露天煤矿的矿区环境污染的问题和策略论文
我国煤炭资源量占一次能源资源总量的90%以上,每年消耗的一次能源中煤炭占70%以上,而且今后相当长的一段时期内这种状况都不会有大的变化。我国适于露天开采的煤炭资源储量大约为490亿吨。目前,我国露天矿煤炭产量占总产量的5%左右,预计到2020年将达到12-14%。据统计,我国露天开采每万吨煤炭约破坏土地0.22公顷,其中挖掘破坏0.12公顷,外排土场占压0.1公顷。露天开采时破坏土地面积为露天矿采场本身面积的2-11倍。下面谈一谈露天煤矿开采过程中的环境保护问题。
1 露天矿开采过程对环境的影响
1.1 对生态环境的影响
露天矿开采对土地的破坏主要表现为挖损、占压、塌陷,造成土壤的酸化、盐碱化和盐渍化,从而使得土地沙化和土壤贫瘠化。一般来说,裸沙1亩,风力和水力侵蚀将影响邻近3亩土地;沙化土壤有机含量将减少79.2%,全氮量减少77.7%,全磷量减少15.5%,物理性粘粒减少50%,造成原始土壤的严重贫化。
所有挖损、占压、塌陷和其它一切对地表的人为扰动,都会破坏原有的自然景观和生态植被,有些破坏是毁灭性的、不可逆的,在风力和水力侵蚀的作用下使得水土流失情况加剧。
1.2 烟尘与粉尘及有害气体
1.2.1 有组织排放的烟尘
矿区内各类锅炉、燃煤电厂等排放的烟尘。
1.2.2 矿区作业面产生的烟尘
采场工作面、采场煤帮暴露时间过长、煤层氧化燃烧;煤层中作为剥离物进入排土场的损失煤引起自燃;选煤厂煤矸石的自燃;露天储煤厂和储煤堆的自燃等产生的烟尘。
烟尘中含有SO2、NOX、CO、H2S等有害气体,对生态系统构成影响。遇到雨水和潮湿的空气生成酸性硫化物,其腐蚀性非常强,从钢铁、水泥构件到人体均会受到腐蚀和侵害。
1.2.3 矿区粉尘
矿区尘源主要来自大型剥离设备的采掘、运输及排土作业粉尘;煤的采掘、运输、储煤、粉碎及作业过程粉尘;辅助设备作业粉尘;穿孔爆破粉尘;选煤厂;道路运输粉尘等。粉尘附着在植物叶片,影响植物的光合作用,太阳爆晒温度升高会灼伤植物。
1.2.4 煤层气排放
煤层气的主要成分是甲烷,通过直接排放、燃烧排放、通风系统排放。甲烷是一种重要的温室效应气体,能使对流层中的臭氧增加,使平流层中的臭氧减少。
1.3 对水循环系统的影响
1.3.1 对地下水的污染
煤矿开采不但对地下水的正常循环与补给产生影响,而且造成严重污染。例如:煤层中硫含量高,且伴有硫铁矿,氧化成酸过程大大加快而形成酸性水造成pH值超标、硫酸根离子含量偏高、铁离子含量高等;矿坑水在氧化成酸的过程中对含水体围岩不断溶蚀,造成地下水总硬度偏大;开采条件下酚类有机反应加快造成矿坑水中酚含量增加;汞主要与煤系地层中的黄铁矿与朱砂伴生,在煤矿开采时,朱砂被加速氧化溶解,而使汞离子进入水体;受矿坑水污染的地表水,直接补给浅层地下水,致使浅层地下水也受到不同程度的污染。
1.3.2 对地表水的影响
首先,随着煤矿开采量的不断增加,矿坑水排出量增加,由于河水的自净能力很弱,在河水断流时期,河道容纳的几乎全是污水。因此,未经处理的矿井污染水直接排放,造成对地表水、土壤等的环境污染;其次,由于煤层浅埋藏区煤矿开采采空面积不断扩大,采空区导水裂隙带和地面塌陷范围也随之扩大,造成河川径流量大量渗漏,使地表水与地下水、矿坑水发生了直接的水力联系地表水在汇流区及径流区水量漏失严重,河川径流明显减少。
1.4 噪声与振动
噪声与振动源主要有以下类型:
1)空气动力源。如风机、风扇、跳汰机和风阀等。
2)机械动力源。如铆枪、振动筛、溜槽、各种采掘设备和运输设备,以及其它各种机械设备。
3)电磁动力源。如电机、电焊机、电器设备等。
4)人工动力源。如爆破、人力施工等。
2 防范及治理措施
2.1 加强有关法律法规的宣传力度,提高环保意识
煤炭能源的开发是经济发展的重要基础,而土地资源,生态环境,又是人类赖以生存的最重要条件。矿区可持续发展的'核心内容之一是保持矿区经济与环境的协调发展。树立保护环境就是保护生产力的意识,改变过去那种将经济发展与环境保护相对立的落后观念,实行矿区环境与经济发展的综合决策机制。制定切实可行的矿山生态治理与恢复的方案,并予以实施。
2.2 矿区的生态恢复
根据“以防为主、防治结合”的原则,采取工程措施与生物措施相结合的办法,对内外排土场层层碾压、修建挡水墙、排水沟、集水池等,在坡面修挖水平沟、鱼鳞坑,坑内植树种草,采取网障固沙、林草绿化相结合的多层次防护体系。针对露天开采对土地的破坏,严格执行《土地复垦规定》,一边开挖,一边分层回填。借鉴国内外经验,结合本地区的环境特点制定采场和排土场的土地复垦计划,确定复垦措施,使复垦区逐步转变为现代化的人造生态园。
