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【摘 要】采矿业提供了日常使用的基础设施和工具,人们从中获取了大量能源以及为农业提供化肥的肥料,这些化肥可以使大部农作物得以生产。同时,采矿影响着周边环境,而开采后的废弃矿山对环境的影响更大。本文讨论了矿山的废弃和环境修复,当前的采矿业和挑战以及综合治理环境的手段,并探讨了其与环境健康和可持续发展的关系。
【关键词】废弃;矿山;环境治理;综合
引言
废弃矿山的治理需要加强保护环境和公共健康的程序,因为今天更容易看到矿区通常将大量对环境和人类产生毒性的化学元素,例如放射性元素和有毒金属带入生物圈。当前的环境治理手段需要改变并以更大的公平力度为社会发展做出贡献,以更好保护自然资源和生态系统,并环境上接受并符合可持续发展的目标。
1.废弃矿山对环境的影响
废弃矿山的环境影响可以通过直接或间接的采矿活动实践在地方、区域和全国范围内。它可能导致地表侵蚀、污水坑、生物多样性的丧失或采矿后排放的化学物质污染土壤、地下水和地表水。
1.1侵蚀
废弃的矿山会侵蚀裸露的山坡,矿堆的尾矿坝和由此产生淤积的排水可以显著影响周边地区。在偏远的荒野地带,被遗弃的矿山可能会破坏生态系统和动物栖息地,而在耕种地区,它可能会干扰生产性的放牧或破坏农田。
1.2地面塌陷
矿区内或矿区附近的地面塌陷通常由于资源开采、薄弱的覆盖层或地质不连续而导致的矿井顶板破裂所致。废弃矿区的覆盖层可能会在底土或岩石中形成空洞,这些空洞可能会填充上覆地层中的砂和土。覆盖层中的这些空洞有可能最终塌陷,在地表形成一个坑。其中,空洞的突然崩塌会在没有任何警告的情况下在地表形成一个大的凹陷,这可能对生命和财产造成严重危害。
1.3水污染
废弃矿山会对周围地表和地下水产生有害的影响。如果不采取适当的预防措施,大量的水用于矿井排水、矿井冷却、水提取和其他采矿过程,那么大量的化学物质如砷、硫酸和汞,会在地表水或地下水中大量出现,增加了这些化学物质污染地下水和地表水的可能性,而含有这些化学物质的径流会导致周围植被的破坏。
1.4酸性岩石排水
酸性岩石排水作为岩石风化过程的一部分,在某些环境中自然发生,但由于采矿和其他大型的在含有丰富硫化物矿物的岩石中的施工活动,使酸性岩石排水的情况加剧。土壤受到扰动的区域,如施工现场、分区和运输走廊可能会产生酸性岩石排水。在许多地方,从煤炭库存、煤炭处理设施、洗煤厂和煤矸石堆排出的液体可能是高酸性的,在这种情况下,它被视为酸性矿井排水。同样类型的化学反应和过程也可能发生在一次大的海平面上升后,在沿海或河口条件下形成的酸性硫酸盐土壤的扰动,并构成类似的环境危害。
1.5生物多样性
众所周知,废弃矿山的重金属的浓度会随着距矿山的距离的增加而降低,并且对生物多样性的影响倾向于遵循相同的模式。根据污染物的迁移率和生物利用度,影响可能会大不相同:流动性较低的分子将在环境中保持惰性,而流动性高的分子将容易移入另一个宿主或被生物吸收。废弃矿山对生物多样性的不利影响在很大程度上取决于污染物的性质、在环境中发现污染物的浓度水平以及生态系统本身的性质。一些物种对人为干扰具有较强的抵抗力,而另一些则将从污染区完全消失。补救措施需要时间,并且在大多数情况下,将无法恢复采矿活动之前存在的原始生物多样性。
2.用综合手段探求环境治理
在探求修复环境技术时,必须了解并评估修复技术类型的差异。某些新兴技术可能在小规模上有效,但可能尚未在大规模应用中进行测试。在其他情况下,还需要意识到,在一种类型的废弃矿物或介质上测试的创新技术可能不直接适用于其他类型的采矿和矿物加工现场的废物或介质。在本节中,有传统技术和创新技术适用补救废弃矿山地质环境的综合治理。最后是机构配合,它涉及到更传统的非工程控制。
2.1传统技术
传统技术是指在废弃矿区清理方面有成功记录的技术。这些方法已广泛应用于采矿和矿物加工场地以及其他废物矿山的环境修复。稳定化矿山废物就是传统技术的一个例子。它指的是通过将污染物转化为不易溶解、不易流动、因而危害性较小的形式,而不必改变废物的物理性质,从而降低废物所构成风险的过程。作为处理的一个稳定化示例是污泥的pH值调整,从而使污泥中的污染物流动性降低。根据稳定所需的处理,稳定化成本将在中高范围内。其效果取决于待稳定材料的性质以及随后的储存或处置。
