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【关键词】矿山环境;污染治理;环境保护技术;探讨
1矿山环境保护和综合治理相关要求阐释
1.1基于地质条件实际情况分析客观环境
矿山开采之前最重要的就是要客观地分析地质条件,以保证更深入地了解并掌握矿山地质发育的状况、表现特征以及产生问题的原因,针对开采工程项目可能带来的影响开展防治分析工作[1]。与此同时,需要提前明确矿区地形、地质构造以及水文特征等相关情况,在对实际条件进行分析的过程中,更好地满足具体问题具体分析的设计要求。
1.2以全局角度确定目标任务并制定治理方案
矿山地质环境的保护以及综合治理,其主要的目标就是在经济与科技发展的同时,不对矿山生态环境以及自然景观带来负面的影响,尽量降低矿山地质问题所引发的后果,而这同样也被纳入到保护和治理工作整体目标内容当中。在确定治理任务的过程中,主要的内容包括四点:其一,治理采矿废石场区域;其二,治理预测塌陷区域;其三,治理原有废旧竖井区域;其四,对其他区域进行综合治理。
1.3保护治理工作的开展
环境保护和治理工作的开展一定要严格遵循以下基本原则:首先,保护和开发的保障原则。在开采矿山的过程中,需要给予地质环境保护以及综合治理工作重要作用的高度关注,同时确保统筹保护工作、治理工作以及开发任务的协调性,进而在对生态环境进行保护的基础上,确保矿山开采工作更加稳定和有序,而人和自然之间能够和谐共生[2]。其次,预防为主、预防和治理相互结合原则。众所周知,矿山开采工作与工作人员生命和财产安全存在紧密的联系,所以,必须要积极开展预防准备工作,尽量降低安全事故的发生,同时降低事故的危害程度。如果矿山地质环境出现新的问题,一定要及时解决并且针对形成的不良后果进行治理与恢复,高度重视矿山地质环境事前的防治工作,有效地规避地质环境受到破坏的情况发生,尽可能减少开采主体遭受的损失。
2矿山环境的污染治理内容
第一,污染问题和地表破坏。在我国,采矿活动较为频繁,而且矿井废水当中存在诸多有害的物质,对矿区周边地下水和地表水造成了严重污染,甚至对农作物以及地表植物也会带来不利的影响,地下水位也会出现下降的问题[3]。与此同时,在实际开采的过程中,很容易形成废弃、固体废弃物或者是粉尘,且矿层本身也会排放有害的物质。若无法及时采取处理措施,则会引发一定的安全隐患,甚至会对周边居民身体健康带来不利的影响,为此要给予高度重视。然而,现阶段生产力水平仍处于发展阶段,大部分企业在采矿作业以后会留下大量矿坑而没有回填,使得地表沉陷问题明显,直接影响了居民耕地和建设用地构成,甚至导致生态环境恶化,严重威胁居民生活环境,制约社会经济的发展。第二,矿山管理的意识薄弱。因为矿山管理工作人员本身的环境保护意识较为薄弱,所以部分企业和管理人员始终没有树立正确意识,对于矿山开采过程中的地质环境保护问题也较为忽视,一味地追求安全与生产问题,导致环境管理和保护问题逐渐突显出来。
3矿山环境保护技术的研究与探讨
3.1环境保护监督机制的建立与健全
为了更好地保护矿山的生态环境,应对国内相关规章制度与企业内部管理的基本原则予以有效结合,积极构建环境保护监管机制,以保证矿山环境保护工作具备法律依据。在我国自然资源当中,矿山资源十分珍贵,而且其具有不可再生特点,所以必须要合理开发矿产资源,才能够保证资源利用的合理性且保证生态平衡[4]。对于地方政府而言,需要设立环境监督部门,有效监督矿山企业,进一步推动环境保护工作的开展,确保生态平衡。
3.2开发与保护并重