2.3 大气污染源的治理
(1)针对露天矿区的防尘主要措施是采用湿式作业和洒水降尘,采掘机械配套袋式集尘器。
(2)对储煤场实施全封闭,场内设置洒水喷头,四周设置挡风抑尘网。
(3)联络道路硬化、外排道路硬化、道路洒水降尘。
(4)工业场地内设置集中供热锅炉房配置脱硫除尘设施。
2.4 水环境污染源的治理
(1)针对生活污水采取建化粪池、生化处理设施等措施,处理后废水可作为道路的洒水降尘及绿化。
(2)针对矿坑疏干水修建净化车间、调节池、沉泥池和回用水池,处理后的水可作为水源用于场地绿化及生产用水等。
2.5 噪声治理
针对不同类型的噪声源采取将设备置于厂房内、安装双层玻璃、配备机器隔声降噪设施、配发耳塞等措施,将噪声危害降到最低。
2.6 煤矸石的综合利用
据统计,所有的洗矸、煤泥和部分的采掘出的煤矸石,都具有一定的发热量(300~3 500千卡/千克),可以用于循环硫化床锅炉燃烧发电,真正毫无热值的白矸只有15%左右。煤矸石、洗矸、煤泥中的不可燃物质部分,经过循环硫化床低温燃烧后,同时具脱炭和活化作用,其灰渣是很好的建材原料,部分可以直接掺入水泥中,部分可用于制砖,其经济效益和环境效益十分可观。
露天矿开采环境保护的总体目标是:在矿区地质环境勘察的基础上,以露天开采为重点,对环境进行治理,开展露天矿区环境综合治理,确保露天矿区安全生产,延长露天矿区服务年限,恢复露天矿区生态环境和改善露天矿区大气环境,实现露天矿区废水零排放,使固体废弃物资源化、减量化。
实现露天煤矿生产与矿区生态环境重建一体化,是煤矿企业自身和国民经济可持续发展的必然要求与必然结果。
参考文献
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此文原载《中国矿业》2007年第16卷12期
摘要 本文指出了我国矿山生态恢复积累的众多问题,测算出环境恢复需要的巨额投入;在分析现行法律法规的缺陷及多部门分别做出矿山生态恢复规划的情况下,提出了化解上述问题的建议。
关键词 矿区生态恢复;规划;资金投入
生态环境是经济社会存在和发展的必要条件和基础,生态恢复是实地改造一个地点,竭力仿效生态系统的结构、功能、多样性和动态,建成一个确定的、本土的、历史的生态系统的过程。生态恢复与环境保护是功在当代、惠及子孙的伟大事业和宏伟工程,是保证经济、社会健康发展的需要。在经历了新中国成立前各时代的矿产开发以及解放后50多年的大规模矿业生产之后,我国的矿山生态环境渐成积重难返之势。对此,无论是中央还是地方各级政府十分重视矿山生态恢复问题,2005年,国务院在《关于落实科学发展观,加强环境保护的决定》中提出了“要完善生态补偿政策,尽快建立生态补偿机制”的战略方针;2006年3月,十届全国人大四次会议通过的《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,提出了“健全矿产资源有偿占用制度和矿山环境恢复补偿机制”的任务,同年4月,国土资源部进一步提出了“加快矿山环境恢复和治理,加大矿山环境保护与治理力度”的工作部署。生态恢复问题是一个长期的过程,需要几代人不懈的努力才能完成,而且要限制新的环境破坏。下面就当前矿山生态环境恢复问题谈几点看法,以期引起各界关注。
1 长期生态损失积累与治理资金投入有限问题
据初步统计,截至2005年底,全国因采矿形成的采空区面积约134.9万公顷;采矿活动占用或破坏的土地面积约238.3万公顷;采矿活动每年产生的废水、废液数量约61.9亿吨,年排放量约48.6亿吨;采矿活动每年产生的尾矿或固体废弃物量约17.6亿吨,年排放量约15.3亿吨。尾矿或固体废弃物的累计积存量约221.8亿吨;矿山废水排放造成了地表水、地下水污染,加剧了矿区工农业生产用水和人畜饮水的紧张矛盾;而尾矿、固体废弃物的堆放,不仅占用了大量土地,损坏地表,而且还会造成水土环境的严重污染。此外,地下水均衡系统因矿产资源的开采破坏,导致区域性的地下水位下降。在某些地方地下水下降数十米甚至上百米,形成了大面积疏干漏斗,造成泉水干枯、水资源枯竭以及污水入渗等,破坏了矿区的生态平衡。例如,山西省因采煤造成18个县26万人吃水困难,30多万亩水田变成旱地,井泉减少达3000余处。
