矿山环境保护与污染防治措施
董金兰 201010107126
（昆明理工大学，国土资源工程学院，安全工程专业）
[摘要]本文通过分析矿山开采中带来的环境问题, 和我国矿山环境保护，以及阐述了我国防
治矿山环境恶化的对策, 并提出了相对防治措施。
[关键字]矿山；环境保护；环境问题；环境污染；防治措施
[Abstract]This article through the analysis of the environmental problems in mining, and
mine environmental protection in China, and expounds the countermeasures of prevention and control of mine environmental degradation in China, and puts forward the relative preventing measures.
[Key words]Mine; Environmental protection; Environmental problems; Environmental
pollution; Prevention and control measures.
1.引言
矿产资源开发活动既产生大量的物质财富, 促进社会进步和人类文明, 但是由于不断改变和破坏矿区周围的自然环境, 而广泛、直接地影响生态系统平衡, 影响和制约矿业经济的可持续发展。矿山环境问题, 包括采矿和选矿(初加工)过程中剥离覆盖层土壤和岩石、排放的废石堆和选弃的尾矿, 加上矿产选冶、加工过程中生成的废气、废水、粉尘和废渣等, 挤占大量土地和农田, 污染矿山和选(冶)场周围的大气、地表地下水和土壤环境; 或因采矿、疏干排水引起或诱发地面塌陷、山体开裂、崩塌、滑坡和水均衡系统、地貌景观、遗迹破坏及水土流失、沙化等地质灾害。同时，矿产资源是一种不可再生的自然资源，所以，开发矿业所产生的环境问题，日益引起各国的重视。
2.矿山环境基本现状
我国是世界上第三大矿业大国，矿产资源的开发极大地促进了经济繁荣、社会进步和人类文明。但是由于没有建立和实施矿山生态环境保护与治理的相应法律制度，矿产资源开发与环境保护相分离，矿山企业只讲经济效益，不顾生态环境，由此产生了大量矿山环境问题。目前在我国突出表现在四个方面：一是采矿活动破坏了大量耕地和建设用地；二是采矿诱发地质灾害，矿山在开采过程中都不同程度地引起地表下沉、塌陷、岩体开裂、山体滑坡等地质环境问题, 极大地危及人们生命财产安全；三是矿山开采中废气、粉尘、废渣排放，产生大气污染和酸雨；四是采矿破坏了植被，影响整个地区环境的完整性，致使生态环境恶化。发生矿山环境问题的根本原因在于我国矿业长期以来实行的粗放型资源利用模式，以牺牲矿山环境为代价进行大规模超强度矿产资源开采。解决矿山环境问题的重要措施就是要以科学发展观为指导，立足社会的长远发展，从根本上进行矿山环境恢复治理[1]。
3.采矿过程对环境的影响
矿业开发是人类活动对矿区最为显著的外力地质作用，它强烈影响和改变了矿区及其邻区地质环境，产生并诱发了包括地下，地面和地面之上不同空间位置的复杂多样的环境地质问题。 3.1矿山“三废”排放污染环境