在矿山发展过程中,有效地推动了我国经济建设,同时也成为经济建设中的重点内容,然而却同样对生态环境带来了危害。其中,水资源、植被以及土地资源等破坏程度较为严重,而且矿产资源开发中所产生的三废也污染了生态环境。在这种情况下,矿产资源开发的过程中,一定要高度重视开发和保护的协调性发展。应在矿山开发之前严格按照法律法规要求勘察矿区与周边环境,尤其是地质条件勘查。而在开发的过程中,则应尽可能减少对既有耕地或者是农田的占用,并及时处理开发中所形成的废弃物[5]。在完成开发以后,需要合理地采用相关措施恢复矿山周边环境,特别是遭到破坏的土地资源以及植被。
3.3及时恢复土地植被
矿山开采会对生态环境带来一定的破坏,而植被破坏程度最为明显。如果开采量过多,会严重损坏地貌与地质条件,难以与植被生长的条件相满足。为了对以上问题进行解决,就应当针对被破坏的矿区开展表土剥离的处理措施,并放置在客土场当中。这样一来,不仅能够有效地降低坍塌的几率,同时还可以为植被的生长给予所需土壤。在此基础上,应当对矿区周边植被种植技术予以高度重视,通过定点植的方式增强其成活的几率。由此可见,植被种植一定要科学合理,始终坚持预防为主与防治结合的基本策略,以保证矿区安全。
4结语
综上所述,在矿山开采过程中,很容易对生态环境带来不利的影响,所以,有必要高度重视并深入研究矿山环境污染治理的问题,进而采取更具可行性的环境保护技术。在此基础上,还应当不断强化政府与社会等方面的资金补助,实现各部门工作人员综合素质的提升。通过对现代化技术的运用,适当修正矿山环境治理机制,对环境污染问题进行解决,增强我国的生产力。
参考文献:
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[关键词] 矿山; 地质灾害; 生态环境效应; 生态恢复
我国是全球矿业大国之一,现有各类矿山约15万个,个体采矿点约10万个,矿业城市300多个,矿业产值约占全国工业总产值的7%,从业人员约2000万人,矿业开发总规模居世界第3位。我国矿山生态环境污染与破坏十分严重,矿山开采不当造成地表塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、水体污染、矿震等各种地质灾害,给国家造成了严重的经济损失并危及人民生命财产安全。由于矿藏的不可移动性,以致矿山开采长期占用、破坏、污染土地,改变了区域水系结构,破坏了动植物区系,引发一系列社会经济与生态环境问题,我国矿山数量众多,生态环境问题严重,因此,矿山环境治理是一项巨大的系统工程,具有长期性、艰巨性、复杂性特点。
1 当前我国矿山环境的现状
矿山的开发,不仅带来了巨大的生产效益,也造成了生态环境破坏与环境污染。它不仅产生大量三废,而且破坏原有地形、地貌和地质结构,引起一系列严重的矿山环境问题。
1.1导致地面塌陷、开裂、崩塌和滑坡等频繁发生。矿山的开采都要剥离覆盖岩层,开掘大量的井巷,将会产出大量的废石、排土和尾砂,堆存它们将需占用大量的地表面积。因此,矿山的长时间开采,累计开采厚度的增大,矿山排放的废渣堆积在山坡或沟谷,废石与泥土混合堆放,使废石的摩擦力减小,透水性变小而出现渍水,极易造成崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、水土流失、尾矿库溃坝、矿井突水等灾害,更有可能因为堆存不善,治理措施不合理而导致土地荒漠化的危险。