据世界银行资料,发展中国家要彻底改善本国的矿山环境状况,需要拿出占GDP的2%~3%资金用于环境保护,2005年,中国国内生产总值达到182321亿元,照此推算,彻底改善我国矿山环境现状的投入需要3600亿~5400亿元。显然,我国不可能短期内拿出大量的财政资金用于矿山地质环境治理和生态的恢复。根据国土资源部的统计,2001年~2005年,共达矿山环境治理项目456个,累计投资17亿多元,2006年中央财政投入矿山环境治理项目资金10.6亿元,共安排项目341个,涉及全国31个省(区、市)和10多家中央企业的各类矿山,涵盖40多个矿种,治理速度和投入力度明显加大。以2006年为例,中央财政和地方配套投入资金29.6亿元,恢复治理矿山环境面积44841公顷,平均投资强度为6.6万元/公顷,全部治理采空区面积和采矿活动占用或破坏的土地面积约373.2万公顷,需要投入2463亿元,如果考虑到目前治理的一般是较容易的矿山,剩下的会更加难以治理,投入会更多。这里还没有考虑到因采矿导致的其他三废危害的整治。
由上述分析测算可以看出,我国矿山生态恢复问题很是严重,治理需要的投入是巨大的,如果按照目前的国土资源部的投资速度,完成全国的矿山生态恢复工作将延续200年以上。
2 权威性法规缺位与现行制度不完善问题
我国有关生态恢复、环境保护的第一个综合性的行政法规是1973年第一次全国环境保护会议批准的《关于保护和改善环境的若干规定》。在全球生态退化日趋严重,生态恢复的呼声越来越高的背景下,我国还陆续签署了一系列与生态保护与恢复有关的国际公约,如《关于特别作为水禽栖息地的国际湿地公约》、《濒危野生动植物国际贸易公约》、《生物多样性公约》、《防治荒漠化公约》等。关于矿山环境保护方面的法律法规包括《矿产资源法》、《土地复垦规定》和《地质环境管理办法》,综观我国所有生态保护法律法规,不难发现,这些生态保护立法仍存在不少缺陷,与我国目前生态保护和经济发展的要求不相适应。这主要表现在以下几个方面:
(1)缺乏综合性的自然资源保护法律。受自然规律支配,资源开发利用具有整体性综合性的特征,这必然要求有综合性的资源保护法对其加以调整。宪法中虽有多个条文规定了自然资源保护,但过于原则、空洞;《中华人民共和国环境保护法》在体例上将自然资源保护规定为环境保护的两大内容之一,但并没有明确规定自然资源保护的基本原则、基本制度和监督管理机制,再加上《中华人民共和国环境保护法》并非宪法所规定意义上的“基本法律”,所以无法适用资源综合性保护的要求;而已颁布的各种资源法则强调了各种具体资源的开发和保护,缺乏对资源整体性和综合性开发和保护的法律呵护。
(2)各部资源法之间缺乏整体配合,部门利益冲突严重。我国现行立法体制实际上受行政体制的制约,各部资源法是由相应的资源管理行政部门负责起草,负责起草的部门往往不能从全局考虑,而是较多地考虑本部门、本系统的利益,从各自的角度管理、保护和开发相关资源,各部自然资源法非但未形成协调统一的保护和合理开发资源的规范体系,相反却成为扩展部门权力,维护部门利益的工具。
(3)存在立法漏洞。尽管我国现行法律基本涵盖了整个自然资源保护领域,但在生态恢复仍然存在着无法可依的状况。如生态效益的补偿、生态恢复的法律保障,现行法律均没有做出规定,依然存在空白。
令人欣喜的是,近年来,我国关于矿区生态恢复方面的立法或规划制定方面的有了较大进展。2006年8月24日召开“生态补偿机制国际研讨会”。全国人大常委会环资委副主任委员叶如棠在会议上透露,全国人大常委会正在起草的自然保护区域法,拟把生态补偿问题作为重要的法律制度肯定下来。他还建议,在生态补偿机制相关法律、法规正式出台之前,中央政府可以先行出台一些指导性文件,来指导地方的生态补偿实践。
国土资源部大力推动矿山生态恢复保证金制度的建设,早在2001年,浙江省政府出台了《矿山自然生态环境保护治理备用金收取管理办法》,初步建立了“谁开发、谁治理”、“谁治理、谁得益”的多元化投入机制。近年以来,河北省、福建省等国土资源厅,联合省财政厅、省环保局先后制定并出台了矿山生态环境恢复治理保证金管理办法,规定凡在本行政区域内的采矿权人必须编制矿山生态环境恢复治理方案,与国土资源行政主管部门签订协议书,并缴纳保证金。
2006年,财政部、国土资源部、国家环保总局制定出台了《关于逐步建立矿山环境治理和生态恢复责任机制的指导意见》(财建〔2006〕215号),要求矿山企业按销售收入分年预提矿山环境治理恢复保证金,保证金按“企业所有、政府监管、专项专用”的原则进行管理。国家林业局继2007年2月国务院第133次常委会决定在山西省开展煤炭工业可持续发展试点后,提出了开展全国矿区植被保护与生态恢复工程规划意见和建议,并决定组织编制和实施全国矿区植被保护与生态恢复工程规划。2007年9月11日,国家环保总局为推动建立生态补偿机制,完善环境经济政策,促进生态环境保护公布了《关于开展生态补偿试点工作的指导意见》。
