矿山环境污染及其综合治理范文
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篇1
【关键词】矿山环境;污染治理;环境保护技术;探讨
1矿山环境保护和综合治理相关要求阐释
1.1基于地质条件实际情况分析客观环境
矿山开采之前最重要的就是要客观地分析地质条件,以保证更深入地了解并掌握矿山地质发育的状况、表现特征以及产生问题的原因,针对开采工程项目可能带来的影响开展防治分析工作[1]。与此同时,需要提前明确矿区地形、地质构造以及水文特征等相关情况,在对实际条件进行分析的过程中,更好地满足具体问题具体分析的设计要求。
1.2以全局角度确定目标任务并制定治理方案
矿山地质环境的保护以及综合治理,其主要的目标就是在经济与科技发展的同时,不对矿山生态环境以及自然景观带来负面的影响,尽量降低矿山地质问题所引发的后果,而这同样也被纳入到保护和治理工作整体目标内容当中。在确定治理任务的过程中,主要的内容包括四点:其一,治理采矿废石场区域;其二,治理预测塌陷区域;其三,治理原有废旧竖井区域;其四,对其他区域进行综合治理。
1.3保护治理工作的开展
环境保护和治理工作的开展一定要严格遵循以下基本原则:首先,保护和开发的保障原则。在开采矿山的过程中,需要给予地质环境保护以及综合治理工作重要作用的高度关注,同时确保统筹保护工作、治理工作以及开发任务的协调性,进而在对生态环境进行保护的基础上,确保矿山开采工作更加稳定和有序,而人和自然之间能够和谐共生[2]。其次,预防为主、预防和治理相互结合原则。众所周知,矿山开采工作与工作人员生命和财产安全存在紧密的联系,所以,必须要积极开展预防准备工作,尽量降低安全事故的发生,同时降低事故的危害程度。如果矿山地质环境出现新的问题,一定要及时解决并且针对形成的不良后果进行治理与恢复,高度重视矿山地质环境事前的防治工作,有效地规避地质环境受到破坏的情况发生,尽可能减少开采主体遭受的损失。
2矿山环境的污染治理内容
第一,污染问题和地表破坏。在我国,采矿活动较为频繁,而且矿井废水当中存在诸多有害的物质,对矿区周边地下水和地表水造成了严重污染,甚至对农作物以及地表植物也会带来不利的影响,地下水位也会出现下降的问题[3]。与此同时,在实际开采的过程中,很容易形成废弃、固体废弃物或者是粉尘,且矿层本身也会排放有害的物质。若无法及时采取处理措施,则会引发一定的安全隐患,甚至会对周边居民身体健康带来不利的影响,为此要给予高度重视。然而,现阶段生产力水平仍处于发展阶段,大部分企业在采矿作业以后会留下大量矿坑而没有回填,使得地表沉陷问题明显,直接影响了居民耕地和建设用地构成,甚至导致生态环境恶化,严重威胁居民生活环境,制约社会经济的发展。第二,矿山管理的意识薄弱。因为矿山管理工作人员本身的环境保护意识较为薄弱,所以部分企业和管理人员始终没有树立正确意识,对于矿山开采过程中的地质环境保护问题也较为忽视,一味地追求安全与生产问题,导致环境管理和保护问题逐渐突显出来。
3矿山环境保护技术的研究与探讨
3.1环境保护监督机制的建立与健全
为了更好地保护矿山的生态环境,应对国内相关规章制度与企业内部管理的基本原则予以有效结合,积极构建环境保护监管机制,以保证矿山环境保护工作具备法律依据。在我国自然资源当中,矿山资源十分珍贵,而且其具有不可再生特点,所以必须要合理开发矿产资源,才能够保证资源利用的合理性且保证生态平衡[4]。对于地方政府而言,需要设立环境监督部门,有效监督矿山企业,进一步推动环境保护工作的开展,确保生态平衡。
3.2开发与保护并重
在矿山发展过程中,有效地推动了我国经济建设,同时也成为经济建设中的重点内容,然而却同样对生态环境带来了危害。其中,水资源、植被以及土地资源等破坏程度较为严重,而且矿产资源开发中所产生的三废也污染了生态环境。在这种情况下,矿产资源开发的过程中,一定要高度重视开发和保护的协调性发展。应在矿山开发之前严格按照法律法规要求勘察矿区与周边环境,尤其是地质条件勘查。而在开发的过程中,则应尽可能减少对既有耕地或者是农田的占用,并及时处理开发中所形成的废弃物[5]。在完成开发以后,需要合理地采用相关措施恢复矿山周边环境,特别是遭到破坏的土地资源以及植被。
3.3及时恢复土地植被
矿山开采会对生态环境带来一定的破坏,而植被破坏程度最为明显。如果开采量过多,会严重损坏地貌与地质条件,难以与植被生长的条件相满足。为了对以上问题进行解决,就应当针对被破坏的矿区开展表土剥离的处理措施,并放置在客土场当中。这样一来,不仅能够有效地降低坍塌的几率,同时还可以为植被的生长给予所需土壤。在此基础上,应当对矿区周边植被种植技术予以高度重视,通过定点植的方式增强其成活的几率。由此可见,植被种植一定要科学合理,始终坚持预防为主与防治结合的基本策略,以保证矿区安全。
4结语
综上所述,在矿山开采过程中,很容易对生态环境带来不利的影响,所以,有必要高度重视并深入研究矿山环境污染治理的问题,进而采取更具可行性的环境保护技术。在此基础上,还应当不断强化政府与社会等方面的资金补助,实现各部门工作人员综合素质的提升。通过对现代化技术的运用,适当修正矿山环境治理机制,对环境污染问题进行解决,增强我国的生产力。
参考文献:
[1]李峰,王素芳.煤矿区土壤重金属污染治理及生态修复技术研究[C].第四届重金属污染防治及风险评价研讨会暨重金属污染防治专业委员会2014年学术年会论文集,2014:152~156.
[2]陈爱华,陈端.矿山固体废弃物污染治理及资源化利用现状[J].商品与质量,2015(16):12~13.
[3]李世松.试论矿山环境改良技术及其适应性[J].河南科技,2014(14):11.
[4]刘俊青,王文才.内蒙古张三壕铁矿环境地质问题预测与治理研究[J].河北北方学院学报(自然科学版),2014(1):25~28.
篇2
关键词:矿山地质;环境问题;综合治理;对策;吉首市
0 前言:
随着改革开放的不断深入与经济持续快速增长,矿产资源短缺的矛盾已屡次在全国各大地区出现。矿山企业单纯追求经济效益、开采方式粗放、生态环保意识淡薄,加之管理混乱、体制不合理等原因,造成大部分矿区长期处于无序的乱采滥挖状态之中,占压、破坏了大量的草场、耕地;加上大自然季节变化所带来的灾害,从而加剧了矿山水土流失和土地沙漠化,引起了采空区地面塌陷及滑坡、泥石流等次生地质灾害和水土流失等严重矿山地质环境问题。湘西州吉首市、古丈县、凤凰县、泸溪县、永顺县,保靖县、龙山县保靖县等以及其他地质环境复杂的山地乡镇人口集中区发生滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等地质灾害的可能性较大;目前,湘西北矿山开采技术比较落后,人们的环保意识十分有限,加强地质灾害治理工作迫在眉睫。
1地理位置
吉首市位于湖南省西部,属自治州下辖的县级行政区域,为自治州州府所在地。地理坐标为东经109°30′~110°04′与北纬28°08~28°29′,国土面积1062 Km2。该次通过吉首市内的6个矿山均进行了矿山地质环境实地调查,其中生产矿山5个,在建矿山1个,均为小型矿山,矿权面积1.9709km2 ,调查面积2.75926Km2,调查的矿种3种,天然沥青矿山3个,占总调查矿山数目的50%;建筑石料用石灰岩矿山(采石场)2个,占调查矿山总数的33.3%;水泥用石灰岩矿山1个,占总调查矿山数目的16.7%。
2 吉首市矿山地质环境问题
目前吉首市面临的矿山地质环境问题主要有三类:矿业开发占用破坏土地资源;矿业废水、固体废弃物污染土石环境、影响地下水系统;矿山生产设施、矿场建设占用土地资源。而矿业废水、固体废弃物环境污染土石环境、影响地下水系统造成的危害最大,影响面最广。未来矿山地质环境问题的变化趋势主要与矿业活动的剧烈程度、矿山企业的重视程度以及矿山管理部门的管理力度密切相关。基于矿山地质环境现状,对区内的矿山地质环境问题的变化趋势分项预测如下:
2.1 矿山地质灾害
全市6家矿山中,到目前为止,矿业活动尚未引地面塌陷、地面沉降、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流、矿坑突水等地质灾害。根据矿山的开采方式及顶底板特征,对矿山地质灾害趋势做出如下分析:
2.1.1地下开采矿山:地面变形(采空地面塌陷、岩溶地面塌陷、地裂缝、地面沉降)与地下开采方式密不可分。对于岩溶发育的生产矿山,其发生岩溶塌陷变形的趋势会加大,如能源矿山。
2.1.2露天开采矿山:小规模开采的砂石场、小型采石场,一般产生地质灾害的趋势小,但是不规范开采、大规模开采的采石场,发生崩塌、滑坡地质灾害的趋势较大。如吉首光明村铁路采石场等。
2.2 占用破坏土地资源
全市占用破坏土地的形式有三类,即废石、矸石场占用土地资源;露采场占用土地资源;矿山地面建设工程占用土地资源。目前矿山地面建设配套工程基本稳定,故矿山地面建筑工程占用破坏土地的趋势基本不会扩大;区内矿山目前废石、矸石场11处,全市矿山的年设计生产能力为14.8万吨,按照目前年产固体废弃物量与实际生产能力比值0.246计算,未来市境内每年产生固体废弃物3.64万吨,就当前固体废弃物的利用的情况来看,年平均综合利用率为0%,故以当前的利用状况计算,每年遗留固体废弃物3.64万吨,平均按照4m堆高、1.6的体积系数计算,需要每年新增加占用土地1.46公顷。矿山废渣占用大量土地,矿山固体废物中,常含有多种金属元素,长期堆放,流失会损伤地表。与空气发生氧化、分解及溶解作用,有害物质随着雨水流失,污染水体和破坏土质并影响农作物生长、质量,造成农作物减产,故预测矿山占用破坏土地的趋势会逐渐加大。
