水体富营养化防治措施_采煤对水体的影响和防治措施

  摘要 煤炭开采引发诸多环境地质问题,其中对水体的影响是较为严重的问题之一。本文论述了煤矿开采对水资源的影响,并指出由此引发的相关的问题,最后提出相应的水环境现状治理和水资源保护对策。
  关键词 采煤;水体影响;问题;对策建议
  中图分类号 TN914 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)101-0226-02
  我国煤矿资源丰富地区主要集中在北方,而北方则是水资源比较匮乏的地区之一。因为技术和地理条件等原因,在煤矿开采过程中,采煤对水资源的破坏十分严重,不仅可能会疏干地下水,还可能破坏煤系地层以上的地下水条件,进而改变地表径流的走向和水量、降低地下水位,这些恶化地下水资源条件、使得地下水资源枯竭的问题日渐严重,各种损失难以估量。因此,如何在保证合理采煤的基础上有效综合治理采煤带来的各种水体问题,对矿区水资源进行合理调控,成为采煤作业者亟待研究的重要课题之一。
  1 采煤对水资源的危害和影响
  1.1 破坏矿区天然地下储水构造
  煤水资源是共同在个地质体中生成的共生资源,各有不同的变化规律。在天然条件下,地下水能够通过降水和地表水补给,并能够通过渗流以泉水的形式向河沟排泄,由于采煤排水干扰了这种自洽性的流通过程,打破了这种地下水循环过程,采煤井巷系统及采空区很可能诱发顶板岩体的开裂、剥落或位移,破坏煤系地层的储水构造。
  1.2 致使矿区地下水资源枯竭
  长期疏干排水能够大幅度降低地下水的水位,还能增厚包气带、人为在矿区制造出“漏斗区”,使矿区内井水枯竭、井泉水流量减少,河流径流量减少甚至断流,影响了正常的补给和循环,给农业生产和居民生活带来困难。且很多煤矿未对这些水资源综合利用,造成水资源的极大浪费,使得矿区地下水资源更趋紧张。
  1.3 进一步加剧了地表水资源流失
  煤矿开采和排水容易引起地表裂陷,致使地表土壤植被和水保护设施被破坏,进一步加剧了地表水资源的流失。一般又分为两种,一是被破坏的地表水土从裂隙处流向矿井,直接造成严重的水土流失,另一种是在风等媒介的作用下,促使地表水在缝隙处通过水力联系,使得地表水间接转化为矿坑水。
  1.4 对水质造成直接或间接污染
  煤矿的排水及煤矿副产品对地表水、地下水造成水体污染,不仅危及矿区周围水域、土壤,还能对包括生活用水在内的整个水系造成污染。一般来说有四种方式:一是采煤形成的有污染的矿坑水含有P,Cl,As,B,Hg,Pb,Cd,Cu,Zn等元素,这些元素往往会经化学反应生成新的化合,使得PH值偏酸性,氟化物超标。二是采煤过程中形成的煤矸石等固体废弃物长期在外堆积,形成黑灰色人工矸石山丘的地貌,这些山丘物质可以通过风化和大气降雨淋滤等方式进入地表水和地下水系统,造成污染。三是洗选煤技术在使原煤部分有机物或无机物含量减少的过程中,使得洗选煤废水含有的悬浮物、重金属离子和各类浮选剂渗入地下,进而污染地下水。四是矿区人类的生活性活动本身造成大量生活污染水排放,使得各种溶解态有机质和无机盐、微生物融入地表水系统,造成污染。
  2 保护矿区水资源的措施和建议
  采煤必须兼顾水资源保护,以解决好水资源可持续开发利用问题,使得煤炭资源和水资源能够共同为人类活动提供能量。笔者认为,在采煤活动中保护水资源,必须综合规划、源头控制、增水减污和节水处理同时进行,以实现水资源的永续利用。
  2.1 合理规划煤水系统关系