由上可以看出,我国矿山生态恢复治理工作已经如火如荼的开展起来,这更需要相关综合性法律的出台予以指导。首先,加强生态保护立法,为建立生态环境补偿机制提供法律依据,这是建立和完善生态保护补偿机制的根本保证。另一方面,为了确保能长期、稳定地通过政府间的财政转移支付,来加强对贫困地区生态环境保护的支持,也需要法律给予明确规定。其次,需要制定专项自然生态保护法,对自然资源开发与管理、生态环境保护与建设,生态环境投入与补偿的方针、政策、制度和措施进行统一的规定和协调,以保障生态环境补偿机制很好地建立。再次,需要通过立法确立生态环境税的统一征收、管理制度,规范使用范围。
3 管理职责划分与规划实施问题
国外矿山生态恢复、环境保护管理体制可以归并为三类体制模式:即环境部门主导型;环境、矿业及其他部门分工协作型和矿业部门主导型。第一种类型是指环境管理部门在矿山环境影响评价、环境保护与管理计划、矿山环境恢复计划、监督与强制执行各个阶段发挥主要作用,加纳、菲律宾、印度、巴西、马来西亚等国大致属于此种类型。环境、矿业及其他部门分工协作型是指环境管理部门、矿业主管部门、土地管理及规划部门在矿山环境管理流程中实行分工管理,如加拿大、澳大利亚、巴布亚新几内亚和泰国等国家。例如:在加拿大安大略省的矿山环境管理中,环境影响评价、排污许可均由该省环境部负责,对于金属矿山环境影响监测是由加拿大联邦政府环境部下属的环境影响监测办公室会同各省环境部共同完成,而矿山恢复则由矿业管理部门“北方发展矿业部”负责。第三种类型是矿业主管部门在矿山环境管理的主要环节发挥重要作用,如印度尼西亚、美国科罗拉多州、澳大利亚新南威尔士州等。在印尼,矿山项目的环境影响评价、环境管理与监测计划、监督检查与强制执行均由该国矿山能源部负责管理。
我国矿山环境、生态恢复工作是3个部门协同管理,至少从规划方面体现出来。但又不同于国外的管理体制,国土资源部从区域发展的角度,以土地复垦为核心,完成基本的功能恢复;林业局从育林的角度,以植树造林为核心,以绿化、提高森林覆盖率为主要目的;环保局则是从改善流域生态环境的角度,以减少治理污染为核心,恢复或再造生态环境为目标。这些部门有一个共同点,那就是均站在国家高度、以中央财政筹资为主考虑规划的制定与实施,未充分考虑发挥地方积极性问题。如何在国土资源部2003年出台的《全国土地开发整理规划》、国家林业局2007年编制的《全国矿区植被保护与生态恢复工程规划》、国家环境保护局今年9月颁布的《关于开展生态补偿试点工作的指导意见》基础上,融合各方意见,形成统一的具有全面协调能力的综合规划,分头实施。
一是成立部际联络小组,制定统一的规划共同实施矿山生态恢复规划,采取定期会商的办法,解决实施中发生的各种问题,沟通进展;二是制定统一评价指标体系、技术标准;三是共推立法,加快立法速度;四是发挥地方积极性,共同推动生态恢复规划的实施。
参考文献
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矿山固体废弃物的处理与利用论文本文主要从我国矿山固体废弃物的现状进行探讨,分析目前对矿山固体废弃物的处理方法,提高矿山固体废弃物的回收利用率,以期对当前的矿山开采提供借鉴价值。
矿山固体废弃物的处理与利用论文【1】
摘要:随着我国冶金业的快速发展,矿山开采的力度也逐渐加大。在矿山开采过程中,矿山固体废弃物的数量也越来越多。
关键词:矿山固体废弃物 处理 利用
1 我国矿山固体废弃物的现状分析
我国的矿产资源非常丰富,矿产资源总量大、采矿企业较多,在矿山开采过程中,由于不合理的开采利用,在日积月累中产生了大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物的来源主要有四种:废石、尾矿、粉煤灰和煤矸石,其中以废石居多。
由于我国矿山开采的规模较大,且中小采矿企业居多,矿山固体废弃物的总量呈不断上升的趋势,以山西等采煤大省为例,一个省份的矿山固体废弃物可达到几亿甚至几十亿吨。
矿产资源的不合理开发,产生了大量的矿山固体废弃物,不仅造成了矿产资源的浪费,对生态环境也造成了很大的影响。矿山固体废弃物堆砌在土地表面,破坏地表的土地、自然景观和植被,水土流失加剧,对生态环境造成严重破坏。
再者,由于尾矿和废石的随意堆砌,可能引起河道淤塞,造成水体污染。矿山固体废弃物中的重金属含量和化学药剂较多,对地表水和地下水造成严重污染。同时,在干旱天气下,固体废弃物可能会产生大量扬尘。对大气造成污染。