2.3 地下水系统的影响
从该次调查得知,矿山开采对地下水系统的破坏与矿山的开采剧烈程度以及矿区水文地质条件有关。造成区域性含水层破坏的矿山主要分布在岩溶发育的矿区,如能源矿山。人为强行疏排地下水,将导致寒武系碳酸盐岩岩溶含水层破坏,导致区域地下水下降。未来地下开采的矿山对地下水系统的破坏远甚与露天开采矿山。岩溶强烈发育的能源矿山开采过程中对地下水的破坏会加剧对地下水系统的破坏。
2.4 固体废弃物、废水对水土环境的污染
目前,全市废水年产出量0.37万吨,年排放量0.37万吨,年治理量0万吨,治理率达为0%;年循环利用量0万吨,综合利用率达0%。由于部分矿山仍然不规范管理,废水肆意排放,故废水对土石环境的污染仍会加剧。本次调查,全市固体废弃物堆放地11处,累计堆积量3.64万吨。由上所述,全市每年新增固体废弃物3.64万吨,每年蚕食土地1.46公顷。故固体废弃物对土石环境的破坏依然会逐年加剧。由于这些有害物质在空气、水、细菌综合作用下,产生大量酸性物质,往往形成酸雨,威胁动植物生存,严重侵蚀污染了社会与自然景观。
2.5矿山占用破坏土地恢复潜力分析
有些地方采矿过程中挖掘、塌陷、压占等造成破坏的土地,使其失去原有可利用状态。采矿活动严重破坏森林,加剧草场退化;动物生存环境遭受侵害;自然景观、地貌、地质遗迹、土地遭受不同程度的污染和侵蚀。根据矿山开发占用破坏土地的规模及破坏程度,综合考虑其恢复治理的经济效益,区内占用破坏的18.56公顷土地资源中,治理难度较小的有7.64公顷,所属地类为林地、草地或者荒地,系矿山采场和固体废弃物堆积所致,具体表现为固体废弃物压占林地、草地和其它荒地;治理难度小的有0.43公顷,所属地类为林地和其它类型土地(荒地),系矿山地面建筑工程所占用的土地资源。
3 促进人与自然和谐的矿山地质环境治理对策
综上所述,从矿山地质环境问题的潜在危害程度及矿区地质环境条件复杂程度看,市域内矿山地下开采潜在的地质灾害大部分处于暂时稳定状态,灾害可能引发,潜在的问题较严重,它们构成了矿山地质灾害隐患的主要方面。随着地下采空区的不断扩展,可能会诱发新的地面变形灾害;有诱发、加剧岩溶塌陷的可能。总之市域内矿山地质环境脆弱,矿山地质环境问题仍然会有加剧的趋势应采取以下对策:
3.1 建立建全矿山环境监督检查体制
运用法律行政、经济、科学技术、宣传教育等措施对矿业开采进行监督检查,对矿山开发过程中产生的环境问题,国土资源和环保部门应及时督促矿山企业进行治理。对不符合法律、法规和国家有关政策要求,造成生态破坏和环境污染的要依法查处。
3.2 进行矿山地质环境保护建设的措施
矿山地质环境治理项目是以大量的分析研究工作为基础,根据不同的地质、水文环境条件、岩性、矿种、规模、开采方式、产生的地质环境问题,来设计不同治理保护的措施和方案。矿山地质环境治理项目属于国土资源部地质环境管理工作范围之内,有关此类项目的审报、项目内容、管理等由国土资源部负责组织管理。根据吉首市现状应对市区范围内的矿山采空塌陷区、废料堆等的分布范围及规模进行综合性勘察、测量,设计出一整套综合治理方案。尤其是地质找矿、土地增减挂钩、地质灾害防治、地质公园建设、数字湘西建设、信息化建设等重点项目。
3.3 引导社会力量进行治理
在项目建设方面,要积极推进土地开发和综合整治,尽快做好已实施项目的扫尾,精心组织已下达项目的实施,走“中央、地方、企业共同治理”之路。由于矿山环境治理专项资金缺口较大,为解决这一问题不仅需要中央、地方政府与国土资源部门的大力支持与积极合作,同时也需要矿山企业的积极合作,组织并监督有关建设主体利用公益捐助资金开展地质公园建设、矿山公园建设、地质环境保护区建设、地质灾害防治、地质灾害隐患区的移民迁建工作。为填补资金上的缺口,应适当采取企业出资、自筹集资、义务劳动、以矿产资源抵偿劳务支付等多种办法,项目完成后国土资源部门可以在项目区为公益捐助者树碑立牌,宣扬其事迹,褒奖其社会责任意识,实事求是地推广与政策鼓励。
3.4 走高科技路线提高综合利用率
随道科技进步,过去工业废料现在正逐步成为潜在资源,从废钢渣、水、砂变为水泥和填充材料,到煤矸石变为空心砖和发电的主原料,足以看出废物利用的发展潜力。因此要加强同大专院校、科研院所的联系,研发废物综合利用项目,政府应出台扶持政策鼓励和支持现有资源综合利用企业扩大规模,加快以矿渣为主的固体废物综合利用,将企业产生的废物“吃干榨尽”,实现经济发展和保护“双赢”。
4 结 语
篇3
关键词:矿业城市、生态风险、生态修复、原则
矿业城市是指因矿产资源开发而形成或发展起来,其主要功能或重要功能为向社会提供矿产品及其初加工产品的一类城市。长期以来,由于缺乏统筹规划和资源衰减、过度开发等原因,这些城市在发展过程中积累了许多矛盾和问题,严重破坏了地区的生态环境,造成了很大的生态风险。虽然相关部门进行了大量的工作,但是还远远不能恢复其生态安全。因此,研究矿业型城市的生态风险与生态修复,具有重要的现实意义。
一、矿业型城市的生态风险
矿业型城市以资源开发为主,主要是地下开采或者露天开采,这些不可避免地造成生态环境的破坏,尤其是我国长期以来以粗放型经济发展为主,生态平衡受到严重破坏,阻碍和制约了区域的可持续发展,具有很大的生态风险。
(1)固体废弃物
矿山开采形成的尾矿及固体废弃物会造成严重的环境污染。我国是矿业大国,国有煤矿堆积山累计1500余座,仅矸石一项约30亿吨,且其中有300余座自燃,排放大量煤尘、SO2、CO2、CO等有毒有害气体和热辐射。据统计,矿山企业每年产生固体废弃物133.8×108 t ,产生尾矿26.5 ×108 t ,治理率仅为6. 95 %。
(2)破坏水资源
矿区排放的矿井水、洗选废水、淋溶废水等,以及煤炭综合利用过程中排放的工业废水,排放量及危害度均较大,如果不经处理直接排放,会污染地下水和地表水,破坏周围土壤植被。我国采矿产生的废水、废液排放总量占全国工业废水排放总的10 %以上,处理率比较低。
(3)大气污染
来源于矿物燃料燃烧、矿石冶炼和工业废物燃烧等。废气含有二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物、烟尘、有毒气体等。由于资源消耗高,导致二氧化硫排放量超过环境承载力的60%以上。
(4)安全及地质灾害
我国上万座矿山, 由于露天开采对地形地貌的破坏、地下的过度采掘而造成地面沉陷,形成显形或隐形塌陷区, 严重的会对地面建筑物和构筑物造成破坏, 带来灾害和造成重大损失。我国是世界上煤矿爆炸事故发生最频繁的国家,百万吨死亡率是美国煤矿100余倍、印度的8倍。据不完全统计,我国因采矿造成的地面塌陷面积已达33.33 ×104 hm2~40 ×104 hm2 , 其中耕地为8.67×104 hm2。
因此,随着经济的发展,矿产开发的强度与规模不断增大,已给生态环境造成巨大压力甚至破坏,威胁着人们的居住环境,急需进行生态修复的研究与实践。
二、我国矿业型城市生态修复的现状和发展趋势
生态修复是指对生态系统停止人为干扰,以减轻负荷压力,依靠生态系统自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化,或者利用生态系统的这种自我恢复能力,辅以人工措施,使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展。目前生态修复主要指致力于那些在自然突变和人类活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作。
生态修复在美国、西欧一些发达国家受到广泛重视,并在20世纪80年代期间,开展了一系列的工程实验研究工作,取得了大量的成功经验。我国资源型城市生态重建工作起步较晚,但近年来得到了迅速发展,特别是在生态农业重建技术方面。经过多年的研究,现已建成了一些综合治理示范区,如唐山古冶采煤塌陷生态农业综合治理示范区,淮北的综合治理示范区,河南平顶山矿务局的综合治理示范区等。另外,也有部分地区对采煤塌陷区进行了生态园林建设的研究,或小的娱乐场所等的建设。但到目前为止,我国还没有资源型城市整体生态重建的项目和示范区。
三、矿业型城市生态修复的基本原则
1生态优先的原则。
在矿山地区对已破坏的生态环境,要以生态恢复为首选,以增加绿色植被为关键,有效治理矿山地质环境污染,改善生态环境和居民生活环境质量。对矿坑进行充填整平,作为工业用地或建筑用地,以工业项目建设带动矿山地质环境治理。对已破坏山体,要充分利用现有地势进行削坡、填平,并进行复垦绿化,恢复植被,基本恢复地貌景观。
2可持续发展的原则。
生态环境保护和合理开发利用矿产资源,是相适应相协调的两个方面。合理开发本身就是一种最有效的保护方式,保护的最终目的就是保证人类更有效地开发资源和提高生存质量、协调好人与自然环境之间的关系。因此,要坚持可持续发展的原则,科学规划、合理开发利用矿产资源,积极保护矿山自然环境,构建矿产资源开发利用和生态环境保护良性循环的格局,在重点解决近期内城市环境质量较差、居民生活水平低下问题的同时,要充分认识城镇远期发展规模和水平、远景发展目标,为将来的发展留出足够空间和资源。