  矿区水资源是满足矿区作业和生活的重要资源,必须重视这一问题,在战略高度加以保护和利用,因此煤炭安全生产监管、水利、环保等部门必须从兴利和保证供水的角度来研究和开展相关工作。
  处理好煤炭资源和水资源的关系,必须走科学发展之路,保证生态环境可持续。笔者认为,一是对采煤和水资源保护的影响关系进行进一步的深入研究,确定问题的难点在何处,并组织技术攻关,以将采煤对水体影响降至最低。二是全面规划,统一布局,加大对煤矿安全生产管理的力度,对污染严重、布局不合理、非法开采、越层越界开采影响大的矿加大整治、关停力度,特别是五小煤矿更应该予以关停并转。三是在煤矿生产过程中持续性地开展水环境影响评价工作,要借鉴国外煤矿生产的先进经验,对我国煤矿生产的水环境影响评价研究和评价,以及时根据评价结果制定技术可行、布局合理、对环境危害较小的最佳采煤方案,以有效保护水资源。四是严格执行采煤过程中必须遵守的《矿产资源法》、《水法》、《水污染防治法》等法律法规和相关规定,合理进行开采布局,采用正确的开采方法。
  2.2 合理处理采煤和水土系统的协调发展关系
  采煤必然会破坏部分土壤植被,并可能因为包气带增厚诱发旱灾,产生新的水土流失。因此,必须处理好“三废”问题。笔者认为,要正确处理好这一问题,就需要强制性地要求煤矿,促使其从盈利中开出一定数额的水土流失补偿费和治理费,因地制宜地做好矿区水土保持综合治理,并以《矿产资源法》、《水土保持法》等法律法规来教育群众,敦促其开展“三废”治理活动。
  2.3 强化水资源保护工作的统一管理
  水资源自身尤其规律,在消除煤炭开采对“三水”转化的影响工作时,必须尽快改变整治水资源工作条块分割、各自为政的现状。这意味着,不仅要解决地表水与地下水关系,还要科学统筹分配生活、工业和农业用水,进而在统一管理下做好水资源的节约保护、综合利用工作,促使水资源形成良性的有机循环、真正做好保护性开发,进一步做好矿井水、生活生活和工业污水的整治及处理回用工作。
  2.4 推广应用保护水资源新技术
  注浆堵水的办法,在国内外均有成功的经验。实践证明,它是一种行之有效的治水方法。注浆堵水是用具有一定压力和浓度的浆液(如粘土泥浆、水泥浆、化学浆),通过钻孔注人一定深度的开采破坏影响带,使其扩散、凝固,形成地下帷幕(阻力层),达到保护上覆地下水的目的。它不仅可以保护地下水资源,而且可以大量减小矿坑排水工程设备投资。注浆堵水的方法适宜于开采深度浅,又处在规模较大的地下含水系统的矿区
  应用。
  2.5 综合利用矿坑水,防治水资源污染
  矿坑水综合利用的出路在于,一是以流域集。中,由水量定规模,就近建设洗煤焦化厂,实现矿坑水重复利用,提高矿坑水复用率。二是利用水质较好的矿坑水解决煤矿职工和农村生活用水,适度发展水浇地。并可以根据煤矿分布特点,充分利用有利的山区地形条件,在煤矿附近沟谷内逐级修筑谷坊坝,把矸石堆积于坝内,堆放达到设计高度后,上覆种植土,使之变成沟
  坝地。
  3 结束语
  煤矿开采作为人类活动的一种,正在逐渐改变着人类的生活环境尤其是水资源条件。鉴于淡水是珍贵资源,必须采取整体性的解决方案对才没引起的水体问题进行解决。总体来说,要做好预防和治理工作,不仅要采取具体技术措施,还要在整体上通过法律、经济、工程等综合治理下手,才能利用各种特殊开采技术和污水处理技术有效控制水资源的破坏,使矿井水资源节约化,为国民经济的可持续发展奠定坚实的基础。
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