1.2地质条件发生变化与水质污染。无论是地下矿还是露天开采,如地下开采常引发地表沉陷,其主要特征是地表下沉、产生附加坡度和裂缝等,导致地下水被疏干,地表水漏失;矿山固体废渣(煤矸石等)经雨水冲刷、淋溶,极易将其中的有毒有害成分渗入土壤中,造成土壤的酸碱污染(主要是强酸性污染)、有机毒物污染与重金属污染。而土壤的纳污和自净能力有限,当污染物超过其临界值时,将向外界环境输出污染物,其自身的组成结构与功能也会发生变化,最终导致土壤资源的枯竭。并且,土壤污染在地表径流和生物地球化学作用下还会发生迁移,危害毗邻地区的环境质量,受污染的农产品则会通过食物链危害人体健康,严重影响水生生物的生存繁衍与人畜生活饮用。
1.3矿区塌陷、裂缝与矿井疏干排水,使矿山开采地段的储水构造发生变化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面积的疏干漏斗;地表径流的变更,使水源枯竭,水利设施丧失原有功能,直接影响农作物耕种。而地面塌陷导致地下水位下降、土壤裂隙产生。土壤中的营养元素也随着裂隙、地表径流流入采空区或洼地,造成许多地方土壤养分短缺,土壤承载力下降。高潜水位矿区常常由于地表下沉引起土地盐渍化和沼泽化,导致土地丧失耕种能力。
1.4水土流失加剧。矿山开采对山体和自然景观破坏严重,造成森林植被破坏,基岩,使得昔日青山绿地成为荒山秃岭,露天矿坑和井工矿抽排地下水使矿区地下水位大幅度下降,造成土地贫瘠,植被退化,最终导致矿区大面积人工裸地的形成,极易被雨水冲刷;由于排土场和尾矿占地,形成地面的起伏及沟槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移动,冲刷加剧,导致土壤结构以及地表植被的完全破坏,并且造成的土壤环境破坏几乎不可恢复。由此而引发的水土流失加剧,淤塞污染水体,增加扬尘,导致植被破坏、地质遗迹破坏、自然景观及人文景观影响破坏等,严重破坏生态环境资源。
1.5生物多样性损失。环境污染由于生产技术水平的限制,矿山开采的过程中会产生大量的“三废”,会对地表水、地下水、土壤、植被和大气环境造成严重污染。植被清除、土壤退化与污染、水土流失,对矿区生物多样性的维持都是致命打击,严重威胁了动植物生存。
2 对矿山地质环境保护与恢复治理因素的影响
2.1对工作量的影响。矿区具有节理裂缝发育的特点,存着较大的坍塌滑坡等安全隐患,周边矿区在受到各种开采活动以及区域范围内地质构造等多方面的影响,矿区的各个安全台的边缘存在较为明显的缝隙;边坡的角度远大于岩层的倾斜角度,随时存在着较为严重的滑坡等安全事故隐患,矿区开采区域内的底边的边缘沿着斜坡呈现较为复杂的节理性发育特点,岩层破碎情况严重,在安全平台之上可以见到有大量的崩落的岩石存在,给矿山地质环境保护与恢复治理增加了难度,给矿山环境保护与恢复治理工程的开展,增加了较大的工作范围和工作量。
2.2对治理内容的影响。矿区的地质构造被严重打破,增加了地质灾害发生的可能性和发生的频率,矿山开采原就是一种对山体岩层的破坏行为,开采作业不可避免的打破了矿区边缘岩体内所原有的应力及平衡状态,造成次生应力场的形成,在次生应力场及其他因素的作用下,很容易使矿山的边坡岩体出现变形,使岩体失去最初的稳定性,导致崩落、倾倒坍塌、滑落等现象的发生,这是矿山地质环境保护与恢复治理的重点内容。在巨大内外力的作用下,可能会对其他看似相距遥远而无关的区域带来较大的地质灾害,甚至给矿山地质环境保护与恢复质量工程的部署开展造成较大的危害。