3政府调控、公众参与和市场运作相结合的原则。
政府宣传监测,群众支持参与政府各部门的相关政策、协调社会经济发展和生态环境保护的意识,是城镇生态修复成功与否的关键。生态修复工作,政府应发挥主导作用,强化政策引导和统一协调作用,营造良好的政策环境,提供高效的公共服务,充分运用市场机制,调动全社会各方面的积极性与创造性,建立畅通的多元化投资、融资机制,积极推动和运行生态环境保护补偿机制,使生态环境修复工作切实落到实处。
4边开采边治理的原则。
矿山企业要根据矿区地质构造、开采状况、矿坑位置和交通条件等因素,制定切实可行的矿山地质环境治理方案,对每一个采矿坑确定具体的整理措施,采取分期分批的方式边开采边治理。对地下矿山,要严格按设计部门确定的开采方法和回采率进行回采,留足留好矿柱,控制或减缓地表塌陷幅度和范围。同时,要积极推广和引进采矿新技术、新工艺、新方法,避免和减少矿山开采活动对矿山地质环境造成的不良影响。
5因地制宜、综合治理、注重实效的原则。
在制定城市生态修复对策时,一方面要注重改善环境、美化环境的作用,另一方面要从实际的需求和可能出发,不同生态环境类型的聚落,其生态环境破坏程度不同,生态修复措施、模式和目标存在差异,要根据矿山环境破坏程度和现状,因地制宜,宜耕则耕、宜林则林、宜草则草、宜渔则渔、宜建则建、宜景则景,多措并举,综合整治,做到与周围环境相协调,与土地开发利用相结合,与经济效益、社会效益、生态效益相挂钩。
6层次性原则。
在进行城市生态修复时,注重层次性可保证思路清晰、重点突出。对于城市总体而言,制定出的生态修复措施主要解决关系全局的、危害性大的生态环境问题;而对于分属不同类型的县镇或社区,不仅应从整体上考虑与周围山体、生产企业的协调性和互利互惠性,而且应该对居民庭院或住宅楼宇生态环境的改善提出若干建设性意见。即在不同层次上采取不同的生态修复策略和措施,这样层次分明,实践性、可行性更强,同时也更有利于调控。
篇4
一、整治目标
这次田镇地区粉尘污染专项治理行动要坚持阶段目标与长远目标相结合,集中治理与日常监管相结合,统筹安排,重点突破。通过治理达到:环境空气符合《环境空气质量标准》GB3095-1996二级标准;大气污染物排放符合《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996二级标准,有组织排放粉尘执行*0mg/Nm3;无组织粉尘排放执行1.0mg/Nm3。最大限度减少粉尘污染,还田镇地区一片蓝天,让老百姓安居乐业。
二、治理原则要求
在这次粉尘污染专项治理行动中,应坚持污染防治与生态环境保护并重、生态环境保护与生态环境建设并重原则;应实行“预防为主、防治结合、过程控制、综合治理”的指导方针,应落实“谁污染,谁治理、谁破坏、谁恢复”的责任要求;应采取“污染物减量、资源再利用和循环利用”的循环经济技术。
三、治理任务
按照“谁污染,谁治理、谁破坏、谁恢复”的责任要求,这次负有治理粉尘污染责任的主要有,矿山企业、运输车辆、有在建工程的单位及其他产生粉尘的单位和个人,主要任务:
1、对于露天开采的矿山,推广剥离——排土——造地——复垦一体化技术。
2、所有矿山企业都必须采用安装除尘装置、湿式作业、个体防护等措施,防治凿岩、铲装、破碎、运输等采矿作业中的粉尘污染。一是采矿作业中,易产生粉尘的爆破气体、采矿作业面等重点部位,要对爆破的最大装药量进行限定,在爆破前对爆破面进行洒水处理,尽可能以减少爆破扬尘;二是为了抑制生产过程中堆场的矿石装卸和风蚀扬尘的产生,需采取喷水抑尘措施,同时还要采用其它多方降低无组织强尘排放措施。如采用表面覆盖织物进行遮盖、挡风网、车辆冲洗台、道路冲洗等;三在矿山资源加工过程中产生大量扬尘的,应优先选用带有吸尘除尘的加工设备,采用集中系统收尘和除尘措施。
3、对采矿活动所产生的固体废物,应设置专用堆场,并采取有效措施防止二次环境污染及诱发次生地质灾害。
4、大力推广采矿固体废物的综合利用技术。
5、矿山生产过程中应采取种植植物和覆盖等生态修复措施,对露天坑、废石场、尾矿库、矸石山等永久性坡面进行稳定化处理,防止水土流失和滑坡。
6,矿山企业对其物料的运输要使用专用车辆,限量装载、加盖防护罩,限制车速,进出的村级公路要每天进行两次以上的洒水降尘。
7、矿山企业对其物料的上船作业应采用湿式作业。
8、处在施工阶段的建设项目,由于清理场地、物料搬运、施工作业引起的二次扬尘、大气污染控制应采取以下措施:一是对施工场地易产生二次扬尘的作业面(点)、道路进行洒水;二是加强物料转运与使用的管理,合理装卸、规范操作。运输建筑材料和清运施工渣土等建筑垃圾应使用专用车辆,加盖防护罩,限制车速,出场车辆要冲洗,不得带渣土出场;三是施工现场周边要按规定修复防护墙、防护网,实行封闭式施工。
四、治理时限
在武田主干道两侧的直观可视范围内的江工建材开发有限公司、田镇启发石材厂、武汉鑫鑫伟业建材有限公司武穴田镇采石厂、田镇福利石材厂、田镇华利石材厂、田镇马口石材厂、创兴建材化工有限公司下窑矿区、百达建材有限公司宏兴采区、申盛建材贸易有限公司、大法寺镇采石厂、祥云集团新厂区的填方工程、亚东基建扬尘的粉尘污染治理工作应在2009年元月底前完成治理任务;其他的在2009年6月底前完成治理任务。
五、保障措施
为保证这次粉尘污染治理行动取得显著成效,达到预定目标,要切实加强对治理工作的组织领导,按照领导挂帅,部门依法监管,处村监督,污染责任主体履行治理责任的要求,切实落实各项保障措施。
(一)强化领导。为切实加强对这次粉尘治理工作组织领导,成立田镇地区粉尘污染专项治理工作领导小组,市委常委、市政府副市长郑勇平任组长,田镇办事处党委书记高维鹏、市环保局局长李治先、市安监局局长吴小亮任副组长,市公安局、监察局、交通局、经济局、国土局、建材协会等单位负责人为成员,领导小组下设办公室,李治先同志兼任办公室主任。
(二)职责分工
1、市环保局,对现有矿山企业、在建企业进行一次全面检查,对粉尘污染单位下达污染治理限期整改通知书,跟踪监测治理效果,为治理提供技术支持,对治理不力的单位和个人依法采取行政处理措施。
2、市交通局,组织交通综合行政执法人员开展路面执法,查处违法超限运输车辆;派驻交通执法人员深入货站、码头、山场、配载场及大型工程建设等货物集散地,在源头进行运输装载行为监控和检查,防止车辆超限超载装载;防止抛洒物;负责武田公路主干道的维护、保洁工作。
3、市安监局,督促矿山企业加大安全投入,开展粉尘治理,保障职工的安全与健康。
4、市公安局,组织交警开展执法,依法查处车辆超载运输违法行为;对有关部门责令停产整顿的矿山企业停供民爆物品。
5、经济局:督促祥云集团、华新水泥(武穴)有限公司、亚东水泥(武穴)公司开展粉尘治理工作;
6、建材工业协会,督促创新建材有限公司,民本矿产资源开发有限公司等企业开展粉尘治理工作;
7、国土局:督促采矿权人在采矿过程中,必须按照边开采边恢复的原则,对因采矿活动破坏的矿山地质环境及时进行恢复治理。采矿权人停办或者关闭矿山,应当按规定完成有关水土保护、植被恢复、土地复垦和环境保护等恢复治理工作。
8、监察局:监督相关职能部门履行工作职责,对不作为的单位予以政纪追究。
9、田镇办事处:督促各村(居)做好各辖区内的粉尘治理工作。
(三)严格执行产业政策、控制新、改、扩建矿山
1、禁止在依法划定的自然保护区(核心区、缓冲区)、风景名胜区、森林公园、饮用水水源保护区、主要湖泊周边、文物古迹所在地、地质遗迹保护区、基本农田保护区域内采矿。
2、禁止在国道、省道两侧的直观可视范围内进行露天开采。取缔不符合环保、安全要求的老矿山。
3、禁止在地质灾害危险区开采矿产资源。
4、矿产资源开发应符合国家产业政策要求,选址、布局应符合所在地的区域发展规划。
5、矿产资源开发企业应制定矿产资源综合开发规划,必须进行环境影响评价,规划内容包括资源开发利用、生态环境保护、地质灾害防治、水土保持、废弃地复垦等。
6、矿产资源开发规划阶段制订并执行矿山生态环境保护专项规划。
7、所有新建、改建、扩建非煤矿山企业必须执行环境影响评价审批手续,编写项目环境影响评价报告书,报环保部门审批。
8、矿山建设项目配套建设的环境保护设施必须与主体工程同时设计、同时建设、同时投入使用,经环保行政主管部门验收合格后方可投入生产。
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关键词:富营养化;成因;治理对策;巢湖水体
中图分类号 X524 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)09-0097-02
Abstract:Lake eutrophication is the main pollution problem in China,and the eutrophication problem of Chaohu Lake has bad influence on the surrounding environment. The aim of this paper is to analyze the causes of eutrophication of Chaohu Lake,and put forward the corresponding governance measures at the status of eutrophication of Chaohu Lake.