在矿石开采、加工及冶炼过程中, 会产生大量的扬尘、废气, 在这些扬尘及废气中往往含有大量的有害物质, 污染大气。如, 黄金冶炼就会产生大量的含SO2 气体, 如果采用汞提金工艺, 还会产生大量的汞蒸气。这些含有有害物质的扬尘和废气直接降落在地表或通过降水落在地表, 会对土壤造成污染。如果矿石含有放射性物质, 还会有放射性污染。同时,由于矿区水源受到污染, 用水灌溉农田, 就会对农田造成严重污染。总之, 矿业环境侵害所导致的灾害,不但改变了地壳表面的形态和地壳表面的物质组成, 而且还会形成一系列成因联系的灾害链。如, 顶板灾害→地面塌陷→地裂缝→毁坏耕地→破坏地表建筑物和改变地表径流条件; 煤矸石自燃(或瓦斯排放)→矿区大气污染→矿区居民呼吸道疾病、肺癌; 有害矿井水排放→水体污染→土壤污染→有害元素进入农作物→有害元素进入人体→产生地方病; 露天开采→植被破坏→水土流失→农作物减产。这些问题应引起足够的重视[2]。
3.2 采矿使矿区水均衡遭受破坏, 产生各种水环境问题
如山西省, 因采煤造成18个县26万人吃水困难, 2万hm2 水田变成旱地, 全省井泉减少3 000多处。另据不完全统计, 因废渣、尾矿造成水体严重污染的有色金属矿山达30多座[3]。
3.3 采矿破坏自然地貌景观, 影响整个地区环境的完整性
无科学规划, 开采过程中尾矿处理不当, 破坏地貌景观和植被; 采矿结束后不进行回填复垦恢复植被工作, 破坏自然环境[4] 。 3.4采矿诱发地质灾害
全国因采矿引起的塌陷180余处, 塌陷坑1 600多个, 塌陷面积1 150 km2。全国发生采矿塌陷灾害的城市近40个, 造成严重破坏的25个, 每年因采矿地面塌陷造成的损失达4亿元以上。由于地下采空、地面及边坡开挖影响了山体、斜坡稳定, 导致地面开裂、崩塌和滑坡等地质灾害[5]。 3.5土壤污染
由于废气、废水、废渣的排放使矿区周围土壤受到不同程度污, 原本优质的土地成了不毛之地, 加剧了农业人口的贫困化, 一阻碍建设小康社会的进程[6]。
4.矿山环境污染
4.1粉尘污染 4.1.1粉尘的产生
粉尘是悬浮于空气中的固体微粒，通常由矿物加工、钻孔、碾磨、运输、爆破等各种机械作用形成。粉末状物质（例如土壤微粒）受空气作用飞扬、弥散于空气中，也是大气粉尘的主要来源。粉尘是固体微粒，因其形成机制的原因，一般来说粒径都较大，约在1～10微米的范围内。 4.1.2粉尘污染的防治措施[7] 4. 1.2.1 凿岩和爆破
凿岩过程干式防尘技术是指露天矿钻孔牙轮钻和潜孔钻机采用干式捕尘系统,压气排出的孔内粉尘经集尘罩收集,粗颗粒沉降后的含尘气流进人旋风除尘器作初级净化, 布袋除尘器末级净化\湿式防尘技术是指通过喷雾风水混合器将水分散成极细水雾, 经钎杆进人孔底, 补给粉尘形成泥浆\风机的风流将排出的泥浆吹向孔口一侧,并沉积该处。
4.1.2.2 采装和转载
采装在爆堆于燥的情况下作业, 电铲作业过程中扬尘量较大\可采用在待装运的爆堆上安装喷雾装置或采用喷射式洒水车洒水, 对预采装区洒水增湿\通过实施爆堆洒水作业,可有效较低电铲作业的产尘量\矿石和废石的转载过程也采取就地抑尘技术, 在转载站采用喷射式洒水车洒水或安装喷雾装置洒水对转载站全面覆盖。 4.1.2.3运输
道路扬尘是矿山的主要粉尘污染源, 约占矿山总产尘量的90%以上,解决运输过程的扬尘问题, 能大大改善矿山环境\目前通常采用的抑尘措施是对矿区道路洒水抑尘, 沿路铺设洒水器向路面洒水。
4.2矿山水污染
4.2.1矿山废水的主要来源
