王 議
(中國地質環境監測院北京100081)
廢棄礦山引起的環境地質災害及其防治研究
王議
(中國地質環境監測院北京100081)
隨著社會的發展,人們對于礦產資源的需求量逐漸增大,這導致了許多新的礦山的開發,同時也意味著造成了更多的廢棄礦山。廢棄礦山對當地的環境和地質狀況造成不同程度的破壞,如果不采取合理的防治措施就會產生嚴重的后果。本文介紹了廢棄礦山引起的環境地質災害類型,提出一些有效的防治措施。
廢棄礦山;環境地質災害,類型;防治措施
隨著現代工業的發展,廢棄礦山問題日益嚴重,不僅是中國的廢棄礦山逐年增多,全世界人民都受到了廢棄礦山帶來的對地質環境的危害。在烏克蘭頓尼茨可煤田,由于礦井報廢使得22個礦區受到不同程度的淹沒,總面積超過635hm2;在俄羅斯,關閉的96座煤礦造成了大面積的地下水污染,污染深度達1000m;在中國,廢棄礦山引起的環境地質災害逐年加重,在1998年,北京門頭溝煤礦因礦井報廢導致水位抬升,使得附近一處礦泉水水源受到污染,2000年,江蘇徐州礦務局、湖南資興礦務局等因廢棄煤礦停止疏排地下水,使得大量受到污染的地下水涌入旁邊的礦井,對礦井安全生產造成了極大的威脅。廢棄礦山引起的環境地質災害會造成非常嚴重的后果,必須采取合理的防治措施。
1.1水污染
廢棄礦山會造成多種形式的環境污染,其中最為嚴重的就是水污染。礦山在開采過程中,本身就對地質環境有一定改變,開采時會直接利用地表和地下水資源,在礦山廢棄之后,水位就會逐漸回升,在回升的過程中,水資源會接觸到廢棄的礦渣、遺棄的垃圾等等,這會使得地表、地下水資源都受到不同程度的污染,加之水流場的作用,被污染的水源會造成更大范圍的水污染,引起嚴重的連鎖反應。例如1999年,在陜西黃陵沮河沿岸,由于40多個廢棄煤窯造成沿河地面塌陷,沿河地下水受到污染并且使得下游水位抬升,污染的地下水溢出地表,形成了地表沼澤,造成部分農田被淹沒,土壤被污染,后果十分嚴重。
1.2空氣污染
礦山在生產過程中就會產生大量的廢氣以及一些污染氣體、粉塵等,在礦山廢棄之后,由于環境的改變,許多原本被阻擋在地下的氣體會逐漸排放到大氣中,以及一些地表開采過的礦體在自然環境中會逐漸風化,造成空氣污染。這種污染并不只是空氣粉塵物的增加,更有可能會產生一些有毒、有害氣體,威脅周圍居民的生命健康。
1.3地面沉降
礦產開采本身就是一件破壞地質結構的活動,在礦山開采的過程中,會對地質結構造成一次破壞,而礦山廢棄后,很有可能會造成二次破壞。地下開采會形成采空區,采空區的上覆巖層脆弱且厚度不足以支撐地表時會發生地面塌陷。礦山廢棄后,地下水的水位會逐漸回升,一些地層結構會逐漸被淹沒,原本已經被破壞的結構經過水的浸泡之后,會變得更加軟弱,如果有較大的地質變化,比如地震等,很容易使得礦山的地質結構塌陷,甚至整個地區都會發生地表沉降。
2.1建立實時監測和預警預報體系
為了防治廢棄礦山引起的環境地質災害,先要查明廢棄礦山的地質環境問題并監測其發展變化情況,及時預警預報災害。可以建立廢棄礦山的地質災害監測及預報系統,完善一些技術問題,例如礦井地下水流及其動態的動力學評價與預報、流體動力學觀測、滲透介質參數試驗等等,及時通過廢棄礦山的水位、水質等參數的變化情況監控礦山地質環境、預報災害。我國目前并沒有建立較為完善的礦山地質環境監測及預報系統,在廢棄礦山地質環境的監測和預報方面還有許多工作要做。
2.2建立災害評估系統
面對不同級別的環境地質災害有不同的應對方法,因此如果廢棄礦山引發了環境地質災害,需要對其進行較為準確的災害級別評估。廢棄礦山的災害主要有兩個方面的威脅,一是人文因素,即對人民的生命財產安全造成的威脅;二是環境因素,就是對周邊地質環境產生的破壞。這兩個方面帶來的危害是評價廢棄礦山引起的環境地質災害等級的最主要依據,此外也需要考慮一些社會因素的影響,例如輿論評價等等。正確評估災害級別,才能夠更快地制定出救急方案,以避免破壞程度進一步擴大。
2.3加強對廢棄礦山的治理
除了采用監測、預報這種相對被動的災害防治措施以外,還可以通過更加主動的行為降低廢棄礦山引起災害的可能性,即進行廢棄礦山的治理。治理廢棄礦山主要需要兩個方面的資源,一是資金二是技術。在資金方面,可以建立廢棄礦井治理基金,保證資金來源充足。在技術方面,目前國內外已有的一些治理技術,包括在礦井內填充凈化材料、打造水平孔預排污水、建立水力壩隔斷污水擴散、將廢棄煤窯與國營大井溝通以截斷污水與潔凈水的滲透等。根據廢棄礦山的實際情況,選擇合適的解決環境問題方案,有助于逐漸改善廢棄礦山的環境狀況,降低災害發生的可能性。
廢棄礦山可能會引起嚴重的水污染、空氣污染、地面沉降等環境問題,并可能造成人民生命財產的損失,為了防止廢棄礦山造成嚴重的環境破壞,必須要加強對廢棄礦山周邊環境情況的監測和預報,盡可能通過對廢棄礦山進行治理來降低引發災害的可能性,如果災害發生,要正確進行評估并及時做出應急反應,避免災害范圍進一步擴大。在廢棄礦山引起的環境地質災害防治上,還應該加大資金投入、加快技術研發,才能夠從根本上解決這一隱患,保護環境,減少污染和破壞。
[1]吳建輝.淺談廢棄礦山引起的環境地質災害[J].建筑工程技術與設計,2015(10).
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