2 矿山固体废弃物的处理
2.1 堆置处理
该种处理方法即将矿山固体废弃物直接堆放到指定的地方。该指定的地方要符合以下几个条件:一是要注意不能造成地下水的污染,防止矿山固体废弃物的堆放而造成的地下水水质下降。
二是注意不能造成地表水的污染,防止因矿山固体废弃物的风化淋蚀而造成的地表水的污染或者泥沙加重。三是要注意减少矿山固体废弃物的大气污染,减少风蚀程度。四是要注意矿山固体废弃物的堆放安全,防止因矿山固体废弃物大量堆放而引起的地震或洪水等灾害。
在堆放场地的选择时,应对场地的水文情况、地形、风向等综合考虑。同时,在尾矿堆放的选择时,由于尾矿的特殊性,其堆放要求更高,尾矿坝的基础材料的强度要求非常高,且不能透水。可以采取两种方式,一是粗细尾矿残渣的共处理,二是尾矿的半干堆垛。
在矿山固体废弃物堆放好之后,要在堆放表面盖上泥土或者石块,或者种植植物,或者对覆盖便面进行化学方法的处理,保持堆放物的稳定,减少二次污染源,防止对水资源和大气环境造成更严重的
污染。
2.2 复垦处理
目前,复垦处理是矿山固体废弃物处理的重要方法,将矿山开采与土地复垦结合起来,在矿山开采的过程中,在表土采掘之后,可将矿产资源表面的土壤进行存储,在开采施工完结之后,将矿山固体废弃物填至开采区,然后铺垫表土,种植植物,复垦种植的过程才算完成,复垦后的土地能够用以修建公共基础设施和农林牧渔等的生产。
2.3 填埋处理
该种方法主要是为了防止在矿产资源开采之后,形成大量的采空区的情况。一般是将水泥与尾矿砂混合起来,以胶结填充法填充采空区,防止采矿过程中的矿山坍塌造成的人员伤亡。在填埋有毒有害的矿山固体废物时,应充分考虑地下水和地表水的保护,防止水资源的污染和破坏,对场地环境进行综合考虑,保证填埋的安全。
3 矿山固体废弃物的利用
矿山固体废弃物的处理,是为了减少矿山开采过程中所造成的环境污染和生态破坏。随着循环经济和可持续发展理念的提出,矿山固体废弃物的处理应充分利用现代先进的科学技术,对废弃物进行回收利用,实现资源的循环发展和可持续发展。
在矿山开采过程中,不仅要充分利用现代的采矿技术和先进的采矿设备,提高采矿作业的效率,减少矿产资源的浪费。加强采矿管理,特别是对中小型的采矿企业的采矿环节进行严格管理,防止因人为因素造成的矿山固体废弃物的增多。
同时,在采矿过程中,要加强对矿产资源的勘探和开发设计,以矿山固体废弃物作为采空区的充填物,实现资源的回收利用,也减少了矿山固体废弃物对生态环境的破坏。
3.1 从废弃物中回收有用元素
如前所述,矿山固体废弃物中含有大量的重金属元素,如在铅锌尾矿中含有大量的铅、锌、银等元素,在锡尾矿中含有大量的铜和锌及伴生元素,在矿山固体废弃物的处理中,如果能将这些有用元素进行回收利用,不仅能减少对环境造成的破坏,还能将其用于生产实践中,促进社会生产的进步。
在回收过程中,可以采取电解气浮法、溶剂萃取法、重磁浮法和电极回收法等方法,近年来,微生物浸出技术不断发展,在实际的生产实践中应用范围越来越广。
3.2 制作建材
矿山固体废弃物可以用以制作建材,主要有三种:一是用以制作水泥和硅酸盐建材,由于矿山固体废弃物中含有大量的铝、硅等元素,可以经提取之后制作硅酸盐建材。二是玻璃。
如在石英脉型的金矿和钨矿中含有大量的石英,碳酸盐矿含有大量的萤石、方解石、白云石,花岗岩型的尾矿都可以作为生产玻璃的原料和配料。三是微晶玻璃的制造。微晶玻璃又可称之为玻璃陶瓷,是在基础玻璃的基础上进行控制晶化而形成的特殊种类的玻璃。
它可以通过对金属尾矿的回收利用而制作,微晶玻璃能够用以建筑房屋的隔墙,其耐热性和节能型都比较好。
四是铸石。矿山固体废弃物中含有大量的煤矸石和废石,如果在矿山固体废弃物中,含有花岗岩、白云岩、萤石、玄武岩、石灰岩等,都可以将其作为铸石的理想铸石原料。在现代的工业生产中,铸石是一种非常重要的生产原料,在一定条件下可以代替合金材料、钢铁等原料,具有很强的生产适用性。
4 结语
矿产资源的开采,是一项关系国计民生的大事,在矿产资源的开采过程中,应以先进的开采技术和开采设备,提高采矿的效率,控制矿山固体废弃物的产生,减少生态环境的破坏。
目前,矿山固体废弃物的处理方法主要有以下三种:堆置处理、复垦处理、填埋处理。随着循环经济的发展和可持续发展理念的提出,矿山固体废弃物的回收利用成为经济可持续发展的必由之路,将矿山固体废弃物进行有效回收,不仅能为社会生产提供所需的原料,还能减少对生态环境的破坏,促进经济的可持续发展。