2.3对治理目标的影响。矿山地质环境保护与恢复治理的主要任务是依靠科技的进步,在矿区发展起循环经济,建立起绿色的矿业;通过矿山地质环境保护与恢复治理,最大程度的减少有可能造成矿山地质环境问题的因素;对矿山的开发建设活动中涉及到的生态环境实施保护,恢复矿山在开采过程中被破坏地质构造,实施矿山及周边区域各种次生地质灾害的监测与防控。对矿区内的采空区的边坡,以及安全台等岩体滑落类安全风险较高的区域进行综合治理,有效的减少矿山在开采过程中所面临的安全隐患,在对矿山已被破坏的地质环境进行治理和落实保护措施之后,适当的种植草和树木等植被,使矿山的地质环境尽快的恢复至良好的状态。
2.4对治理时间的影响。开采活动中造成的地质构造严重破坏,所引发的地质灾害和次生灾害较为严重,甚至会在矿山地质环境保护与恢复治理开展中给相关人员和工程落实造成较大的危害,使得矿山地质环境保护与恢复治理工程在部署上要切实的提高和重视,也就是在各种开采活动进行的过程中,矿产资源的开采不能以地质结构等地质环境的破坏为代价,开采活动开始之前要先进行地质环境及地质灾害的评估,调整防护措施,将对地质构造造成的破坏控制在一定的范围之内,并在恢复质量工程的开展中将地质破坏严重部位的恢复治理订立为重点恢复内容,减少地质破坏因恢复治理不善引发的次生灾害。
3 矿山环境生态恢复的基本原则
3.1坚持以人为本。矿山的环境破坏生态恢复最终目的是避免地质灾害直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁,通过矿山环境治理,让人们有一个好的生活环境。
3.2坚持综合治理。在生态恢复治理过程中要针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度,抓住重点和关键环节,因地制宜、因害设防,采取拦、排、护、整、填、植等方面的综合措施开展生态治理。
3.3坚持因地制宜。矿山地质生态环境恢复治理工程应在遵循生态社会效益优先的基础上,区别不同的矿山地质环境问题,采取不同的治理措施。同时根据资金情况、矿山地质环境问题的危害大小、轻重缓急,分期、分阶段进行治理。
3.4坚持多措结合。矿山环境治理只有将工程措施与生物措施紧密结合,才能达到矿山环境治理的最终目标。各种工程措施只要配置合理,就能根治地质灾害。但工程措施投资过大,而生物措施恰好弥补工程措施的缺点,其投资较小,能改善小气候的特点,使其广泛应用于矿山环境治理中。
4 矿山环境生态恢复的相应措施
4.1加强矿山环境保护立法建设要建立环境保护和资源保护之间的有机联系,实行矿山主管部门和本地区政府严格的矿山环境保护责任制,绩效考核与问题责任追究制,健全矿山环境保护的环境影响评价制度、环境许可证制度、三同时制度、矿山生态环境恢复的标准制度等,以坚持从源头上防治破坏矿山环境和扭转矿山生态恶化的趋势。结合本地实际情况明确矿山环境监管工作模式、职能分工,以确保矿山环境保护工作高效、有序的进行。在矿山企业内部建立环境目标评估程序和决策模式,鼓励企业发扬主人翁精神,积极治理矿山环境。大力提倡清洁的投入,注重绿色科技在环保和资源开发中的作用,从根本上防治环境污染和生态破坏。
4.2加强科学技术应用,促进矿山环境恢复从源头上放弃以牺牲生态环境为代价的先污染、后治理,先破坏、后恢复矿业模式。同时采取相应的矿山环境修复技术,促进矿山环境的恢复。根据矿区的气候和土壤条件,植被筛选应着眼于植被品种的近期表现,兼顾其长期优势,植物品种的选择首先要根据生物学特性,考虑适地适树原则,尤以选择根系发达、成活率高、速生的乡土植物。在配置植物时要考虑边坡结构、种植后的管护要求、自然条件等,以决定种植的形式和品种。同时要考虑与设计目的相适应与附近的植被和风景等条件相适应。