Key words:Eutrophication;Cause;Governance measures;Chaohu Lake
随着社会生产力的迅猛发展,人类改造自然的规模空前扩大,生活水平大大提高,但随之带来的环境污染也日趋严重,这其中湖泊的富营养化问题是代表之一。湖泊的富营养化主要是指由于氮、磷等营养}及其他有机质的输入,导致藻类等浮游生物过度繁殖,水生生物物种失衡,使原有的生态系统结构发生改变,引起功能退化,湖泊的生态平衡被打破,水资源质量下降且对公众健康造成威胁的生态环境问题。
1 巢湖水体概述
巢湖位于安徽省中部,紧邻安徽省省会合肥市,属于长江下游北岸水系,是我国五大淡水湖之一,面积约787.4km2,集水面积9258.0km2[1]。入湖河流约33条,主要入湖河流有南淝河-店埠河水系、杭埠河水系、柘皋河水系等,出湖河流只有裕溪河水系。巢湖具有防洪、灌溉、渔业等多种功能,矿产资源丰富,是沿湖城镇生活和工业用水的主要水源,同时也是国家重点风景名胜区。
2 巢湖水体富营养化现状
20世纪80年代以来,随着巢湖流域内人口的增加,工农业生产的迅速发展,大量工业废水及城镇生活污水进入巢湖,导致湖水的氮、磷等营养盐和有机质浓度增加,促进了敏感生物物种的消亡和耐污藻类的繁衍,藻类的大量繁殖也抑制了其他水生生物的生长发育,致使巢湖水质变差,水体发黄发臭,湖泊富营养化进程加快。表1为2004―2006年巢湖水体主要污染指标情况[2]。由表1可知,巢湖西半湖处于中度富营养化状态,东半湖处于轻度富营养化状态,全湖富营养化状态指数约为60,富营养化状态总体较为严重。
近年来,合肥市对巢湖水环境治理做了大量工作,取得了显著成效。“十一五”期间,巢湖总体水质由劣V类转为V类,富营养化程度由中度转为轻度,2012年巢湖全湖平均水质类别为Ⅳ类,呈轻度富营养状态。但西半湖水质类别仍为V类,仍处于中度富营养状态[1],主要超标污染物有石油类、总磷、总氮,最大超标倍数超V类水分别为3.39、2.33和1.57[3],污染形势依然严峻。
3 巢湖水体富营养化成因
从整个巢湖流域看,巢湖水体富营养化的演化是多因子相互作用的结果。大量有关巢湖水体富营养化的研究资料显示,巢湖富营养化产生的原因主要有以下几种方面:
3.1 工农业等污染源污染 巢湖流域工业废水及城镇生活污水年排放数亿吨,除少量经处理达标排放外,绝大多数直排入河道、湖泊,排污量大、氮磷含量高以及有机污染物较多,致使巢湖水体营养负荷日益加重。另外,化肥、农药及除草剂的大量使用、水产养殖饵料投放无序且在水体中残留较多、人畜粪便以及生活污水的直接排放、农村生活垃圾的露天堆放等农业面源污染,也是巢湖富营养化的主要原因。
3.2 周边地区磷矿开采 巢湖流域分布有大量低品位的磷矿资源和含磷地层,分布在北岸和西岸。这些地区土壤中磷的自然背景值偏高,矿山的大量开采、挖掘,破坏了含磷的原石质。由于植被砍伐较严重,水土流失过度,开采后的矿山中的磷元素可通过风化作用,雨水冲刷等方式进入巢湖,加剧了巢湖的富营养化。
3.3 巢湖闸的设立 为了治理水患,20世纪60年代人们建起了巢湖闸,隔断了巢湖与长江的联系,江湖水量交换少,降低了巢湖自然吞吐能力及水体自净能力,破坏了鱼类出湖、泅游、生长繁殖的小环境,加剧了营养物质的滞留和集聚。
3.4 巢湖底泥富含营养物 巢湖是一个典型的浅水型、沉积湖泊,底泥中富积的营养物是湖泊的主要营养内源,据有关资料分析,底泥释放内源污染总氮(TN)占18.5%~34.7%,总磷(TP)占23.7%~29.4%。
4 巢湖水体富营养化治理对策
4.1 总体思路 湖泊水体富营养化治理及生态系统的恢复过程是复杂且长期的。巢湖水体富营养化是流域内多种因素相互作用的结果,因此巢湖水体富营养化问题需要全面治理、综合治理,通过采取控制入湖污染源、调整产业结构、生态修复等措施,实现巢湖水体生态环境的可持续发展。
4.2 具体措施
4.2.1 控制多种入湖污染源 巢湖湖区富营养化主要是由沿岸各入湖河流输入大量陆源营养盐引起的。南淝河、十五里河、塘西河和派河是合肥市的主干河流,接纳了合肥市及沿河城镇、农村的工业污水和生活污水。主要环湖河流中水质为V类和劣V类的河流有4条,分别为南淝河、十五里河、派河和双桥河,主要污染物为高锰酸盐指数(CODMn)和总磷(TP)[4]。这些河流多位于湖西,故西半湖污染一般较东半湖严重。可见,河流携带入湖的营养盐是导致巢湖水体富营养化的主要原因。因此,需要在这些河流流域内采取措施,如完善合肥市污水管网覆盖率,加强流域内污水处理等基础设施建设,提高污水处理厂对工业废水及生活污水的脱氮除磷效率;减少化肥的施用量,提高化肥的使用效率,科学施肥,合理用药,控制农业面源中氮磷等营养物的输出;控制流域内磷矿的开采,防止水土流失等。
4.2.2 调整产业结构,转变经济发展方式 产业结构的合理调整和经济发展方式的有效转变是影响生态环境的重要因素。治理巢湖水体富营养化,需要通过调整产业结构和转变发展方式,推动工业企业转型升级,推广生态农业理念,促进第三产业快速发展,实现污染物的总量减排。一是转变工业生产方式,发展高效益、低物耗、低污染等新型工业企业,推进清洁生产,建设绿色的工业园区;二是改善农业结构,发展生态农业,实现科学种植;三是加快第三产业的发展进程。
4.2.3 推进综合治理与生态修复 实现对巢湖水体富营养化的有效治理,必须对湖泊及河道进行综合治理与生态修复。如定期疏浚底泥,科学确定清淤深度;构建人工湿地,净化进入河湖的水质;加强沟渠、河道及沿湖湿地的绿化,设置生态缓冲区,构建乔木、挺水植物、水生植物、漂浮植物及水生动物为一体的多元化生态岸线,实现巢湖良性的生态循环体系。
参考文献
[1]张民,孔繁翔.巢湖富营养化的进程、空间分布与治理策略(1984-2013)[J].湖泊科学,2015,27(5):791-798.
[2]李雷,戴万宏.巢湖水体富营养化污染现状及防治对策[J].中国水土保持,2009(7):55-57.
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关键词:煤矿;地质环境;保护;综合治理
中图分类号:TD167 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)11-0174-02
随着我国各个行业的发展,能源的消耗量不断提升,需求量与供应量之间存在这较大差异,能源成为了社会各界关注的焦点,对于能源的采集提出了新的要求。煤矿作为我国能源的重要组成部分,其开发和利用程度较高,技术相对较为程度、系统,但是随着而来也出现了较多的各种因素的影响下,如开发不合理、规划不科学,煤矿的开发及采集对环境产生的地质破坏问题。煤矿的地质环境又与其环境保护、资源开发利用、地质灾害的发生率、采矿安全等有着直接的联系。因此对于煤矿地质环境的综合治理措施的研究是十分有必要的,不仅可以对生产活动实现有效的规范,保护煤矿的地质环境,也能提高煤矿的利用率及可持续发展。
1 煤矿地质环境问题分析
社会各界对于煤炭能源的需求一再攀升,使得煤矿的开采成为十分热门的产业。在各种因素的影响下,煤矿的开采也带了较多的地质环境问题,如对于环境的污染、矿产资源的破坏、由于矿山的建设引起的地质灾害等,其不仅会影响到煤矿的开采与环境的协调发展,使环境恶化,降低矿区周围居民的生活质量,并会给矿山的工作人员生面完全带来极大的隐患,具体情况有如下几点:
①环境的污染。煤矿开采过程中出现的有害物质出现迁移或者扩散,导致的空气污染、水源污染、土壤污染、甚至辐射污染等问题。
②矿产资源的破坏。煤矿开采过程中抽排水施工,使得地下水位降低,或者地表水流失,岩层位置移动,煤炭资源则无法充分开发出来,被大量的浪费。
③地质灾害。施工过程中,山体岩石移动、整体结构的变化等会引发塌方、泥石流、山体滑坡等灾害。
2 各种原因分析
各种地质环境问题出现的原因可以总结为以下几点:
①秩序混乱。矿主在利益的驱动下,片面追求经济效益,开发无度,对环境问题也并不重视,破坏地质环境。
②开发分散。各个煤矿的规模较小,生产区域分散,各自为战,没有形成整体,而使得资源无法达到集中的开发及高度的利用,资源整合度不高,浪费严重,且许多新技术无法小规模的矿井中投产使用,限制了技术的更新。
③企业结构不合理。从历史的发展来见,煤矿企业的开发工艺将对较为落后,粗犷型开发方式应用广泛,不仅浪费资源,也对环境造成了巨大的破坏,并会在矿区遗留较多的问题及安全隐患。
3 煤矿地质环境的相关治理措施
煤矿地质环境的不断破坏,带来了十分严重的后果,如采矿人员的生命安全受到了较大的威胁、生活质量下降、生产的安全性降低以及严重影响到矿区周围居民的正常生活,也直接影响了社会环境的稳定及和谐发展,因此需要采取一系列的措施对其进行综合治理,加强环境的管理及保护,控制环境恶化问题,改善矿区周围居民的生活质量,具体治理措施如下。
3.1 治理技术措施
3.1.1 地质灾害的各项因素调查
对于煤矿开发采集中的各类问题进行调查,如各种问题的类型、分布规律、特征,掌握各类环境问题的基本资料,并对其进行不间断的观察、检测,提高对于煤矿开采过程中可能出现的问题及地质灾害的预测能力,并准确评估、及时预报,做好地质灾害的预防工作。该项工作较为系统、细致,其重点为对于由于煤矿开采、煤矸石无规划放置而引起的滑坡、地面塌陷、泥石流等地质灾害出现的原因、必要条件、发生的规律、严重程度及恶劣影响等,进行深入的调查,全面掌握其发生前后的各项情况。
3.1.2 建立矿区环境动态监测系统
在矿区建立地质环境的动态系统监测系统,对矿区进行地质环境的调查及评价。该系统需要收集矿区环境空间数据,因此需要对环境中的动态因素实施全面的调查,作为该动态监测系统的数据来源,调查内容包括矿区瓦斯的相关调查,如瓦斯的来源、分布规律、构成、测定瓦斯涌出量、涌出及聚集特征等,并了解各种抽采瓦斯的方式及其所适应的不同地质条件;矿井地表水及地下水的运行通道,掌握污染水质扩散路线,并对水质、土壤污染物及煤炭生产有害成分进行检测、分析,掌握其迁移的规律等。另外还需要配合新的煤矿开采技术研发,制定合理的煤炭资源开发规划,不达到煤炭企业可持续发展的目的。
3.2 外部政策措施
3.2.1 建立生态补偿机制
生态环境受到破坏之后的进行治理需要消耗大量的人力物力,情节严重的需要受到法律的管制,因此需要建立生态补偿机制,具体方法有以下几种:
①健全财政体制。建立健全公共财务制度,将环境保护相关事项纳入其中,强化各个地区的财务支持力度,遵循有偿使用资源的相关原则,收取矿产资源使用费、水资源保护及治理费用,并强制要求资源使用单位缴纳一定的资源补偿备用金,避免在出现资源破坏或者水质污染后,出现资金不到位的情况,延误环境的治理。
②完善法律制度。法律制度具有高度的总结性、笼统性,而各个矿区地质特点、环境状态、技术水平均有不同,因此,在法律规范是在实际中应用时,需要根据上述因素,在一定的原则下进行适当的调整,并逐步建立符合实际情况的法律体系,使之更适应矿区具体的情况及发展形势,优化实践效果。
3.2.2 贯彻相关原则
导致我国煤矿环境问题的根本原因眼前利益的驱使,地质环境恶化后,利益会减弱,在利益的驱动下,开发者加大开发力度,以提高经济收入,更造成地质环境进一步恶化,形成了恶性循环。因此,在开发的过程中应从勘探规划、制定开采方案、实际施工等整个煤矿开采过程中均需要严格遵循资源开发及环境保护相配合,并侧重环境保护的原则,将该生态环境利用保护相结合的原则。在贯彻该原则的主体上,一般按照开发者保护、受益者出资、破坏者治理的基本原则。矿山的建设应与环境设施的设计、设置操作、实际应用相统一,并建立相应的环境评价制度,及地质风险评估系统。
3.3 对环境问题整体把控
抽调专门的地质环境人员,并配备较为先进的设备组成业务素质过硬、技术良好的部门,对于地质灾害节进行检测。该部门的主要任务为对矿区开采过程中的地质灾害进行全面、深入、系统的调查,并对其中出现的问题进行详细准确的预测及评估,并对其实施动态观察,再根据动态观察的结果,分析研究,从整体上把握地质环境的变化、发展规律及造成的各种影响,为制定系统的治理方案提供科学、全面的依据,而实施有针对性的预防及治理措施。
4 结 语
随着煤矿开发及采集的深入,资源开发不合理、管理不力、环境保护机制缺陷、环保资金不足等问题逐渐显现出来,上述各种因素的作用下,煤矿地质环境的破坏日益严重。从当前煤矿事故、地质灾害及安全事故的频繁发生现状来看,地质环境的保护显得十分紧急迫切。对煤矿地质环境实施有效保护的意义在于不仅能够保障生态环境的平衡,并对于煤矿产业的可持续发展及安全生产有着重要的意义。上文仅从一般的角度分析了现状、问题,也提出了相应的对策,但是在实践中,会出现各种不同的问题,需要环境治理人员考察各方面因素后,综合把握,合理制定具有针对性的地质环境治理方案,达到煤炭资源安全合理开发并与环境和谐发展的目的。
参考文献:
[1] 邱燕,甄洪.煤矿地质环境问题及保护措施[J].中小企业管理与科技,2010,(8):322.
