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礦山開采對水資源的影響論文
摘要:礦山開采是一項關乎國計民生的基本工程, 其開采過程中的工藝, 產生的尾礦、廢石、污水等的排放都關系著當地水資源的具體情況, 因此也受到了當地政府部門、國家和社會的高度重視;同時, 在可持續發展戰略的推動下, 保護環境, 資源再利用的措施也受到了人們的大力發揚。本文則主要根據礦區的開采工作可能造成的水資源問題進行講述, 結合一定的保護措施, 推動水資源的有效保護, 減少礦山開采對水資源的影響。
關鍵詞:礦山開采; 水資源; 影響;
1 概述礦山工程
我國是地域遼闊, 礦土資源豐富的國家, 包含了許多的礦山種類, 據不完全統計, 目前我國已發現的礦產種類約有170中, 且已經探明的, 具有一定數量的礦產就有153種, 包括了能源礦產 (8種) , 金屬礦產 (54種) , 非金屬礦產 (88種) 和水氣礦產 (3種) 。其儲存量存在的潛在價值也臨近美國和原蘇聯, 位列世界第三。
礦山工程, 從字面上講, 就是一個以礦產資源為基礎的, 圍繞礦產資源進行一系列的開采工作的工程技術 (也叫工程技術學) 。其中包含了地面以及地下, 在地面工程中, 主要有礦用的機械設備和設施, 主要有選廠、井塔、卷場機、壓風機及通風機等設備;在地下工程中, 主要有井巷工程、硐室工程和一些用于安裝方面的安裝工程[1]。
2 淺述礦山開采對水資源的影響
(1) 對水資源循環的影響。在礦山工程的開采過程中, 不同的開采措施對水循環的影響各不相同。在總的方面一般有以下幾種影響: (1) 破壞了水資源循環的自我更新能力。對礦山工程進行實地開采就是對自然水循環系統的一種改造, 其可能建立的又是一種快捷、復雜的水循環系統, 但是卻又失去了自然存在的規律。 (2) 減少了水資源的存儲量。在礦山工程的開采過程中, 會采取一定的措施將周圍環境中的地下水進行排出, 造成地下水資源的存儲量大大減少, 同時造成大量的地表水快速向地下滲透, 進而打破自然的水資源循環的平衡狀態, 導致大量的地表水減少, 還會降低地表水的蒸發消耗量。 (3) 改變了地表結構。在礦山工程的項目施工過程中, 對當地的土壤、巖層、樹木等進行挖掘, 造成地表生態的大面積破壞, 改變了原本的地表結構, 加劇地表水的向下滲透, 更大程度的減少了地表水的存儲量。 (4) 礦山的排水工程改變了地表水的流向, 將礦區的水資源循環模式復雜化、困難化[2]。
(2) 對水資源可利用量的影響。水資源的可利用量是指每年可以自行恢復或更新的淡水量。因為礦山工程的開采, 對水資源循環系統造成了很大程度的影響, 進而使得礦區的水資源的可利用量和補給量產生了一定的變化。
(1) 對水資源的補給的影響。礦山的開采過程中, 大量的機械設備和設施等的外界力量使得地表發生一定程度的裂縫、坍塌扥現象, 致使當地的地表水、降水與地下水的轉化發生了改變, 加快了向下滲透的速度。一旦進入豐水期, 地表水和降水等快速向地下滲入, 減少了地表徑流的排泄量。同時, 礦區的排水坑大大降低了地下水的水位, 更是減少了徑流量、蒸發量, 改變了礦區水資源補給量。 (2) 對水資源可利用量的影響。在自然條件下, 水資源的可利用量主要包括了地下部分含水層中的淡水、泉水以及部分地表水。但是字礦山開采過程中, 礦坑排水系統將大量的可利用的水資源進行了疏干排放, 導致地表水失去天然平衡狀態;加之大量的礦體被開采出來, 逐漸形成的空洞等受到重力的作用而發生變形、離層、脫落或坍塌, 進而使礦坑的上伏巖層發生破裂, 逐漸出現裂縫、坍塌, 最后波及地表, 使得地表受到影響, 改變地表水的存在模式、徑流方向、滲透方向, 更大程度的降低了水資源的可利用量。