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矿山固体废弃物的处理与利用【2】
[摘 要]我国冶金工业快速发展,促使矿山的开发力度加大,随之产生大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物污染包括露天矿剥离和坑内采矿产生的大量废石、选矿产生的尾矿和冶炼产生的矿渣等。
[关键词]矿山 矿渣 固体废弃物 处理 利用
1.引言
我国的矿产资源非常丰富,矿产资源总量大、在矿山开采过程中,由于不合理的开采利用,在日积月累中产生了大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物的来源主要有废石、尾矿、粉煤灰等。
某集团公司下属几个矿区,主要生产非金属矿产,属于中小采矿企业,由于近几年开发量大,矿山固体废弃物的总量呈不断上升的趋势,产生了大量的矿山固体废弃物,不仅造成了矿产资源的浪费,对生态环境也造成了很大的影响。
矿山固体废物概括起来主要分为两类:一类是尾矿,即在选矿加工过程中排放的固体废物,其储存场地称之为尾矿库;另一类是剥离废石,即在开采矿石过程中剥离出的岩土物料,堆放废石地称之为排土场。
矿山固体废弃物堆砌在土地表面,破坏地表的土地、自然景观和植被,水土流失加剧,对生态环境造成严重破坏。再者,由于尾矿和废石的`随意堆砌,在干旱天气下,固体废弃物可能会产生大量扬尘。对大气造成污染。
2. 固体废弃物的危害
2.1 固体废弃物直接造成环境污染,破坏生态环境
该公司的下属矿山是将从地下开采的矿石运输到露天,经过初选,直接或二次加工成小颗粒运输到加工厂。由于该生产方式属于粗放式加工生产,在加工生产过程中会产生堆积在露天厂区外固体废弃物。固体废弃物没有进行有效的遮挡,会对厂区环境造成直接污染。特别是尾矿堆存需要占用大量土地。
据不完全统计,我国尾矿堆放占用土地达1300多万亩,随着老的尾矿库闭库,新的尾矿库不断增加,必将占用更多的土地。
固废堆场如此大面积占地,尽管多为山坡地,但对植被的破坏仍然是十分严重的。不仅如此,堆场压占土地,还会破坏地貌,造成水土流失和土壤涵养功能的衰减与退化。这些都可能使生态环境失衡。
2.2 固体废弃物堆存造成严重的矿产资源浪费
特别是矿石品位低,大多呈多组分共生,矿物堪布粒度细,再加上选矿技术设备落后,管理水平低,因此,浪费与固体废弃物中的有用资源是相当可观的。
2.3 固体废弃物堆存存在安全隐患
固体废物易产生流动、塌陷和滑坡,一旦发生事故,其造成的破坏是相当巨大的。
3.矿山固体废弃物的处理
3.1 固体废弃物处理的目标
固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。根据该公司特点,该公司生产加工的非金属矿不含有害杂质,所以,该公司处理的目标是减量化和资源化。
3.2 处理方法
3.2.1 堆置处理
该种处理方法即将矿山固体废弃物直接堆放到指定的地方。可以采取尾矿的半干堆垛。在矿山固体废弃物堆放好之后,保持堆放物的稳定,减少二次污染源,防止对水资源和大气环境造成污染。
3.2.1 填埋处理
该种方法主要是为了防止在矿产资源开采之后,形成大量的采空区的情况。
以上两种方法是对固体废弃物的处理,更为优化的作法是矿山固体废弃物的利用。增加效益,实现可持续发展。
4.矿山固体废弃物的利用
矿山固体废物处理是为了减少矿山开采过程中所造成的环境污染和生态破坏,但依据可持续发展理念,我们应该采用合理、有效的工艺对矿山固体废物进行加工利用或直接利用。
针对该企业的特别,我们主要采取以下几个方面对其进行利用。
4.1 制作建筑材料。根据矿山特点,可以用尾矿经提取之后制作硅酸盐建材。
4.2 土壤改良剂。由于不合理的施肥和灌溉,为提高产量造成的土壤板结,地力下降,重金属含量严重超出其背景值等也造成了优质土壤的严重退化。由于该矿山的尾渣含有改善土壤的元素,可以做为土壤改良剂的原料之一。
4.3 微量元素肥料。
4.4 建立生态区。可以在尾矿排放区域建造一些陆地和人工湿地,种植植物,优化周围环境,恢复生态系统。
5.存在问题
总体上,矿山固体废物资源化综合利用与无害化处理起步较晚,虽然不少矿山企业和科研院校做了大量工作,同时也也取得一定的成效,但总体发展不缓慢,仍存在一些问题。主要有:
5.1 企业积极性不高
政府虽然制定了资源综合利用减免税的优惠政策,但没有具体制定针对尾矿和废石利用的鼓励性政策,导致不能充分调动企业开展固体废物综合回收利用的积极性。