矿井水主要由伴随矿井开采而产生的地表渗透水、岩石孔隙水、矿坑水、地下含水层的疏放水、以及井下生产防尘、灌浆、充填污水、选矿厂和洗煤厂污水是矿山废水的主要来源。通常，矿井水 pH 值在7~8 之间，属弱碱性。但是含硫的矿井水，其SO4较多，大都是酸性水。在含硫矿井，由于矿石或围岩及含硫煤中含有硫化矿物。这些矿物经氧化、分解并溶解在矿井水中，形成酸性水。尤其在开采巷道中，在大量渗入地下水和良好的通风条件下，为硫化矿物的氧化、分解提供了极为有利的环境[8]。4.2.2矿山水污染防治措施 4.2.2.1矿山废水污染控制
（1）改革生产工艺，尽量减少废水排放量污染物质是从一定的工艺过程产生出来的，因此改革工艺以杜绝或减少污染物的排放量是最根本、最有效的途径。如选矿厂可采用无毒药剂代替有毒药剂，选择污染程度小的选矿工艺，大大减少选矿废水中的污染物质。
（2）循环用水，一水多用。采用循环供水系统，使废水在一定的生产过程中多次重复使用。
（3）井下污水处理。目前推广的经济型水泵工艺或区域化水泵工艺所采用的煤泥水处理系统都是按闭路循环设计的。
2ˉ
(4) 加强井下污水处理系统及设备的管理维护; 完善各类用油设备的密封性能, 防
止漏油; 研究开发水介质单体液压支柱, 不使用乳化油等。
[9]
4.2.2. 2 废水处理的基本方法[10]
(1) 一级处理( 也称预处理) 。即采用物理方法处理, 使废水初步净化, 主要处理对象是水中大颗粒悬浮物。采用的分离设备一般为格栅、沉沙池及沉淀池等。
(2) 二级处理。在一级处理的基础上, 再进行生物化学处理。其处理对象是废水中的胶体状和溶解有机物。采用的方法有活性污泥法、生物膜法和生物塘法等好氧生物处理和厌氧生物处理等。经二级处理的水, 可供工业回用。
(3) 三级处理( 亦称高级处理、废水深度处理) 。主要处理对象是水中难以降解的金属离子、高碳化合物以及水体中的病毒、细菌等。常用的方法有吸附法、离子交换法、反渗透法以及清毒法等。经三级处理后的水, 可作饮用水。
5.防治矿山环境恶化的对策
自然环境资源包括物质资源(矿产资源)、环境容量资源(自然界的自净能力)、舒适性资源(优雅的环境, 人生活在其中感到非常舒适), 对这些资源我们都要采取有效的措施加以保护, 防止矿业开发对资源的破坏, 力求能够变害为利、变废为宝[11-12]。
(1)目前, 由于我国的经济技术不够发达, 同时环境治理所需的费用通常要远大于避让所需的费用, 所以对于自然灾害较多的地区, 如产生崩塌、滑坡、泥石流的地区, 应采取“预防、避让为主, 防治结合”的原则, 保证国家和人民生命财产少受损失。
(2)对于历史遗留问题, 我们要从政府、地方财政和地方税收拨款治理, 阻止环境的恶化, 采取有效的措施以恢复原来的环境。更重要的是管理好现在的矿山企业, 防止更加严重的污染、破坏以及新问题的产生。
(3)真正落实“谁开发、谁保护; 谁受益、谁治理; 谁破坏、谁恢复”的生态环境保护新机制。在不超过环境容量的前提下发展矿业。
(4)落实政府责任, 加强监管, 把环境指标作为企业年度考核内容, 作为政府政绩考核的重要指标之一。
(5)加强矿产资源开发和环境保护、治理的科学技术研究, 确定资源高效利
用和多层次开发的战略。
(6)努力营造出一种污染环境就可耻的舆论的氛围，从而实现人与人、人与政府的彼此监督。由于人们现在对矿山的环境污染和破坏认识还不够，进而没有再认识到矿业的发展给我们生存的环境带的长期的危害。也要通过提高公民的环保意识，进而促使政府，企业以及个人之间相互的监督，从而实现资源的开发与环境美化的协调与发展[13]。
6.矿山环境保护措施
(1)加强矿山环境保护立法，确立及调整相关制度。立法是加强环境管理的基础和依据。没有环境立法，就没有环保法体系，环境司法就无从谈起。因此，完善矿山生态环境保护立法，是加强矿山环境保护的前提条件[14]。