(3) 對水環境的影響。水環境問題是直接關系著礦山開采工作完成以后的水環境的重點問題, 其中最重要的就是水資源污染問題。水污染問題是礦山工程的開采過程中普遍存在的, 其主要有礦山中的排水、廢棄物、尾礦、廢石等引起。
(1) 直接水污染。直接水污染主要由廢石、尾礦、選礦過程中的污水及礦坑水等造成。在礦體中 (主要包括廢石、尾礦和選礦過程中的污水) 一般含有較多的礦物質、微量元素或有毒有害的其他物質, 在礦區進行不規則排放后, 在自然降水的過程中, 逐漸進入水中, 并大量的滲透到地表和地下, 不僅會將地下水酸化, 還會造成中毒事件。選礦過程中產生的污水在不經處理的情況下, 自行排放, 將有毒有害物質在自然狀態的肆意流放, 造成大面積的水資源環境受到污染。礦坑水是井下存在的不同水質的混合水, 其不僅會造成地表水和地下水的污染, 還會在水位回升和下降的過程中造成含水層的串層污染, 往返多次后更會提高地下水的金屬含量、重金屬含量和有毒有害物質含量, 一旦排放, 就會造成大面積的地表水與地下水的重度污染, 影響自然生態[3]。 (2) 間接水污染。間接水污染主要是由礦區的地下水大幅度降低、地表塌陷等的發生而造成的污水回灌或下滲, 不僅會造成流經的河道、泉眼和坍塌坑的污染, 還會造成各種巖層中的水體污染。比如:第四紀含水層的污染, 其主要成分是亞砂土和砂礫石, 而砂礫石一般又與河床連通, 已經收到污染的水資源在第四紀含水層中流動, 就會使流經的區域造成二次污染, 在通向河床, 進而造成更大面積的水資源污染。
3 對礦區進行水資源保護的措施與建議
(1) 合理規劃礦區, 建議水資源有償使用。下水是人們的日常用水, 其直接關系著人們的身體健康和社會利益。在礦區的開采過程中, 大量的水資源受到污染, 不僅提高的生產成本, 還可能會造成更大的負面效應。因此, 建議在礦山的開采過程中將當地的水資源進行統一管理, 合理規劃, 將地表水、地下水和礦坑排水進行分類處理。結合一定的污水處理措施和排放要求, 適時的將可利用水資源進行簡單的凈化和處理, 保障生產成本與生命安全。結合一定的國家政策, 推行水資源有償使用, 有獎有懲, 進而促進水資源的合理使用, 減少浪費。
(2) 強化開采管理, 建議水資源有效保護。在地下水中, 部分含水層的含水量較大, 可以將該處的水資源進行有效的引流或阻斷。采取適宜的采礦工藝, 將含水層中的水進行引流, 改變其流向, 保證人們的生活用水。采取一定的填充手段, 將該區域的水進行阻流, 減少上游來源, 阻斷下游去向, 既能保持上游水資源的可利用, 也能防止下游水資源受到影響。
4 結語
礦山的開采工作對水資源產生的影響是很大的, 其不僅影響著人們的生活用水、田地的灌溉用水, 還有可能造成更大面積的水資源污染。因此, 采取一定的措施, 對礦區進行合理的規劃, 管理好礦區的水排放問題, 可以有效的降低水資源的浪費, 減少水資源的污染, 還能保證礦山企業的成本與經濟效益, 提升企業的市場占有量。
參考文獻
[1]韓程輝.礦山開采對地下水資源的影響及水質評價[D].遼寧工程技術大學, 2005.
[2]孫秀玲, 姚春梅.礦山開采對水資源的影響[J].山東冶金, 1998 (04) :23-25.
[3]李利.解析礦山開采對地下水資源的影響[J].水資源開發與管理, 2016 (07) :23-24+28.
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