5.2 固体废弃物应用领域较窄
目前我国矿山固体废物的综合利用大多局限于回收有用成分及用作生产建筑材料,高附加值产品少,没有市场竞争力。这也是导致企业积极性不高的另一个因素。
6.建议
6.1 倡导矿山企业清洁生产
该项主要是靠政府支持,通过各种政策及技术帮助来引导企业进行。努力实现固体废物的减量化、资源化、无害化,推行清洁生产,把固体废物尽可能消灭在生产过程中
6.2 鼓励发展固体废物处理产业
鼓励企业建立循环经济生产系统,建立与市场经济接轨的固体废物管理与运行机制,走向开放与合作,实现企业化经营,走产业化道路,发展中国的矿山经济,改善我们的矿山环境。
7.结语
想要解决矿山固体废弃物的这个问题,是需要国家和地方政府、矿山企业、科研部门共同的攻关和开发。矿山的固体废弃物的产生既是我国矿产资源特点决定的,也是我国千百年矿业开发的历史积累,更是矿产资源利用不合理的结果,矿山废弃物中含有大量未利用的宝贵矿产资源,但其开发难度较高、技术含量较高、需求资金较大,所以更需要各个方面的共同努力,这样才可以走可持续发展的道路。
参考文献
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[4] 矿山固体废物处理与处置技术发展报告;国家环境保护矿山固体废物处理与处置工程技术中心.
[5] 我国矿山固体废物的资源化利用及处置; 现代矿业;2012年10月第10期.
矿山过度开采造成水土流失对地下水资源的影响论文
人口、资源和环境是当今世界面临的三大问题,而水资源是各种资源中不可替代的一种重要资源。因此,从一定程度上来说,节约水资源非常重要。目前我国矿山资源过度开采,对地下水资源有直接影响,而且开采过程中也会造成水资源的浪费,使地表产生塌陷,破坏了水质、水循环,效果是不堪设想的。
1.矿山过度开采破坏生物群落的生态平衡
我国矿产资源近年来的高强度开采带来了一系列的环境问题,造成了地面的大面积破坏和塌陷,导致矿区地下水资源枯竭和矿区严重的大气、水源污染。由于矿业废弃地具有众多不良的理化性质,尤其是重金属含量过高,而有毒重金属在土壤系统中的污染过程又有隐蔽性、长期性和不可逆性,因此常给周边地区的水资源生态环境造成重大的影响。如破坏土地资源,导致生态环境恶化,破坏水平衡,加剧了水资源危机,危害人体健康,破坏生物群落的生态平衡和生物多样性等。
我国水资源总量仍不丰富,区域分布也不平衡,随着人口的增多,水资源的人均占有量较小。尤其是在西北地区一些地区缺水严重,不仅造成人们生活的不便,在一定程度上对当地经济发展造成影响。因此,节约水资源非常重要,我国矿山资源的过度开采对水资源具有重要的影响,加强对矿山开采对地下水资源、水循环、水位、水质等影响进行研究分析,对矿区开采水资源保护具有一定的实用意义。
2.矿山开采对地下水资源的影响
矿山在开采过程中对地水资源的影响十分巨大,如今水资源日益减少,我们更要重视矿山开采对地下水资源的影响,找出存在的问题及相应的处理方法,对保证当地人民生产生活用水和区域农业用水都具有重要意义。
2.1 矿山开采对水资源与水资源循环的影响
2.1.1 矿山开采对水资源量的影响
矿山开采过程中,对开采区的表结构会产生影响,会造成其地表面下陷或因开采过度出现裂缝。在这种情况下,会对当地的水资源造成严重的影响,对其循环系统的影响极大,造成地下水资源自我更新困难,其影响主要体现在两方面:①由于矿山开采产生地表裂缝,会使地表水转变为地下水,并且会加快这种转变的速度,在一些开采区,雨季大量的雨水会随着地表裂缝渗入到地下,造成地表储水减少,而且矿山开采时也会不断地向外排水、疏干,这就造成了当地水资源不断流失。②矿山开采时由于矿坑需要排水,而且其地表开采产生的变化,会加剧地表水资源与地下水资源的流失,对开采区的水平衡造成影响,这时开矿区域内的地表水资源与地下水资源都在不断地减少,降低了水资源的利用率和水资源的存储量。
2.1.2 矿山开采对水资源循环的影响
矿山开采时对当地水资源循环的.影响,主要体现在对水资源自我更新的影响上,水资源具有自我更新能力,矿山开采破坏了这种能力。矿山开采过程中对水资源的循环系统形
成了再造,重建了一个更为快速,也更为复杂,违背自然规律的水循环系统。①在矿山开采前会对地下水进行排干,这在一定程度上减少了地下水资源的存储量,而且会造成地表水向地下渗入,使水平衡系统被打破,导致地表水资源不断减少,也减少了地表水的蒸发消耗量。②矿山在开采过程中也会造成其地表的结构变化,加剧地表水向地下渗入,进一步减少了地表水存储量。以上因素对地下水循环系统造成了严重破坏。③因矿山矿坑的排水也会对地下水的径流产生影响,这会使得矿区内的水资源循环系统变得更加复杂。
