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摘要:随着经济社会的不断发展,对于矿产资源的需求也越来越大,由此带动了矿山工程建设的不断发展,然而在矿山开采过程中对环境造成的破坏非常严重,尤其是对于水资源与水文地质条件的影响非常严峻。为此笔者结合工作实践针对矿山开采过程中对水资源环境的影响进行分析,探讨了矿山开采对水资源造成的破坏,并分析了矿山开采对水资源影响的趋势,针对性的提出改善生态环境,保障水资源可持续发展的措施,以供参考。
关键词:矿山开采;水环境;影响趋势;可持续发展;措施
我国地域辽阔,地形地貌多样,由此造成我国丰富的矿产资源,而且矿产资源的种类齐全。然而在长期的矿山工程建设与开采活动中,对地下水资源与水文地质条件产生了巨大的影响,破坏及污染问题变得越发严峻起来,严重影响着水环境。特别是在一些严重缺水的地区,矿山工程建设及矿业开发,使这些地区趋弱的生态环境与水资源遭受更为严重的破坏,可谓是雪上加霜。为此针对矿山开采对水资源与水文地质条件的影响进行分析,并针对性的提出有效的防治对策,对水环境状况的改善,促进水资源的可持续利用以及经济社会的可持续发展等诸多方面都有着非常重要的现实意义。
1矿山开采对水资源与水文地质条件的影响
1.1破坏水资源
矿山开采,会造成大面积采空塌陷,引起地面沉降和裂缝,原有的砂页岩地层含水、隔水系统被破坏。地下水位下降,矿坑排水地表径流增大,采空塌陷也影响地下水系统对径流的调蓄作用。以煤矿为例,据统计结果表明,每采1t煤要排漏水2.5m3,按2011年全国产煤大省山西年产矿8亿t计算,仅采煤一项山西省一年就要损失水资源20亿m3。
1)影响地表水。当矿山开采造成大量采空塌陷和地表开裂后,地表水渗入地下或矿坑,导致地表径流锐减,排出大量矿水。
2)影响地下水。矿、水资源共存于一个地质体中,矿山开采排水打破了地下水原有的自然平衡,地下水向矿坑汇流,改变了地下水自然流场。同时矿山生产需要将矿坑水排出,造成地下水位下降,资源枯竭。以山西地区的煤矿为例,据调查统计,由于采矿排水使山西省3218个井泉、433处水利工程设施和40座水库受到破坏,泉水流量减少或干枯,人畜饮用水困难。
3)影响水循环。矿井使地表水转化为地下水,涌入矿坑再排出,在下游再次转化为地表水。这种转化使水资源从量和质方面均遭到破坏和影响。有些地区庄稼只能用矿坑排出的污水灌溉,严重影响了农产品品质。
1.2污染水质
矿坑污水排放对河水及浅层地下水造成水质影响。矿坑水含有大量的有毒、有害物质,均不同程度地存在污染,主要表现在pH值呈酸性、SO42-量偏高、硬度偏大、矿化度高、酚类、汞等有毒成分增高等。未经处理排入下游河道,不仅对地表水造成污染,还污染沿河两岸浅层地下水。
1.3水土流失
矿区大面积采空,顶部岩层失去支撑,引发地面变形,如裂缝、塌陷,对耕地、建筑物及水利工程设施造成危害。以煤矿为例,据中国煤矿科学研究院调查,每从地下采1万t煤,约使0.1hm2~0.3hm2的土地遭受不同程度的塌陷,使平地变成坡地。坡度的增加必然导致水土流失加剧,造成土地生产力下降。大量弃土弃渣及尾矿石等松散固体废弃物堆放,占用和破坏土地,淤塞河道、水库。随着矿山开采带来的是矿区生产、生活设施以及相关产业的发展,地表植被遭到破坏,引发新的水土流失,造成水环境的进一步恶化。
2矿山开采对水资源影响的趋势分析
随着浅层矿山资源开采的逐步枯竭,矿山开采的规模化、机械化程度不断提高,强度将不断加大,矿山开采的平均深度也将不断延伸。这意味着,一方面,以矿区为中心的地下水资源漏斗区将会更进一步扩大并延深,地下水的渗漏流动规律将会更加复杂,矿山开采用于处理矿井水的成本将会进一步提高。另一方面,岩溶裂隙水是主要供水水源之一,对岩溶裂隙水的大面积破坏将使区域有可能失去整个地质时期几亿甚至十几亿年所形成的救命水资源,并对周边地区的水资源供给状况产生重大影响。
3可持续发展措施
1)坚持科学发展观和可持续发展道路,正确处理矿山开采和水环境、生态环境之间的和谐发展。要坚持可持续发展原则,提高矿山开采技术,重点对矿山开采和水资源的影响关系进行技术研究,将矿山开采对水资源的破坏降低到最低程度,加大水资源的保护力度和投资。2)坚决贯彻《矿产资源法》、《水法》、《环境保护法》等法律法规,坚持矿山资源开发与生态环境保护并重,预防为主、防治结合的方针,做到谁开发、谁保护,谁污染、谁治理,谁破坏、谁恢复。3)采用先进的采掘设备和技术,逐步淘汰放炮采掘等落后方法,以减轻对岩石的扰动,从而起到防止塌陷的作用。4)开展采矿排水利用研究和推广,加大矿坑排水利用程度。5)尾矿石综合利用。利用尾矿石的直接充填塌陷区造田复垦或者作为制砖和生产水泥的原料。6)加大水土保持力度,进行土地复垦与生态恢复。
结语
目前水环境问题日益突出,干旱缺水、水质污染以及水土流失是当前我国大部分地区矿山开采对水环境造成的主要问题,这些问题势必会影响今后地区的发展。只有采取科学、合理的措施,才能做到既利用矿山资源,又保护水环境,实现资源和经济社会的可持续发展。
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