4.3水土流失的综合治理。在堆弃场地建设挡渣墙、拦渣坝和排水工程等,进行拦挡与防漏处理。对影响矿山安全的坡面,根据坡长分段布设截流沟、排洪渠等工程,并配以防护林草带,增加植被覆盖,减少坡面径流对地表的冲刷,保证矿业生产安全运行。矿山开采形成的各类边坡,除尽可能采取措施恢复植被外,根据边坡稳定程度及对周围的影响,采取相应的工程措施进行防护。坡面防护根据坡度不同而采用石砌护坡或植被护坡。对矿山生产过程中产生的大量废石堆、废弃工业场地及尾矿库,采取排蓄结合的办法,排水拦渣,有效解决“三废”污染。同时对服务期满的弃渣场、尾矿库采取复垦措施,提高土地利用率。对各类面,分别采取不同的措施,加速植被恢复。
4.4矿区土壤培肥改良技术。国内外矿区土壤重金属污染治理主要包括物理、化学和生物治理技术三类。土壤培肥改良技术就是对土壤团粒结构、pH值等理化性质的改良及土壤养分、有机质等营养状况的改善,在采矿前先把表层及亚表层土壤取走并加以保存,待工程结束后再放回原处,这样虽破坏了植被,但土壤的物理性质、营养条件与种子库基本保
持原样,本土植物能迅速定居。废弃地土层较薄时,可采用异地熟土覆盖,直接固定地表土层,并对土壤理化特性进行改良,特别是引进氮素、微生物和植物种子,为矿区重建植被提供了有利条件。对于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氢盐或石灰来调节酸性,增加土壤中的钙含量,改善土壤结构,主要包括化学肥料、有机废弃物、固氮植物、绿肥、微生物等。
5 结束语
我国当前矿区生态恢复的典型技术体系主要包括矿区土壤污染的治理及土壤环境质量的改善,矿区植被的恢复,水土流失的综合治理等。必须强调的是,矿区生态恢复不仅仅是一个技术工程层面的问题,而且与矿区的社会经济发展密不可分,是一项耦合了社会、经济、资源与环境的系统工程。因此,矿区土地复垦是以人类发展为核心,对土地自然、经济与社会属性的综合整治,在消除环境危害的同时重建生态平衡。
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关键词:矿业环境;环境污染;可持续发展
当今世界的焦点集中在环境与发展上,正确解读我国的经济与发展形势对推进经济发展方式的转变和经济结构的调整十分重要。为了深入贯彻可持续发展战略,我国要突破“先污染,后治理”的传统发展模式,深入解决环境中的重点问题、难点问题,推动环境的跨越式发展。
矿产资源是一种对人类有重要作用的资源,矿产资源经过地质成矿作用,把埋藏在地下以及出露于地表的有利用价值的矿物利用到工业中,从而创造工业利用价值。矿产资源是现代社会发展中必不可少的物质资源,在人们的生产和生活中都发挥着不可估量的作用。然而,矿产资源是不可再生资源,它的储量有限。在矿产资源的开发过程中,必不可少会产生环境问题。矿产的生产过程以及在生产过程中所产生的废弃物会对环境产生扰动和污染。对于矿业环境问题与解决分析的研究,有利于环境问题的防治,以及矿业环境的可持续发展。
一、采矿业环境问题的概念
采矿业环境问题是指矿业活动所产生的环境污染、环境破坏以及矿业安全卫生问题。矿业环境污染问题主要包括大气、水、土壤的污染,矿业环境破坏主要指采空区的地面塌陷以及崩塌、滑坡、山体断裂、泥石流等造成的土地破坏、水土流失、土地沙漠化、矿震、大自然中水平衡的破坏、海水的入侵等现象[1]。矿业环境安全卫生问题指的是矿业矿业生产活动中对生产与生产作业人员的影响以及危害。
表1 “ 十一五 ”期间工业污染物的排放状况