[2] 张国恩.发展循环经济,努力实现煤炭企业的可持续发展[J].矿产保护与利用,2009,(5):4-6.
[3] 原沁波.矿山开采对地质环境的影响及防治对策研究[J].科技情报开发与经济,2011,(9):173-174.
[4] 朱玉琴.我国煤炭经济可持续发展战略分析[J].科技情报开发与经济,2010,(26):144-145.
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关键词:矿山开采;地质灾害;环境污染;综合治理
中图分类号:X50文献标识码:A文章编号:16749944(2016)02012003
1引言
随着经济的发展和科技进步,社会对矿产资源的需求不断增加,特别是对煤炭资源的需求。这就为煤炭开采企业带来了机遇,但开采企业不注重矿山附近环境的保护,一味增大矿产资源的开采规模,加快开采速度,使得矿山周围地质环境恶化,威胁到周边居民的生命财产安全,不利于长期可持续发展。因此,怎样做到煤炭开采与周边生态环境的保护相协调是一个急需解决的问题。本文探讨了阜新翼顺煤矿周边生态环境保护与治理的现状,以及今后在煤炭开采的同时,如何做到保护周边环境的问题。
2矿山地理位置及开采历史
我国现在原煤产量的结构是,国有重点矿占44%,地方和乡镇煤矿占56%,改变了过去以国有重点矿为主的格局。我国的煤矿比较分散,约2/3国土上有煤矿。
阜新翼顺煤矿有限公司位于阜新煤田西南部,距阜新市区约35 km,距国铁新义线的清河门站约4 km ,距阜锦公路3 km ,交通十分便利。阜新矿业集团乌龙煤矿因资源枯竭,生产成本提高而扭亏无望,按照国家有关政策申报并批准破产,剩余储量移交地方开采,由阜新翼顺煤矿有限公司利用原乌龙矿生产系统开采剩余储量。
阜新翼顺煤矿有限公司(原乌龙矿)由沈阳煤矿设计院设计,施工两对小斜井,即南井和北井,于1958年7月建井,1959年8月移交生产,设计能力21万t/年。在翼顺煤矿公司周围有6家煤矿,分别是阜新金隆煤矿、阜新市清河门区第二煤矿、阜新市清河门区四井、阜新市清河门区浦草泡煤矿、阜新市清河门区煤炭供销公司联办煤矿、阜新市清河门区乌龙坝镇朱家屯村联办煤矿。
3煤炭开采对周边生态环境的危害及影响
3.1井巷坍塌、地面沉陷、裂缝
根据翼顺煤矿断层发育情况,岩石力学性质较差,断层裂隙较发育地段,加之巷道支护强度不足,会出现坍塌冒顶地质灾害,造成人员伤亡,设备、财产损失。采空区地表破坏形式主要是地面沉陷、地裂缝地质灾害。一般情况下地面沉陷发生在采空区的中心部位,而地裂缝隙在沉陷区的边缘地带,影响了山体、边坡的稳定,导致地面开裂、崩塌和滑坡等地质灾害。据统计全国因采矿引起的塌陷180余处,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。
3.2矿井突水
翼顺煤矿开采区的地下水主要靠地表水补给。根据矿井涌水量的观测资料,矿井水主要充水因素为冲积层水,基岩孔、裂隙水。各含水层与构造裂隙带间有直接或间接的水力联系,形成导水裂隙带。评估区断层裂隙发育,以张扭性为主,灰绿岩中的构造裂隙带,也可构成地下水储存场所和地下水通道,是地下水富集部位。此外老窿积水可能与断层、岩墙裂隙局部连通,导入井下使矿井涌水量增大,出现突水现象。
3.3采矿对水体的污染
矿山开采对含水层破坏严重,位于深层的基岩裂隙水和构造裂隙水随着采矿活动的继续,将进一步被抽出,岩石孔隙水、矿坑水、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。正常情况下,矿井水pH值在7~8 之间,属弱碱性。但由于矿石和周围岩石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,其SO2-4较多,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。
3.4对土地资源的损害
老井、新井、风井井口等地表植被与表层土壤被一起挖掉,形成永久性破坏,土地损毁严重。工业场地办公区、生产区、洗煤厂、木材场等,这些场地主要包括生产区广场和建筑物,建筑物包括办公室、浴池、厨房、车棚、绞车房、机电房、轨道、车间厂房等,破坏方式主要是压占。原土地土壤的物理性质和结构遭到破坏,影响土地耕作和植被生长,改变地貌并引发景观生态的变化,土地破坏程度较严重。
3.5对空气的污染
在煤矿区,煤与煤矸石在运输或破碎过程中引起的粉尘以及燃烧产生的烟尘,是矿区大气的重要污染源。粉尘是悬浮于空气中的固体微粒,粒径约在1~10μm的范围内。粉末状物质受空气作用飞扬、弥散于空气中。再有煤炭开采形成的废气,主要指矿井瓦斯和地面矸石山自燃释放的气体大量排放,危害大气环境,造成矿区大气污染。据不完全统计,我国每年排放煤矸石115~210亿t,在已堆积的1 500多座矸石山中,有近300座发生过自燃或正在发生自燃,所产生的烟尘多为固体小颗粒,吸入人体会危害身体健康。
4矿山地质环境保护与恢复治理原则
(1)矿业开发应贯彻矿产资源开发与环境保护并重,恢复治理与环境保护并举,坚持预防为主,防治结合的原则。
(2)坚持“边开发、边保护、边修复”,构建绿色矿山的原则。
(3)依靠科技进步,严格控制矿产资源开发对矿山土质环境的扰动和破坏,坚持在保护中开发,在开发中保护,保护与开发同步进行,最大限度减少或避免矿业开发对环境的破坏和影响。
(4)防治措施应根据环境问题的危险性和危害程度,结合矿山生产实际情况,因地制宜,统筹规划,分期实施,以最小的投入获取最大经济、环境效益的原则。
5矿山地质环境保护与恢复治理
5.1地质灾害防治
5.1.1井巷坍塌、地面沉陷、地裂缝等地质灾害
(1)治理方法。严格按照国家有关规范和设计要求进行施工。应在井巷施工和开采过程中加强井巷特别是顶板的监测,对裂隙发育带、断裂带定时观察,发现异常及时采取支护措施。掘进回风、运输巷道时不要破坏复合顶板。
井巷可采用锚喷喷浆支护,围岩破碎巷道加U形钢棚作辅助支护。提高单体支柱的初撑力和刚度,有条件可采用单体液压支架,提高支架的稳定性。
建立地表警戒线,进行地面变形监测,对采空区进行处理,塌陷坑和地裂缝进行回填、压实、覆土。
(2)技术要求。在地表移动范围周边设置警示标志,每100 m设置一处警示牌,禁止非矿山作业人员随意进入。建立地表变形监测系统;重点对垂直移动、水平位移进行监测,计算最大倾斜和水平变形,判断地表变形的形态和范围。对采空区进行处理:根据矿产资源开发利用方案,采空区采用自然冒落式管理顶板。对塌陷区内和采矿边界拉张带影响范围内的主要建筑物应进行避让或搬迁。
5.1.2矿井突水地质灾害
(1)坚持在井下施工中做到“有疑必探、先探后掘”的原则,工作面开采或巷道掘进时,应采取适当措施,提前打钻探水、泄水,防止地下水、采空区水、断层充水、岩墙裂隙带充水突然涌出灾害的发生。完善探放水措施。
(2)封闭废弃巷道,开采前探明老窿水,在井巷掘凿接近含水断层时必须实行超前探水。开采遇断层时断层两侧必须留设20 m防水矿柱。
(3)加强防排水工作,做好各坑口地表防洪工作,各井口地表附近要挖好防洪沟,避免雨季地表洪水涌入坑内,按照安全规程中有关防排水的规定做好事有关工作,防止事故发生,完善排水设施。
5.2对水污染防治
煤矿排出的矿井水经过简单的沉淀处理后即可用于灌溉和绿化,充分利用矿井水资源,缓解矿区严重缺水的局面。探索对矿井水进行深层次处理的新技术新工艺,使之达到生产和生活用水的标准。采用先进的洗选工艺,减少煤炭洗选时的用水量,降低洗选药剂对水体的污染程度,循环使用洗选用水,减少煤泥水的排放量与污染程度。
5.3土地资源的恢复治理
5.3.1治理方法
对矿山开采压占、挖损和地面沉陷、地裂缝破坏的土地,按照《土地复垦技术标准》、《矿山及其它工程破损植被恢复技术》进行恢复治理。闭矿后,回填封堵井口,平整。拆除工业场地废弃的建筑物,工业场地内(排矸场、储煤场和洗煤厂)剩余煤和矸石全部清运后,清理地表,平整工业场地,覆土,恢复成林地,栽植树木,林间种草。对已种植的植物进行管护。
5.3.2技术要求
(1)回填工程。利用矿山生产的矸石及拆除的建筑物废料回填井口,回填时要尽量考虑废石的粒径大小级配均匀合理,要充分增加回填的密实度,分层回填,分层压实。
(2)土地深翻平整工程。场地清理土工程结束后,应将地表进行深翻平整后方能进行土壤培肥及林草栽植,本方案土地深翻平整设计采用人工操作自行式平地机进行深翻平整,工业场地内采用深耕深松技术措施,翻土层厚度为0.3 m。
(3)覆土工程。覆土工程设计采用装载机挖装自卸汽车运土,按照林地标准,在治理场地内,以种植穴覆土为主,辅以穴间覆土的方式。株行距2 m×2 m,种植穴规格为0.8 m×0.8 m×0.8 m,穴内全部覆土,穴间覆土厚度0.2 m,覆土土源为工业场地内部土地深翻平整的土壤,满足覆土工程的条件。
(4)生物化学工程。为了优化土壤机构,提高土壤自身的保水保肥能力,取得较好恢复治理效果,达到林木的生长要求,需对场地所覆表土进行土壤改良,即在表土平整的同时,直接混入农家肥,土壤施肥标准为4 500 kg/hm2 。
(5)种植工程。闭矿后,井口、工业场地、临时储煤场和临时排矸场恢复成林地,乔木选择刺槐,株行距为2 m×2 m,坑栽规格为0.8 m×0.8 m×0.8 m,种植密谋为刺槐2 500株/hm2。
林间播撒草种,草种选择紫花苜蓿,撒播紫花苜蓿草籽30 kg/hm2。播撒时,要注意条带均匀,可用细齿耙往返拉松表土,使草籽被土覆盖。
5.4气体污染治理方案
加大瓦斯的抽放和集中处理能力,提高瓦斯利用率,或者研究将瓦斯固化吸收工艺,减少排放量;将矸石转化为其他新型产品,使矸石的利用率提高,减少堆放和排出量。
6结语
煤炭开采的环境问题,不仅要考虑矿区的环境污染防范与治理,还要考虑对周边环境的影响,这是一项复杂的系统工程。需要矿区人民和各级公司共同努力,将煤炭开发过程中对环境的破坏程度降到最低。
参考文献:
[1]雷少刚,卞正富.西部干旱区煤炭开采环境影响研究[J].生态学报,2014(11).
