立地质灾害防治管理体系,抓好地质灾害防治,区域地质环境、矿山地质环境、城市地质环境和地下水环境的监督管理。逐步关闭风景旅游区、国道省道两侧及大江、大河沿岸的露采宕口,修复和绿化地貌景观,提高矿山复垦率。系统研究地面沉降、地裂缝、岩溶地面塌陷等地质灾害的分布、特征、成因机理,建立和完善地面沉降预警预报系统工程,为各级政府和行业主管部门科学地开发利用和动态管理地下水资源提供依据。
3.3 加强科学研究,为防治提供科学依据
矿产资源开发中的环境效应及控制研究涉及矿山建设和矿产资源的开采、冶炼及深加工过程中对环境的影响方式、作用过程、形成机理等环境效应的科学问题以及控制方法与技术的研究,是环境科学、工程学、地质科学和生态科学等的新兴交叉研究领域,相关研究将为认识矿业活动的现代环境问题、预防和整治矿业经济区生态环境、改善环境质量、维持生态平衡等提供坚实的理论基础和技术支持,对资源与环境的可持续发展具有极其重要的理论意义和实践价值,相关研究必将促进环境的净化和生态的协调。
3.4 进行技术革新,减轻和防止环境问题的产生
应大力加强矿产资源开发利用过程中尤其是矿床开采和冶炼过程中的环境效应及防治对策研究,如矿床开采的岩土体上层稳定性研究,回填工程技术研究,地表治理和井下综合治理,防止和减轻采空区塌陷、滑坡、地面沉降等等工程技术研究;矿床开采对地下水和地表水的污染治理技术;减少矿业开发对土地的占用和破坏,做好复垦和生态保护的技术研究;矿产资源综合利用的技术研究;废石和尾矿的再资源化和综合利用技术研究;矿区的废水、废渣治理技术研究等。加强矿山建设规划工作,减轻地质灾害造成的损失。针对已出现的矿产资源开发引起的环境问题,筹集资金,建设一批环境治理工程,改善矿山地质环境。依靠技术革新,实现资源效益、经济效益和环境效益的统一。
3.5 開展地质环境评价和管理
通过矿产资源开发利用过程对矿区地质环境影响因素的系统分析,建立矿区地质环境影响评价的指标体系,包括自然环境指标体系如水文指标、大气指标、地质指标、土壤指标、生态指标等,从而建立矿山地质环境基础数据库,逐步建立矿山地质环境监测网络和监测信息系统,加强矿山地质环境保护监督管理、实施矿山恢复治理提供系统的基础资料;为合理开发矿产资源、保护地质环境提供科学依据。
4结束语
为有效的做好矿山环境地质灾害的防治工作,笔者认为以下几点值得引起重视:
第一,要提高全民重视环保保护、合理开发矿产、节约利用矿产、关注矿山开采的生态环境效应、科学地进行矿业活动的意识;
第二,建立和完善矿山生态环境保护与恢复治理的政策法规和规划体系、开展矿山生态环境和地质灾害调查评价、建立矿山生态环境与地质灾害动态监测体系等基础工作;
第三,对新建矿山要严把环境影响准人条件关,并加强矿山环境影响评估工作,严格执行矿山生态环境恢复治理方案;
第四,对现有矿山生态环境保护应加强监督检查、控制“三废”排放、加强地质灾害预报、增加环境保护投人等措施;
第五,加强闭坑矿山的审查和管理,全面推进矿山环境综合治理,实施矿山生态环境综合治理示范工程。
参考文献
[1]徐友宁.何芳.陈社斌.等,矿山环境地质问题特点及类型划分[J].西北地质 ,2008,36(增 刊).
[2]冯建宏.我国露天煤矿开采环境问题及防治对策研究[J].中国矿业 ,2009,(6).