2.2创新技术
创新技术包括成本或性能数据不完整且尚未广泛应用的技术。一项创新技术可能需要额外的现场规模测试,然后才能被认为是成熟的,并准备好商业化和在矿区的日常应用。新兴技术通常在开发过程中甚至更早使用。植物修复技术是新兴技术的典型代表:它利用植物和树木来提取、稳定或解毒土壤和水中的污染物,是一种用于修复或稳定现场污染物的方法。植物可以分解有机污染物或稳定的金属污染物作为过滤器。植物修复的三种方法是植物提取、根际过滤和植物降解。虽然它们可能适用于矿区,但建议进行额外的实验室或中试规模试验,以证明其有效性。
2.3机构配合
机构配合是用于保护人类健康和环境的非工程现场管理技术或策略。机构配合的例子包括补救开矿区域内有限的不会损害补救措施或增加暴露的环境资源。实施这项计划的成本很低,然而,它需要地区人民和地方政府接受这些机构工作。这种机构工作的有效性取决于地方政府是否愿意授权和配合。
3.结束语
当前的采矿项目应当吸收过去采矿活动中的经验教训,从而解决其对环境和公共卫生的有害附带影响。由于这些影响通常与采矿作业期间和之后产生的尾矿和酸性矿山排水产生的污染有关,因此采矿项目的环境影响评估应涵盖矿山的整个生命周期,还应包括对负面影响和社会效益的评估,并且还必须纳入 责任和成本,从而及时拨付资金用于后期环境修复。
参考文献
[1]顾问,周玲玲,颜世明,董梦龙.某露天关闭矿山地质环境综合治理的实践[J]. 矿山工程.2020(008)002.p116-120
[2]李建鸿,李忠社. 以综合手段求废弃矿山地质环境治理实效的探讨[J]. 地质灾害与环境保护.2019(04).p82-84
[3]刘青松,李根義,谢剑峰.废弃矿山地质环境综合治理浅谈[J].西部探矿工程. 2017(02)036.p114-116
[4]王永进.矿山地质环境综合治理分析——以诸城市废弃明矾矿为例[J].城市建设理论研究:电子版.2015(09).p810-811
作者简介:高健(1971.07-),男,汉族,山东临朐人,临朐县矿产资源开发中心主任,工程师,大学本科,研究方向为地质工程。
【关键词】废弃;矿山;环境治理;综合
引言
废弃矿山的治理需要加强保护环境和公共健康的程序,因为今天更容易看到矿区通常将大量对环境和人类产生毒性的化学元素,例如放射性元素和有毒金属带入生物圈。当前的环境治理手段需要改变并以更大的公平力度为社会发展做出贡献,以更好保护自然资源和生态系统,并环境上接受并符合可持续发展的目标。
1.废弃矿山对环境的影响
废弃矿山的环境影响可以通过直接或间接的采矿活动实践在地方、区域和全国范围内。它可能导致地表侵蚀、污水坑、生物多样性的丧失或采矿后排放的化学物质污染土壤、地下水和地表水。
1.1侵蚀
废弃的矿山会侵蚀裸露的山坡,矿堆的尾矿坝和由此产生淤积的排水可以显著影响周边地区。在偏远的荒野地带,被遗弃的矿山可能会破坏生态系统和动物栖息地,而在耕种地区,它可能会干扰生产性的放牧或破坏农田。
1.2地面塌陷
矿区内或矿区附近的地面塌陷通常由于资源开采、薄弱的覆盖层或地质不连续而导致的矿井顶板破裂所致。废弃矿区的覆盖层可能会在底土或岩石中形成空洞,这些空洞可能会填充上覆地层中的砂和土。覆盖层中的这些空洞有可能最终塌陷,在地表形成一个坑。其中,空洞的突然崩塌会在没有任何警告的情况下在地表形成一个大的凹陷,这可能对生命和财产造成严重危害。
1.3水污染
废弃矿山会对周围地表和地下水产生有害的影响。如果不采取适当的预防措施,大量的水用于矿井排水、矿井冷却、水提取和其他采矿过程,那么大量的化学物质如砷、硫酸和汞,会在地表水或地下水中大量出现,增加了这些化学物质污染地下水和地表水的可能性,而含有这些化学物质的径流会导致周围植被的破坏。
1.4酸性岩石排水