篇8
(一)危机地面建筑物的安全。当地下采空区面积不断增大时,应力变化超时过值,岩层就会产生塌陷,从而在采矿区上方形成塌陷区。而地表塌陷最直接、最明显的影响是使塌陷区上的建筑物(房屋、管道、公路、桥梁等)变形乃至破坏。
(二)引起生态条件突变,从而导致生态系统突变。当塌陷深度超过地下水位时,塌陷区被地下水侵满,陆地变为沼泽、湖泊,原有的陆地植物被水生植物取代。
(三)对周围小气候产生一定的影响。因为大面积塌陷区积水蒸发和热容作用使空气湿度增加、气温变化幅度减缓。
(四)水土流失加剧。矿山开采直接破坏地表植被,露天矿坑和井工矿抽排地下水使矿区地下水位大幅度下降,造成土地贫瘠,植被退化,最终导致矿区大面积人工裸地的形成,极易被雨水冲刷;由于排土场和尾矿占地,形成地面的起伏及沟槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移动,冲刷加剧。
(五)对森林、草地资源的破坏。矿产资源的开发会造成生物多样性损失,植被清除,土壤退化,水土流失,对矿区生物多样性的维持都是致命打击,严重威胁了动植物生存。据调查,全国因采矿而破坏的森林面积已达106万公顷。矿山开发占用林地面积最多的四省区依次为黑龙江、四川、山西和江西。我国现有森林面积1.34亿公顷,森林覆盖率仅为13.9%,在200多个国家中,人均占有森林面积居136位。矿山开发占用、破坏林地不容忽视。
二、环境保护的对策和建议
(一)矿山固体废弃物的处理
矿山固体废弃物可采用堆置处理,堆置就是将固体废弃物直接堆放到预先划定并作好准备的场地上。选择场地应遵循:①保护地下水质,防止地下水因受废石堆排放的浸滤水的影响而变质。②保护地表水,防止地表水因废石堆风化淋蚀而增加泥沙负荷和溶解固体负荷。③防止风蚀。④保证人类安全,防止洪水或地震造成灾害。因此选择场地必需对地形、水文地质情况、地震情况、水文情况、大气情况等进行综合考虑。
尾矿堆存要求更特殊,尾矿坝基础材料要有足够的强度,还应具有良好的不透水性。目前尾矿坝堆放有两种较好的方法:①尾矿半干堆垛。②粗细残渣的共处置。把固体废物堆放在堆放场后,可向固体废物堆表层覆盖石块、泥土,种植植物或对其表层进行化学处理,以使固体废物堆稳定,减少二次污染。
矿区土壤重金属污染的治理。国内外矿区土壤重金属污染治理主要包括物理、化学和生物治理技术三类。其中,生物治理技术包括微生物修复技术、动物修复技术与植物修复技术。设施简便,投资少,对环境扰动也少,被认为是最有生命力的。
(二)复垦处理
我国矿区土地复垦工作起步较晚,土地复垦率较低,迫切要求探索适合我国国情的土地复垦技术,提高土地复垦率和生产潜力。
1 复垦处理。一般步骤如下:表土采掘-表土储存-回填整平-铺垫表土一复垦种植。固体废弃物现在较为先进的复垦技术是开采与复垦紧密结合。如德国弗兰格尼亚石膏矿床开采过程中就采用大型轮胎式装岩机处理粘土质覆盖物,其运距较短,并能将剥离物及母土就近回填。复垦后的土地可用于农、林、牧、渔及修建公共设施等。
2 矿区土壤培肥改良技术。土壤培肥改良技术就是对土壤团粒结构、DH值等理化性质的改良及土壤养分、有机质等营养状况的改善,这是矿区生态恢复的最终目标之一,具体包括:(1)表土转换。在采矿前先把表层及亚表层土壤取走并加以保存,待工程结束后再放回原处,这样虽破坏了植被,但土壤的物理性质、营养条件与种子库基本保持原样,本土植物能迅速定居。(2)客土覆盖。废弃地土层较薄时,可采用异地熟土覆盖,直接固定地表土层,并对土壤理化特性进行改良,特别是引进氮素、微生物和植物种子,为矿区重建植被提供了有利条件。(3)土壤物理性状改良。土壤物理性状改良的目标是提高土壤孔隙度,降低土壤容重,改善土壤结构,短期内可采用犁地和施用农家肥等方法。(4)土壤pH值改良。对于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氢盐或石灰来调节酸性,增加土壤中的钙含量,改善土壤结构。(5)土壤营养状况改良。主要包括化学肥料、有机废弃物、固氮植物、绿肥、微生物等。
3 矿区植被的恢复。根据矿区的气候和土壤条件,植被筛选应着眼于植被品种的近期表现,兼顾其长期优势。植物品种的选择首先要根据生物学特,性,考虑适地适树原则,尤以选择根系发达、固土固坡效果好、成活率高、速生的乡土植物。在配置植物时要考虑边坡结构、种植后的管护要求、自然条件等,以决定种植的形式和品种。同时要考虑与设计目的相适应:与附近的植被和风景等条件相适应。
(三)填埋处理
1 从源头上解决矿山废弃物问题。应该提到矿产资源勘查、矿山设计和矿产开发规划等先期工作中。而将矿山固体废弃物作为“二次资源”加以利用,实现从摇篮到摇篮的最佳资源利用。则是矿山废物产生后处理的最佳途径。(1)从废物中进一步回收有价元素;主要有从铜尾矿中回收石精矿、硫铁矿精矿;从铅锌尾矿中回收铅、锌、钨、银等;从锡尾矿中回收锡和铜以及一些伴生元素。近年来随着微生物浸出技术的应用和发展,微生物浸出法已成为处理固体废物的又一重要方法。(2)制作建材。硅酸盐尾矿砖瓦、水泥:大多数矿山有大量含硅含铝的原料,具有制作硅酸盐建材的基本条件。玻璃原料或配料:富含石英的石英脉型金矿、钨矿,富含方解石、白云石或萤石的碳酸岩矿,花岗岩型矿等矿山尾矿都可制作玻璃原料或配料。铸石:铸石是一种新型工业材料,在一定条件下是钢铁、有色金属、合金材料等较为理想的代用材料。若固体废物中含有辉绿岩、玄武岩、角闪岩、花岗岩、石灰石、白云石、蛇纹石、辉石、萤石和菱镁矿、铬铁矿等组合都可考虑用作铸石原料。建筑微晶玻璃:微晶玻璃是由基础玻璃经控制晶化行为而制成的微晶体和玻璃相均匀分布的材料,又称玻璃陶瓷。微晶玻璃可以大量利用金属尾矿制成空气或泡沫制品,用作建筑隔墙、砌块或填充材料及结构材料,制品具有高强、轻质、节能、耐热等特性。
(四)水土流失的综合治理
1 固体废弃物拦挡工程。在堆弃场地建设挡渣墙、拦渣坝和排水工程等,进行拦挡与防漏处理。
2 坡面排水工程。对影响矿山安全的坡面,根据坡长分段布设截流沟、排洪渠等工程,并配以防护林草带,增加植被覆盖,减少坡面径流对地表的冲刷,保证矿业生产安全运行。
3 边坡防护工程。矿山开采形成的各类边坡,除尽可能采取措施恢复植被外,根据边坡稳定程度及对周围的影响,采取相应的工程措施进行防护。坡面防护根据坡度不同而采用石砌护坡或植被护坡。
4 土地整治工程。对矿山生产过程中产生的大量废石堆、废弃工业场地及尾矿库,采取排蓄结合的办法,排水拦渣,有效解决“三废”污染。同时对服务期满的弃渣场、尾矿库采取复垦措施,提高土地利用率。
5 植被恢复工程。对各类面,采取不同的措施,加速植被恢复。
(五)引进市场机制,摆正治污主体,构建环保治理公司
引进市场机制,是实现矿山环境保护与治理良性循环的正确之路。我国环保工作存有明显的“主体错位”现象。虽然说环境成本理应内部化,本着“谁破坏谁恢复,谁开发谁保护,谁受益谁补偿”原则,理解为企业是环保主体就等同于治理主体,这样理解就有失偏颇。“环保”对企业来讲不是主业,先天性缺乏主动性和内在动因。而对于中小企业,更由于资金、技术上相对较弱,经营灵活性大,约束性差,复垦、生态环境的恢复等由其执行几乎成为不可能。在市场经济条件下,“致污主体”与“治污主体”应该分离,这才更符合市场经济运行机制。矿产资源的开发者承担生态环境恢复与重建的责任,作为恢复与治理的致污投资者应与治理者分权经营。建立具有独立的法人地位的环保公司,独立职能。在生产企业与环境治理公司间建立起市场供需关系,这样更符合社会分工的要求,也有利于专业化经营。通过致污主体与治理主体的分离,达到治污主体与收益主体的统一;同时又推动了环保市场机制的动作,从根本上校正环保“市场失灵”现象。
(六)增强环保意识,提高法制观念
我国《宪法》明确提出“国家保障自然资源的合理利用”、“禁止任何组织或个人用任何手段侵占或者破坏自然资源”。《矿产资源法》也有明确的规定,“保障矿产资源的合理开发利用,禁止任何组织或个人用任何手段侵占或者破坏矿产资源。”使用人有管理、保护、合理利用的义务。矿产资源开发和利用,必须全面深入贯彻落实科学发展观,遵循以人为本、人与自然和谐相处的原则,树立矿产资源保护与节约集约利用意识,理顺和建立健全资源开发与环境保护相互制约的有效机制,采用行政首长问责制的行政制度来保障自然资源的合理利用与开发,各级政府及其有关部门在环境与资源保护方面最大限度地履行其职权和责任,依法行政,对矿产资源的开发和环境保护进行严格的管理和监督,进一步推动我国可持续发展战略的实施。建立环保法制宣传机制,利用报纸、广播、电视等多种新闻媒体,广泛深入地开展环保宣传教育工作,全面提高全民的环境保护意识和法制观念,促进我国环境法制建设和环保事业发展。
三、结束语
矿山开采极大地改变了原生景观生态系统,导致矿区生态退化与环境污染。针对矿区生态环境特点。我国当前矿区生态恢复的典型技术体系主要包括矿区土壤污染的治理及土壤环境质量的改善,矿区植被的恢复,水土流失的综合治理等。
篇9
关键词:采煤沉陷区;复垦区;植物;重金属富集
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.071
1 研究背景