(2)我们必须的做到减少开矿用地，重视矿山复垦。应用生太系统中物种共生和物质循环再生原理，结合系统优化方法，利用生物对环境一定生态幅度适应的特性，选择抗逆行强，速生的植物，建立人工植物群落，控制水土流失，并取得一定得经济效益。对各尘源点进行密闭，利用布袋除尘、多级旋风除尘器、雾化除尘器等，以及常用的喷水除尘设施等，将含尘气体净化。使废水在加工厂内循环使用，必须要排放的使其达到碱性或中性。对固体废弃物达到减量化、资源化和无害化。对固体废气，主要是采用新型补集器、安装尾气净化装置等[15]。
(3)提高对矿山生态环境保护重要意义的认识。我国是矿产资源丰富的国家, 采矿历史悠久, 矿业在国民经济和社会发展中发挥着重要的基础性作用,95% 左右的一次能源, 80%以上的工业原料, 大部分农业生产资料取自于矿产资源, 矿业在我国可持续发展战略中具有特别重要的地位。但在长期的矿产资源开发利用过程中, 由于观念、法制、体制、管理等多方面的原因, 矿山环境问题非常严重, 产生的矛盾在一些地区和领域相当突出, 成为影响当地经济发展和社会稳定的重要制约因素, 到了非治理不可的地步[16]。
(4)加强矿山生态环境监测及预测预报制度。矿山生态环境的监测及预测预报是搞好矿山生态环境保护的重要措施。目前, 国有矿山企业均设有环境保护机构, 但大多数只负责/ 三废0 的监督管理。矿业活动引起的污染只是矿山生态环境问题的一个方面, 其他如水资源枯竭、水土流失、地面沉陷、崩塌、滑坡、泥石流等环境问题都不容忽视。为此, 必须加强矿山生态环境的监测及预测、预报,
扩大监测及预测、预报的范围, 建立有关制度, 掌握矿山生态环境的动态, 及时采取有效的防治措施。特别是在重点矿山开发区, 把建立地区性矿山生态环境监测站,纳入整个地质环境监测系统, 在全市形成一个比较完整的矿山生态环境监测网络[17]。
(5)采用先进开采技术和环境污染治理技术采用先进的开采技术, 合理配采, 可以延长矿井服务年限, 有限资源的效益最大化。在使用成熟的环境污染治理技术的同时, 应广泛采用先进的污染修复技术恢复环境, 如生物修复技术和地球化学工程学修复技术[18]。
(6)在勘查阶段应该做到：地质勘探阶段应查明矿区环境地质条件，作出现状评价，预测开发后可能产生的环境地质问题，提出防治对策建议，为矿山环境影响评价、可行性研究和设计提供基础性资料和科学依据[19]。
7.结语
我国矿山环境问题是在一定社会经济条件下出现的。从根本上看, 它是人口、经济与资源、环境矛盾的具体表现。近几十年来, 我国经济持续快速增长,但由于经济结构不尽合理, 科学技术与生产方式落后, 所以资源消耗和环境破坏十分严重。在矿产开发中, 政府和社会的资源环境意识淡薄, 许多地区把矿产开发作为本地区的支柱产业, 为了实现短期经济快速增长, 对矿产资源实行掠夺式开采, 不但造成矿产资源的巨大浪费, 而且导致矿山环境的严重破坏。我国是矿业大国, 今后一段时间矿山环境问题仍比较突出, 有关矿山环境的理论与技术方法研究也很薄弱。因此, 促进经济社会协调发展、构建社会主义和谐社会势在必行。坚持以人为本, 落实科学发展观, 统筹规划, 注重制度创新, 建立企业承担责任、政府有效监管的机制, 加强矿山环境保护与综合治理, 改善矿山环境和矿区周边人民的生活质量, 全面推进矿产资源开发与环境保护协调发展。
参考文献：
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