礦山開采對地下水環境污染的影響分析

司志遠

（安徽省地質礦產勘查局326地質隊，安徽 安慶 246000）

地下水的主要來源是大氣降水，只存在于地殼巖石裂縫或土壤孔隙中，這就導致礦山開采工程將會污染地下水環境，影響地下水水質[1]。淡水資源是人們日常生活賴以生存的資源，但是隨著人們的浪費，淡水資源日益枯竭，人們對淡水的需求量卻沒有下降。礦山開采導致地下水環境遭受到污染，嚴重影響水資源的有效利用[2]。礦山開采中產生很多污染物，地下水環境一旦受到污染，不僅地下水的水體受到污染，污染物還會被含水介質吸附，間接影響其他環境資源，使礦山開采區域附近范圍的環境資源價值均得到降低，如果已經污染的地下水，被人為利用，還會引起急性或慢性中毒，甚至威脅人類的生命安全。因此，對礦山開采造成的地下水環境的污染情況進行深入分析，不僅對地下水環境治理有很大的價值，而且對礦區附近的整個生態環境治理有著重要的指導意義。

在國內外研究中，關于礦山開采對地下水環境的影響，實際上在20世紀就已經有很多國家的研究機構和學者開始了研究與分析。特別是美國，早在1975年就討論了環境的修復和重建，很多依靠礦產的發達國家也已經將對礦山研究的重點，轉移到環境的恢復與治理上。

在國內的研究工作萌芽始于20世紀50年代，在國土資源部成立后，堅決杜絕先污染后治理的思想，專門提出了對礦山采礦導致的環境問題的治理策略，保護生態環境安全，并在后續的大量研究中取得了明顯的科研成果。研究礦山開采對地下水環境污染的影響分析，對進一步的環境治理有很大幫助。

1 礦山開采對地下水環境污染的影響分析

1.1 直接污染影響分析

礦山開采產生的廢石或工業廢物等污染物，這些污染物經過雨水或其它水源的滲濾浸泡，形成酸性的滲濾液，經過不規律的流動，對礦區地下水環境造成較大的危害。如一些重金屬廢水長期堆放在地表，經過氧化微生物分解或雨水滲析等作用，將會發生化學反應，產生大量的金屬離子的酸性廢水，這些污水不經處理就排放之后，對地表和地下水環境都有不同程度的污染。另外，對于煤礦而言，開采煤礦中產生的煤矸石和粉煤灰滲濾也會污染地下水環境，特別是在煤礦城市中，開采完成后，粉煤灰在灰場區內排放堆存，經過雨水的作用，煤矸石和粉煤灰中有毒有害元素將會滲濾到土壤中，并向淺層的地下水遷移，造成地下水環境污染，在一些實際考察中發現，被污染的地下水中含有大量細菌和大腸菌群，如果不加處理，長此以往，將不止影響地下水環境，還會對動植物造成危害，嚴重時危害人體健康。

礦山開采中除了產生大量滲濾液外，還會產生巖石孔隙水、礦坑水等各種污水，這些污水混合在一起含有大量硫化物，使水呈酸性，這是由于開采的礦山中礦石或圍巖附近有大量硫化礦物，經過氧化分解后，溶解在礦井水中。礦山開采過程中良好的通風條件使硫化合物更容易氧化分解，造成環境污染。據相關資料統計，如果不考慮回水利用，礦山開采將產生大量廢水，繼續污染礦區環境及地下水環境，污染范圍遠遠超過預測的范圍。

礦山開采產生的污水造成地下水污染，污染地下水環境的主要污染物主要有礦物雜質、粉塵溶解鹽、煤顆粒、油脂氧化分解產物等，這些污染物會造成地下水由透明變成灰黑色，并且還會散發出少量的腥臭、腥味。以上內容是礦山開采中產生的污染物對地下水環境造成的直接污染，接下來分析礦山開采對地下水環境造成的間接污染。

1.2 間接污染影響分析

礦山開采過程中，地下水位發生大幅度下降或者地表塌陷會導致泉眼或干枯的河道滲入到地下，污染地下水環境，這一過程就是間接污染。比如礦山開采引起地表塌陷，使第四系含水層和巖溶含水層之間出現了直接聯系，污染物順著第四系含水層就進入了巖溶含水層中。在第四系含水層中，含有大量亞砂土和砂礫石，其中，砂礫石與河床相同，受到污染的河水通過砂礫石層經過塌陷，進入到巖溶含水層，造成巖溶水污染，進而造成地下水環境污染。

礦山開采中受到地表塌陷等因素的影響，會破壞原有的力學平衡，使上覆巖層失去力學平衡后，發生移動變形，嚴重時產生斷裂。當斷裂發生，含水層中的水會流向采空區，如果采空區面積此時實現充分采動，采空區中央的破壞速度將會小于采空區邊界破壞大的高度，這時含水層的水位大幅度下降，人們不得不放棄淺水層開采深層，開采深層時需要穿過上層水質不好的水層，由于上層水中存在污染物，已經被污染的水經過外壁流入到巖溶含水層中，導致地下水環境污染進一步加重。

1.3 重金屬污染影響分析

重金屬污染主要是指重金屬本身或金屬化合物造成的環境污染，隨著人類對礦山開采的活動逐漸增多，很多重金屬進入到土壤和地下水中，嚴重破壞生態環境，特別是地下水環境，地下水環境遭到污染，嚴重影響人類對水資源的利用。

在礦山開采過程中，會產生很多重金屬元素，受到地層溶濾作用的影響，地下水中除了Pb以外，其他重金屬的含量都比地表水中的含量低，地下水中大多數的微量金屬如Cu、Zn、Hg、Cd、Pb等，很容易被巖土中的吸附劑所吸附，生成重金屬化合物，造成重金屬過量。除了吸附之外，還會發生沉淀現象。在礦山開采過程中，排污河流和污水滲坑的包氣帶里面存在硫還原菌，開采過程中重金屬與硫還原菌發生反應，產生重金屬硫化合物的沉淀，不僅如此，重金屬還會消耗氧，通過與其它物質的氧化還原反應產生某些金屬化合物沉淀，從而造成地下水環境重金屬污染。

礦山開采對地下水，環境造成的重金屬污染，主要污染源是廢石、廢渣、工業廢物及礦業廢水等，將污染源與污染方式及各種物理化學作用結合在一起，得出地下水環境重金屬污染機理圖。如圖1所示。

圖1 地下水重金屬污染框圖

通過地下水重金屬污染機理圖可以明顯看出，礦山開采將會造成嚴重的地下水環境重金屬污染，這些污染如果通過地表水的滲漏補給農田灌溉回歸水的補給，進入地下水含水層，導致地下水含水層的重金屬含量增加，將會嚴重影響動植物的生存，污染范圍擴大到農田里，還會進一步對人體造成危害。

2 結束語

本文從礦山開采對地下水環境直接污染、間接污染和重金屬污染三個方面進行影響分析，研究了礦山開采中不同的污染物，對地下水環境造成的不同影響，以及地下水污染程度。通過以上研究過程可知礦山開采問題導致的環境污染是礦山開采中難以避免的一類問題，也是必須采取措施進行防范和治理的一個重要問題。對于礦山開采區域的地下水環境的保護工作，必須做到邊生產、邊治理，為礦山開采完成后的環境治理工作創造條件，保證礦山企業經濟效益的同時，促進環境的保護。但是在上述影響分析中，缺少樣本數據的支持，希望在后續的研究中，能夠利用實際的樣本和數據，對礦山開采造成的地下水環境污染影響進行更詳細的分析。