一直以来,矿山环境地质问题受区域地质环境条件的控制以及影响都很大,地质环境的不同导致区域开矿所带来的环境地质问题类型也不同,往往差异很大。不同的区域进行开矿活动造成的影响不同:山地区域开矿易引发崩塌、滑坡、泥石流等灾害,而植被被破坏以及地面塌陷等现象则是平原盆地区开矿造成的 [1-2]。我们的地质环境使得矿山地质环境问题备受社会各界的关注。为了实现矿产资源开发与地质环境保护和治理工作同时发展,避免和减少矿山地质环境问题,我们在开采煤炭资源的同时解决好采煤沉陷区的环境污染,做好矿山地质环境保护与治理恢复工作,对有效治理生态破坏问题,促进经济社会和谐稳定具有重大的现实意义和深远的历史意义[3]。
安徽省淮南市是以一座能源型城市,主要的矿藏为煤炭,作为中国最重要的煤炭资源城市之一,截止到2014年底,淮南矿业集团公司煤炭开采沉陷区约320万km2,预计最终塌陷面积将达到687万km2,其中沉陷区积水面积达最大积水深度将超过20m,相当于100个西湖大小[4]。面对如此严峻的矿山地质环境问题,淮南市选取了几个矿山环境问题较严重的采矿区的沉陷区进行复垦活动,重点任务是研究植物修复矿区重金属污染的土壤方法。
本文针对于大通复垦区、潘一矿复垦区以及新庄孜复垦区种植的植物对土壤中重金属的富集强度比对,研究适应修复沉陷复垦区重金属污染土壤的植物种类,以期为接下来此方面的研究工作提供借鉴和研究依据。
2 样品的采集
2.1 样品的采集
实验研究所用的土壤以及植物样品主要采集于淮南市大通煤矿沉陷复垦区、潘一煤矿沉陷复垦区、新庄孜煤矿沉陷复垦区。经过实地调查发现,三个复垦区中数量多,占优势的植物共有12种。采样点依据采样区域的面积大小均匀分布,同时根据国家标准《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166-2004)中的布点和采样规范,进行塌陷复垦区土壤样品的采集。
本次植物以及土壤样品的采集时间为夏季及秋季,着重考虑复垦区植物与土壤之间的关联对土壤重金属的修复影响。对研究区域长势良好、生长面积较广的12种植物分地上和地下部分进行采集分析研究。在所研究的三个区域内共采集土壤样品的工业垃圾522个,主要的采集方式是利用特制采样器采集土壤垂直剖面样品,样品的垂直长度为20cm,同时记录采样点的地理位置坐标并对采样地点、周围植物生长情况和煤矸石具体填埋深度情况等。
2.2 样品的预处理与测试
2.2.1 样品的预处理
采集回来的土壤样品需要放在聚四氟乙烯的风干盘中均匀摊开,并放置在阴凉、通风、干燥的地方自然风干。风干之后的样品需要手动捡除样品中的石子、煤矸石等杂物,最后运用四分法选出300g左右的样品,放入事先准备好的干净玻璃瓶中密封保存。把放入玻璃瓶中的土壤样品拿出,用玛瑙研钵磨碎,过筛,最后装入自封袋密封保存。植物样品采集回来之后,先进行水洗,除去植物表面的灰尘等物质,放在通风干燥处自然风干。然后根据研究目的进行分部位处理,用塑料刀将植物样品切碎,称取200g左右于瓷托盘中。在105℃杀青30min后,在50℃的干燥箱中烘至恒重。取出碾碎,过60目的样品筛,放入玻璃瓶中备用。样品的前处理过程中,需要写清楚样品的标签 [7]。
2.2.2 重金属含量检测
为了保证实验质量符合国家规定的实验要求,本实验选用了国家规定的标准物质土壤标准做为参考样(GBW-07403),植物样品利用国家标准样品(GBW07604),实验分析表明,回收率较好,从而为接下来的实验提供了数据准确度的保障。
3 测试结果与分析
3.1 分析方法
研究表明,植物对重金属的富集能力可以用生物富集系数(BCF)表示。植物对重金属的吸收是有选择性的,同时,富集系数越大代表植物越容易从土壤中吸收该元素,代表该元素的迁移能力越强[5-6],如果植物地上部分富集系数越大,则越有利于植物污染的修复,植物地上部分富集系数>1即是超积累植物所需具备特征之一[7-9],2008年,刘足根、杨国华等[10]研究赣南钨矿区的土壤中重金属含量,发现了可以用于污染土壤修复的几种植物,分别是芒箕、龙葵、酸模等,这些植物的地上部分可富集较多重金属。魏芳雪、杨金香[11]等人以淮南市某煤矿复垦区为研究对象,根据不同植物的重金属富集系数,研究分析不同植物对不同重金属的富集能力。结果表明:芦苇和狗尾巴草对重金属元素表现出了较强的富集能力,可作为该区域生态恢复的先锋植物栽种。孟俊[12]研究了淮南市新庄孜矿复垦区土壤中重金属的污染水平以及植物的富集以及修复潜力,研究结果表明:研究区域土壤中Cd、Hg、Zn等7种元素的含量超过了淮南市土壤背景值。对重金属元素As和Hg具有较强的富集能力是油菜和蚕豆;对As、Cd、Hg具有较强的富集能力的植物分别是小麦、小蓟和野蒿。通过大量的文献阅读,可以得出,国外对超富集植物已经展开了一系列的相关研究与报道。
富集系数是指评价土壤―植物系统中重金属元素迁移富集的难易程度,可将重金属元素在植物各个部位的浓度与配套土壤中对应元素的浓度作比,可表示为Ai。计算公式如下:
(1)
式中------Ai为元素i富集系数; Li为元素i在植物中含量; Ni为元素i在植物生长介质中的含量(全量)。
在生态修复中,植物的转运系数也如同植物的富集系数一样,可以显示植物修复土壤中重金属污染能力。同时,转运系也被用来反映土壤―植物系统中重金属元素迁移的难易程度,特别对于一些超积累植物,转运系数已经成为了重要的评价指标之一[13]。
所谓转运系数,就是植物富集的某种重金属元素地上部分含量与根部含量之比,用来评价植物将重金属从地下根部向地上部分的运输和富集能力。计算公式如下:
重金属转运系数(F/R)=地上部分重金属含量/根部重金属含量 (2)
3.2 结果分析
通过对三个采煤沉陷复垦区12种长势良好的植物以及植物所生长的土壤进行重金属含量检测,分别计算出这12种植物的富集系数。
由表1可以看出,不同植物对不同重金属的富集系数差异很大。对重金属Cu具有富集能力的植物从大到小排列分别是野豇豆、钻叶紫苑、鬼针草等,其中野豇豆的富集系数高达1.77,是最小值(狗尾草)的8倍。加拿大一枝黄花与苍耳的富集系数接近0.5,最小的是狗尾草和芦苇,富集系数仅为0.2;植物对Zn的富集能力比较强的植物是野艾蒿、狗尾草、苦苣,富集系数分别0.77、0.66、0.45,相差不大,但其他几种植物对Zn的富集系数都小于0.5;鬼针草对Cr的富集能力很强,富集系数达到1.0,钻叶紫苑对Cr的富集能力也比较强,其他几种植物的富集系数比较小,仅在0.01~0.16之间;植物对Ni的富集系数最大是鬼针草(0.80),其他植物的富集能力都比较弱;12种草本植物对Pb几乎没有富集能力,富集系数最大才达到0.45(野豇豆);植物对Cd的富集系数在0.04~4.00之间,其中狗尾草富集能力最强(4.00),接下来是钻叶紫苑(1.83)、鬼针草(1.12)菊芋(1.06)。从不同的重金属来看,植物对铜、镉的富集能力都比较强,其中鬼针草对铜、锌、铬、镍、镉五种重金属都有较强的富集能力,钻叶紫苑对铜、铬、镉三种重金属有较好的富集能力,野豇豆对铜和锌两种重金属均具有富集能力,分析表明这三种植物对复合污染的土壤可能具有比较好的修复效果。其中狗尾草、野豇豆、鬼针草和钻叶紫苑的总和富集系数明显高出其他植物。其中,鬼针草对几种重金属的总富集系数高达5.0。
从表2可以看出,12种植物的转运系数相对都比较大,苦苣对Cu的转运系数最高达4.00,说明苦苣比较容易对Cu进行迁移,最小是麦冬,仅为0.46;Zn的转运系数在0.73 ~3.76 之间,其中野豇豆最大,扁竹兰最小;植物对Cr的转运系数最大的是狗尾草,最小的是钻叶紫苑,说明钻叶紫苑迁移Cr的能力比较小;钻叶紫苑(0.48)对Ni的转运系数也是最小,最大是狗尾草(3.43),说明狗尾草对Ni元素迁移比较容易;12种植物对Pb的转运系数都大于0.5,说明这些植物将Pb从地下部分向地上部分的运输和富集能力比较强;狗尾草对Cd的转运系数未能检测出,其他植物迁移Cd的能力都比较强,转运系数都大于0.5,在0.05~5.65之间,最大是野豇豆(5.65),最小是钻叶紫苑(0.05)。由这些分析看出,麦冬根部对Zn、Ni、Pb、Cd四种重金属向地上部分运输能力比较强,狗尾草对Cu、Zn、Cr、Ni、Pb五种重金属较易转运,钻叶紫苑对Cu、Zn、Pb三种重金属的转运比较好,其他9种植物对Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、Cd六种重金属的转运能力都比较强,表明它们可能较适宜在复合污染地区种植。
4 结论
三个采煤沉陷复垦区中的12种植物,对Cu具有高富集能力的植物有野艾蒿、野豇豆、菊芋,等。野豇豆和鬼针草对Zn具有高富集能力。对Cr和Ni具有高富集能力的植物只有鬼针草。对Cd具有高富集作用的植物有菊芋、鬼针草和苍耳。12种植物对Pb的富集能力都比较弱,说明12种植物对Pb的修复能力比较差,这些植物都不太适合Pb污染的土壤。这些结论都较为符合前人的一些研究结果,从而说明:运用植物修复采矿区土壤的重金属污染,会具有较为广阔的发展前景。
参考文献:
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[12]孟俊.新庄孜矿复垦区土壤重金属污染评价及植物修复潜力研究[D].安徽理工大学,2010.