从上表中可得出随着我国生产总值的不断增加工业中的废水、废气以及固体废弃物的排放量也在不断增加,因此为了防止矿产资源的严重短缺,矿业环境问题的保护也治理显得尤为重要。矿业环境污染问题广义是指环境污染因素进入环境与人为扰动,致使环境改变、环境质量恶化从而对整个人类以及其它生物产生危害。矿业活动中产生的废水、废气、固体废弃物的排放对自然界的水体、大气以及土壤造成了污染。具体体现在:采矿业中产生的有毒有害炮烟、矿尘与冶炼炉中产生的烟气对大气所造成的污染[2];带有大量重金属离子、固体微细粒以及残余的化学药剂所产生的工业废水与矿坑废水排放于地表,经过水系渗透后对地表水以及地下水造成的水体污染;采矿业中产生的煤矸石、炉渣、废石等堆放在地表对地表植被的破坏。改革开放以来,我国的采矿业发展十分迅速,年采矿石量达到60亿吨,但伴随着采矿业所产生的的生态破坏也与时俱增。许多地去的地下水为下降,水质恶化,酸雨现象严重[3]。据统计,我国矿区的固土废弃物堆放达70亿吨,直接侵占、破坏土地达1.7-2.3万平方公里。采矿业中最重要的问题就是安全问题,尤其是在地下开采中。尽管现代开采业的安全技术提高了,但也会经常事故。在采矿业中保障矿工安全的关键就是矿井通风,通风不畅会到导致矿工发生矽肺病。在矿井中,瓦斯的积累会发生爆炸,造成人员的伤亡。矿井中的通风系统是通过强力排风扇完成的,从而达到矿井内内达道负压,新鲜空气便会顺着其他管道输入矿井,达到良好的空气循环。
二、解决对策分析
1、强化采矿业环境问题的立法与监督管理机制
实现环境保护与环境问题防治的根本保障就是严格的法律制度和完善的监督管理机制,矿业环境问题具有鲜明的特点,涉及到了环境工程学、环境安全卫生学,包括环境污染问题、环境岩土工程问题以及环境安全卫生问题。因此,针对采矿业环境问题必须进行专项立法,建立起适合我国采矿业环境特点与经济发展水平相适宜的法律体系和监督管理机制,使我国的矿业与国际矿业接轨。建立并且实行严格的矿山环境保护制度,从源头上避免或减少矿山环境破坏和污染。矿产资源的开发必须依据法律提交相关开发利用方案、环境影响评价以及地质灾害危险性评估报告,在矿山环境保护设施和主体工程上要严格实行建设项目“三同时”制度[4]。新建矿山或办理采矿许可证时,必须提交矿山环境保护和综合治理方案,对于那些不符合标准的企业应不给于批准。对于正在生产中矿山企业要实行严格的监督,杜绝过分追求经济利益而忽略环境保护的现象。
2、采矿业可持续发展状况分析
表2 2005-2009年我国县以及县以上工业污染治理状况
如上表所示2005-2009年间随着可持续发展zl。采矿业的可持续发展除了需要矿产资源、矿业经济、生态环境三者之间的协调发展,人为的管理监督是其关键。在我国矿业的可持续发展会受到矿产资源状况、经济发展水平、生态环境状况、矿业的科技管理水平等因素的影响。矿产资源是采矿业经济发展的基础。生态系统的平衡是采矿业可持续发展的前提。
我国是矿业大国,目前矿产资源紧缺任然是主要的矛盾。高强度的开发矿产资源仍然会带来很大的矛盾。矿山环境的保护和治理要着眼于经济社会的协调发展、和谐社会的构建等战略目标,坚持落实科学发展观、统筹规划、科技创新相结合[5]。保护矿山环境与加强矿山环境的综合治理,有利于改善矿山地区人民的生活环境,从而推进矿产资源的开发和环境的协调发展。■
参考文献
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[2] 刘芳;吉首大学,商学院. 《湘西州矿业可持续发展的影响因素及对策研究》
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