2.2 矿山开采对当地含水层水位以及地下水水质的影响
2.2.1 矿山开采对当地含水层水位的影响
矿山在开采过程中会造成地表结构变化,会对原本的力学平衡造成影响,在这种情况下,当地质结构出现不稳定情况时,就会使上覆岩层移位或是产生断裂,其含水层中所存储的水会产生流动,矿区地下水位会下降。这种带动的反应是连锁性的,会直接对该地区的水井水位造成影响,其水井中的水位会下降,这对当地农业与生活用水的影响是巨大的。矿山开采中,相关人员应该使用专业知识对下水位变化进行控制,减少因矿山开采对当地人民生活所造成的影响。
2.2.2 矿山开采对当地地下水质的影响
我国近年来的环境问题所受到的关注越来越多,特别是一些矿山的开采对水资源造成污染与影响,相关部门一直非常重视。这种染污不仅对当地居民的生活造成了不可逆转的影响,也会对当地的经济建设造成影响,并且也严重违背了节能减排发展趋势。
矿山开采对于水资源的污染主要体现在开采过程中所排放的废石与尾矿等,这些具有污染与影响。而这些情况的发生,是因为当地决策部门一味地追求地区内的利益,无视资源破坏的后果意识,并且矿区管理也相对落后,使矿区污染物随意排放,造成了对水资源的污染,对当地居民的人身健康造成了损害。水资源污染是大问题,我们对此必须高度重视。
一般来讲,矿山开采过程中对于水资源的污染主要体现在以下两个方面:①采矿废弃物排放对当地的水资源造成污染。矿山开采的废石,因受到雨水或是其他水源的长期浸泡,会产生氧化反应,分解出许多酸性物质,如果这种物质混入到当地水资源系统中,会对当地居民造成伤害。②矿山开采产生的矿坑水也会对水资源造成污染,矿坑水中含有大量的有机物,其细菌与矿物质有些呈碱性,有些呈酸性,无论哪一种状态,如果排放到地表或地下水中,都会造成污染。而自然生态系统中的水资源自循环会加剧这种污染。因此,矿山开采时必须对水资源污染进行控制,减少污染的产生。
3.优化矿山开采对地下水资源不良影响的对策
3.1 认真贯彻法律法规
各级地方政府主管部门,严格执行环境与水资源保护法规规定。在矿山开采过程中,采各级地方政府主管部门,严格执行环境与水资源保护法规规定。在矿山开采过程中,采取措施避免对水资源造成污染。煤炭、有色金属采矿等相关审批部门,在项目审批过程中,应该将矿山开采的环境质量报告作为重点审查对象,将矿山开采时对水资源的影响降到最低,保证水资源自身循环系统不会遭到破坏,也不会因矿山开采产生污染。
3.2 提升地下水资源综合利用率
在矿山开采时,为了减少开采对地下水资源造成的影响,应采取严格的水资源保护措施。通过科学的方式提高采矿用水利用率,对矿山开采过程中产生的大量废水与污水,以及一些矿坑的排水,应进行处理,提高废水利用率。
3.3 建立水资源影响补偿机制
《中华人民共和国水法》对于矿藏开采以及一些地下工程建设中所造成的地下水枯竭、水位下降、地下塌陷等都有详细的说明与规定。矿山企业在矿山开采时,发生以上问题,必须采取相应的措施进行补救。各级政府部门必须严格按照相关规定对开采行为进行控制,并且根据当地矿山开采的实际情况,建立建全矿山开采的地下水资源产生影响的补偿机制。
3.4 利用地下水资源保护性的开采技术
这种方法是指开采矿藏时,只开采部分的矿藏,剩余矿藏用于控制其顶板岩层运动。这样可降低导水裂带高度实现对水资源的保护。常用的技术有房式开采法、条带开采法、柱式开采法和限厚开采法等。
3.5矿山开采后的水土保持生态治理,彻实达到保护好地下水资源
大规模矿山开采后必然留下裸露山体,由于土壤贫瘠,经过雨水冲刷后山体会造成垮塌、土壤沙化,所以必须进行生态治理。尤其注意的是,有些本地植物种类在开采后,土壤条件发生变化而不会成活,而治理的目的是在建立能达到原来地植被功能的自然生态,如果是这种情况就必须引进采矿之外地区的植物种类与原植物相似,能在与被绿化地的土壤类型、水分状况和物种合适等成活,以治理恢复矿山植被,进一步保护好地下水资源。
4.结语
综上所述,对矿山开采进行严格监测管理,防止过度开采破坏地下水资源是一项长期的系统性工作,必须引起政府和社会的足够重视,科学有序地管理好矿山过度开采,有效地保护地下水资源是构建社会可持续发展的根本保障。
参考文献
[1]颜文珠.矿山开采对地下水影响的数值拟研究[D].青岛:山东科技大学,2011
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