酸性岩石排水作为岩石风化过程的一部分,在某些环境中自然发生,但由于采矿和其他大型的在含有丰富硫化物矿物的岩石中的施工活动,使酸性岩石排水的情况加剧。土壤受到扰动的区域,如施工现场、分区和运输走廊可能会产生酸性岩石排水。在许多地方,从煤炭库存、煤炭处理设施、洗煤厂和煤矸石堆排出的液体可能是高酸性的,在这种情况下,它被视为酸性矿井排水。同样类型的化学反应和过程也可能发生在一次大的海平面上升后,在沿海或河口条件下形成的酸性硫酸盐土壤的扰动,并构成类似的环境危害。
1.5生物多样性
众所周知,废弃矿山的重金属的浓度会随着距矿山的距离的增加而降低,并且对生物多样性的影响倾向于遵循相同的模式。根据污染物的迁移率和生物利用度,影响可能会大不相同:流动性较低的分子将在环境中保持惰性,而流动性高的分子将容易移入另一个宿主或被生物吸收。废弃矿山对生物多样性的不利影响在很大程度上取决于污染物的性质、在环境中发现污染物的浓度水平以及生态系统本身的性质。一些物种对人为干扰具有较强的抵抗力,而另一些则将从污染区完全消失。补救措施需要时间,并且在大多数情况下,将无法恢复采矿活动之前存在的原始生物多样性。
2.用综合手段探求环境治理
在探求修复环境技术时,必须了解并评估修复技术类型的差异。某些新兴技术可能在小规模上有效,但可能尚未在大规模应用中进行测试。在其他情况下,还需要意识到,在一种类型的废弃矿物或介质上测试的创新技术可能不直接适用于其他类型的采矿和矿物加工现场的废物或介质。在本节中,有传统技术和创新技术适用补救废弃矿山地质环境的综合治理。最后是机构配合,它涉及到更传统的非工程控制。
2.1传统技术
传统技术是指在废弃矿区清理方面有成功记录的技术。这些方法已广泛应用于采矿和矿物加工场地以及其他废物矿山的环境修复。稳定化矿山废物就是传统技术的一个例子。它指的是通过将污染物转化为不易溶解、不易流动、因而危害性较小的形式,而不必改变废物的物理性质,从而降低废物所构成风险的过程。作为处理的一个稳定化示例是污泥的pH值调整,从而使污泥中的污染物流动性降低。根据稳定所需的处理,稳定化成本将在中高范围内。其效果取决于待稳定材料的性质以及随后的储存或处置。
2.2创新技术
创新技术包括成本或性能数据不完整且尚未广泛应用的技术。一项创新技术可能需要额外的现场规模测试,然后才能被认为是成熟的,并准备好商业化和在矿区的日常应用。新兴技术通常在开发过程中甚至更早使用。植物修复技术是新兴技术的典型代表:它利用植物和树木来提取、稳定或解毒土壤和水中的污染物,是一种用于修复或稳定现场污染物的方法。植物可以分解有机污染物或稳定的金属污染物作为过滤器。植物修复的三种方法是植物提取、根际过滤和植物降解。虽然它们可能适用于矿区,但建议进行额外的实验室或中试规模试验,以证明其有效性。
2.3机构配合
机构配合是用于保护人类健康和环境的非工程现场管理技术或策略。机构配合的例子包括补救开矿区域内有限的不会损害补救措施或增加暴露的环境资源。实施这项计划的成本很低,然而,它需要地区人民和地方政府接受这些机构工作。这种机构工作的有效性取决于地方政府是否愿意授权和配合。
3.结束语
当前的采矿项目应当吸收过去采矿活动中的经验教训,从而解决其对环境和公共卫生的有害附带影响。由于这些影响通常与采矿作业期间和之后产生的尾矿和酸性矿山排水产生的污染有关,因此采矿项目的环境影响评估应涵盖矿山的整个生命周期,还应包括对负面影响和社会效益的评估,并且还必须纳入 责任和成本,从而及时拨付资金用于后期环境修复。
参考文献
[1]顾问,周玲玲,颜世明,董梦龙.某露天关闭矿山地质环境综合治理的实践[J]. 矿山工程.2020(008)002.p116-120
[2]李建鸿,李忠社. 以综合手段求废弃矿山地质环境治理实效的探讨[J]. 地质灾害与环境保护.2019(04).p82-84
[3]刘青松,李根義,谢剑峰.废弃矿山地质环境综合治理浅谈[J].西部探矿工程. 2017(02)036.p114-116
[4]王永进.矿山地质环境综合治理分析——以诸城市废弃明矾矿为例[J].城市建设理论研究:电子版.2015(09).p810-811
作者简介:高健(1971.07-),男,汉族,山东临朐人,临朐县矿产资源开发中心主任,工程师,大学本科,研究方向为地质工程。