[13]郭晓方,卫泽斌,丘锦荣等.玉米对重金属累积与转运的品种间差异[J].生态与农村环境学报,2010,26(04):367-371.
篇10
【关键词】 水环境 现状 治理措施
1 概况
阎王鼻子水库地处大凌河干流中游,该河段经过朝阳市区,既是地表水型饮用水水源地,又是地下水型水源地主要补给水源。“十二五”期末,水库直接供水人口预计达到200万,间接受益人口500万人左右,为下游生态环境用水及白石饮用水水质安全提供保障。
1.1 地理位置
阎王鼻子水库坐落在朝阳西南,距朝阳市区25km,地理位置处于东经122°07ˊ~120°18ˊ,北纬41°23ˊ~41°27ˊ之间。水库南北长13.36km、水面最宽处达4km、最窄处约0.4km,属带状河谷型水库。
1.2 地形地貌
库区位于努鲁尔虎山、大青山与松岭山脉之间的构造剥蚀低山丘陵区,属大凌河干流的中游,山丘区面积占72%,平原区占28%,低山、丘陵的高程为230~399m。坡洪积扇裙及一、二级阶地组成平缓斜坡,其中一级阶地地面高程205~209m,自半拉山以西,河谷两岸有连续出露;二级阶地地面高程209~215m,主要分布于大平房、台子、下店、三窑口、哈脑营子等地,河床及漫滩高程194~207m。大凌河河谷宽0.4~4km,坝址处最窄。库区山势陡峭,形成断崖峭壁,库区内河道呈蛇曲分布,库盆宽阔,属干旱地区,植被稀疏,覆盖较差,水土流失严重。
1.3 水文
大凌河是我省西部最大的河流,上游分南北两支。南支发源于建昌县的水泉沟,北支发源于河北省的平泉县,在喀左县大城子附近汇合,以下称干流,干流全长435km,流域面积23263km2,其中阎王鼻子水库坝址以上控制流域面积9482km2,占总流域面积的41%。库区主要支流有第二牤牛河、老虎山河。
1.4 功能发挥
阎王鼻子水库是以生活和工业用水、防洪为主,兼顾发电和养殖的大(Ⅱ)型水库。水库于1999年投入使用,2010年开始向朝阳市区供水。水库控制面积9482km2,坝址处多年平均径流量7.52亿m3;水库最大库容为2.17亿m3,最大蓄水面积29.31km2,防洪库容1.28亿m3,兴利库容1.22亿m3;最高水位216.5m,正常高水位213.5m,防洪限制水位211m,死水位204.5m;日平均向朝阳供水15万m3,年供水量5258万m3,向下游生态和补充地下水1069万m3,汛期多年平均向下游泄流3.5亿m3;设计灌溉面积20万hm2,防洪保护耕地面积10.35万hm2;水产养殖面积22.46km2,年产水产品400t。
2 水环境现状
2.1 点源污染
水库上游沿河朝阳市境内有3个县城均建有城镇污水处理厂,现状点源污染主要在水库周边分布的较大乡镇附近,如公营子镇冶金工业园区、大平房镇医院、高中等10处。虽经各级政府的大力整治,区域内各类污染物排放量有较大幅度的下降,但是,现阶段威胁水库水源水质安全隐患依然存在。
2.2 农业面源
2.2.1 农村生活污水、垃圾污染
水库总人口9.8万人,每年产生生活污水175.2万吨,生活垃圾2.1万吨。目前仍有很多村庄无垃圾收集、中转系统,无生活污水处置设施,村民处理生活污水、垃圾的方法一般是随意倾倒和堆放,环境污染日益严重。
2.2.2 种植业污染
库区共有耕地面积24.5万亩,每年农业生产要投入大量的农药、化肥。化肥年施用量为1.2万吨,主要施用的化肥有氢铵、硫氨、尿素等。施用的化肥以不同形式进入环境。其中,以渗漏和地表径流形式进入地表水的氮肥约占施用量的35.4%,磷肥约占4%;农药年施用量为610吨,也只有1/3能被土壤吸收农作物转化,其余均被雨水冲刷入库。
2.2.3 畜禽养殖业污染
水库周边及上游地区畜禽养殖业发展很快,规模化畜禽业的发展在解决了畜产品供给和带动农村经济发展的同时,也带来了日益严重的环境污染问题。
2.2.4 矿区生态破坏与水土流失
阎王鼻子水库控制流域水土流失面积。其中,轻度侵蚀面积3,048.21km2,占水土流失面积的33.5%;中度侵蚀面积4,031.86 km2,占水土流失面积的44.3%;强度侵蚀面积1,736.63km2,占水土流失面积的19.1%;极强度及以上侵蚀面积283.73km2,占水土流失面积的3.1%。
3 治理措施
3.1 点源污染治理
关停污染大的工业项目,如关停造纸行业草浆生产线;对污染大的企业进行污水治理;对畜禽屠宰废水进行治理;对医疗废水进行治理;建设城镇污水处理厂和农村乡镇污水处理厂。
3.2 面源污染治理
主要是对农村生态环境进行综合治理。推广生物综合利用工程,如推广“一池三改”,解决生活用能;畜禽粪便排入沼气池,实现粪便无害化处理,减少污染,保护环境。二是沿上游及库区乡镇建设生物质固化厂10个。三是建设生物有机肥厂2座。畜禽粪便治理工程。加强畜禽养殖管理,进行圈养和收集粪便,同时严格管理粪便堆积和趋向,降低粪便污染,形成良好的粪便收集、处理模式,严格执行禁止在水源保护区中修建畜禽养殖场,避免社会性事故造成水体污染。村落环境整治工程。加强区域农村村落环境整治,有条件的小城镇和规模较大村庄应建设污水处理设施,城市周边村镇的污水可纳入城市污水收集管网,对居住比较分散、经济条件较差村庄的生活污水,可采取分散式、低成本、易管理的方式进行处理。
3.3 清洁小流域的建设
一是流域源头区域实施“生态保护”,避免各种开发行为;二是人类重点活动区的“生态治理”,开展清洁生产、污染治理和防治水土流失,进行坡耕地改造,全面杜绝化肥过量投放;三是河库沿岸带的“生态修复”,以生态护岸、下沉式坑塘绿地、乔灌防护林、人工湿地等形式布设的生态修复措施,全面防控面源,构建生物多样性和生态系统稳定性。
3.4 环境治理方面
3.4.1 库区拦污工程
在水库库区内设置隔离网来隔离固体漂浮污染物,及时打捞及运输库区内的生活垃圾等固体污染物。
3.4.2 湿地工程
建设入库口湿地工程,分析主要污染物出入库机制,测算水体自净水平,建设河流入库口湿地系统,包括沉淀区、导流区和功能性湿地。在一定的长宽比和地面有坡度的洼地中,由各种基质混合组成填料床,并在床体种植各种纳污能力强、成活率高、美观及具有经济价值的两栖及陆生植物,达到降低涵养水源、构造良好的生态环境和保护水库水质安全的目的;在水库周边的水淹地中,种植各种纳污能力强、成活率高、美观及具有经济价值的耐水性草本、木本植物,形成具有较强水质净化能力的人工湿地。以湿地等手段实施生态治理对区域生物多样性、气候调节的贡献效应也十分巨大,远远大于其景观价值。
3.4.3 水源涵养与水土保持工程
坝址两岸的生态环境改善对于提高库区社会形象、增加景观发展潜力具有重要的作用。将阎王鼻子水库周遍及其上游大凌河两岸可视范围内迎面山作为治理重点,通过实施石质山鱼鳞坑整地造林技术,提高植被覆盖率;并辅以灌溉措施,将在最短时间内实现生态恢复的效果;原有植被良好区域采取生态修复的措施,利用大自然的自我修复能力逐渐重建生态系统。
库区近坝址10km小流域,包括朝阳县台子乡、龙城区大平房镇的13条小流域,实施小流域“金字塔”综合治理模式、沟壑梯级治理模式等行之有效的科学治理方法。石质山地区的特点是山高坡陡、植物被覆率低、裸岩面积大、治理难度大,水土流失有恶化的趋势。该区重点治好七分山,保住二分田,采取的水土保持措施为:植被较好的高山远山采取封禁管护的方式,使其尽快自然恢复植被;土层稍厚的土石质荒山,通过营造人工草场来增加地表盖度;土层薄、水土流失严重的地区,通过工程整地营造水土保持林进行固土保水;坡耕地、沟壑区实行沟坡兼治,形成立体综合防护体系。土石丘陵区坡度稍缓,土层较厚,具有发展农业的潜力,是保障粮食安全的主要基地,也是正在发展的土壤强度侵蚀区,采取的主要措施是以坡改梯为突破口,通过兴修高标准水平梯田来提高粮食单产,保证农民生活用粮,从而为坡耕地退耕创造有利条件。陡土薄地段营造水土保持林,坡缓土厚地段发展经济林果,沟壑修建谷坊、塘坝等工程。采取的主要措施以小流域为单元统一规划,防治并重,“四荒”地采取片带网、乔灌草相结合,浅沟闸沟造地,深沟兴建谷坊,坡耕地逐渐改为水平梯田,陡坡耕地进一步坡耕地水保林还草。共治理水土流失面积16km2。
在库区范围内对停产关闭矿山的生态修复、正在生产矿山的生态修复、尾矿库的生态修复;同时增设生物预警系统,增强对突发水事件的预警能力。主要进行排土场清理、安全处置、植被修复。进行综合监测及预警,防治突发性污染及安全恐怖事件发生,保证水质安全。
4 结语
阎王鼻子水库的生态环境保护与治理项目功在当代、利在千秋,必须根据实际情况,建立保障措施和长效机制,做到制度保障、资金保障、技术保障;健全工程维修、养护、运行等各项规章制度,同时,积极探索市场化运行方式。
参考文献: