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礦山堆浸廢水屬於高污染

發布時間:2022-07-01 00:47:26

『壹』 地下水污染與環境演化趨勢

一、地下水污染原因分析

我省平原地區淺層地下水的水質趨於惡化,尤其是豫北的南樂—內黃—滑縣、修武—衛輝一帶,中東部的開封—長葛—許昌—漯河—上蔡一線以東地區和南陽盆地西南部地區,環境質量不容樂觀。其中部分組分的分布受環境水文地球化學規律的控制如高鐵、高錳、高銻、高氟、低碘等,屬於原生態的劣質水;而更多的則與人類工程活動緊密相關,如總硬度、礦化度、「三氮」、高錳酸鹽指數(化學耗氧量)、揮發酚、六六六含量的變化等,則是人為因素污染所致。盡管我省各地地下水污染原因和污染途徑不盡相同,但是歸納起來可以認為,造成我省地下水水質污染的主要原因是:未經處理的工業「三廢」和城鎮生活污水的大量排放;農葯化肥的不合理施用;礦產資源的大規模開發,造成礦渣的亂堆亂放和選礦廢水任意排放。

(一)全省工業「三廢」、生活污水排放情況

據統計,全省的工業「三廢」排放總量呈逐年遞增趨勢。其中,工業廢水排放量1965年為4.9×108m3,1985年為12.8×108m3,2004年已增加到13.3×108m3;工業廢氣中的二氧化硫排放量由1990年的49×104t增加到2004年的111×104t;固體廢物產生量由1990年的2039×104t增加到2004年的5140×104t,增加152%,見表3-3。盡管我省環境保護的力度不斷加大,工業廢水排放達標率已由1990年的43.5%提高到2004年的93.7%,但對環境尤其是地表水環境造成的壓力依然很大。

表3-3 河南省工業「三廢」排放及處理情況

隨著城市化進程的加快,城鎮人口急劇膨脹,生活污水排放量也相應增加。2004年,全省廢水排放總量為25.06×108m3,其中生活污水排放量為11.73×108m3,約佔47%。

(二)全省農葯、化肥施用情況

由表3-4可以看出,全省農葯化肥的施用量呈逐漸增加趨勢。其中,化肥施用量(折純量)1978年為52.54×104t,1988年增加到154.57×104t,1998年為320.80×104t,2004年已增加到493.16×104t。2004年的化肥施用量較1978年增加了839%。全省農葯的施用量亦呈逐年遞增趨勢:1990年全省農葯施用量為3.31×104t,2000年為9.55×104t,10年間增加了近2倍。農葯使用量為1.5kg/ha,以有機磷類、聚酯類農葯為主。進入21世紀以後,全省化肥施用量仍在繼續增加,至2004年,全年化肥施用量已達10.12×104t。農用化肥使用量為2501kg/ha,氮、磷、鉀施用比例為:1:0.4:0.19,氮肥充足,部分地區用量偏高,鉀肥不足。農用塑料薄膜的使用量1990年為2.75×104t,2004年增加到10.16×104t,較1990年增加了269%。表3-5反映了2004年度我省各地區農葯化肥施用情況。從此表可以看出,在18個地(市)中,該年度化肥施用量最多的屬南陽市,為67×104t;化肥施用量最少的是濟源市,化肥施用量為2.1×104t。該年度農葯施用量最多的是周口市,為1.77×104t;最少的是濟源市,農葯使用量為0.04×104t。2004年全省化肥施用量4931580t(折純量),其中氮肥2213036t,磷肥1024159t,鉀肥475422t。農業面污染源對環境的影響也不可輕視。農葯、化肥的大量使用,不僅污染了土壤,還影響到地表水和地下水的水質。

表3-4 河南省歷年農葯化肥使用情況統計表

表3-5 2004年全省農葯化肥施用情況統計表

續表

(三)礦業開發過程中廢水、廢渣、廢石的排放概況

我省是礦業大省,礦業的大規模開發勢必會導致一系列環境地質問題的產生,對環境造成一定程度的影響。礦山廢水含礦坑水、選礦廢水、堆浸廢水、洗煤水;廢渣包括尾礦、廢石(土)、煤矸石、粉煤灰。據《河南省礦山地質環境調查與評估報告》,全省礦坑水年產出量4.68×108m3,年排放量3.76×108m3,廢石、廢渣年產出量0.32×108t,年排放量0.20×108t,累計積存量2.75×108t(表3-6、表3-7)。全省各礦山企業佔用、改變破壞土地狀況:采礦場佔地9079.67公頃、固體廢料場1703.93公頃、尾礦庫721.99公頃。

表3-6 全省礦山企業廢水廢液排放量表

表3-7 全省礦山企業廢渣排放量表

工業廢水和生活污水及開礦排出的大量廢水不僅污染了土壤,更嚴重地污染了地表水體,致使境內絕大部分河流水質變差,失去使用功能,有的直接變成了排污河。而這些被污染了的地表水體又通過灌溉或直接滲透等途徑使地下水受到了污染。礦山廢渣、工業固體廢棄物、農業上施用的農葯化肥則是在降水作用下,經過溶解、淋濾、離子交換等一系列物理、化學作用使污染物通過包氣帶進入地下水中的。

二、地下水環境演化趨勢

經過對歷史資料的分析和對比,河南省地下水環境已發生了很大變化。而這種變化,始終與人類生產、生活及各種經濟活動息息相關。下面根據不同時期的區域水文地質調查資料和多年來城市地下水質監測結果,概述我省地下水環境的演化趨勢。

概括起來,不外乎兩方面的變化,即量與質的變化,而量的變化則主要反映在水位的變化上。

(一)開采量不斷加大,地下水位持續下降

前已述及,20世紀50年代,全省地下水年開采量僅(20~25)×108m3,到20世紀末,已增加到130×108m3,增加了6倍。開采量的迅速增加,直接導致地下水位的迅速下降。據有關資料,河南省區域淺層地下水位埋藏深度,在60年代之前普遍較淺,80%以上的區域地下水位埋深小於4m,最大埋深不足6m;從90年代起地下水水位逐年下降,1976年,水位降落漏斗已經形成,漏斗中心水位埋深10~15m,尚未出現埋深大於16m的區域;到90年代初地下水位埋深小於4m的區域縮小近半,最大水位埋深達到16m 左右;90年代末地下水水位埋深小於4m的區域已較小,埋深在4~8m 間的區域面積最大,豫北局部地區地下水水位埋深達20~22m。到2005年,水位仍在持續下降,區域水位降落漏斗總面積已達近萬平方千米,水位埋深超過8m的地區已達21224km2,其中超過16m的地區就達5166km2,漏斗中心水位埋深已達32~33m。

圖3-3和圖3-4反映了降落漏斗區水位變化情況。其中清豐淺井位於南樂—滑縣漏斗區,從1983至2005年的22年間,水位下降9.28m,年均下降0.42m;孟州氣象局淺井位於溫縣—孟州漏斗區,自1989年以來水位下降了13m,年均下降0.81m。

圖3-3 清豐縣氣象局淺井多年水位動態變化曲線

圖3-4 孟州市氣象局淺井水位動態變化曲線

河南省區域淺層地下水歷年水位埋深面積變化情況見表3-8。此表表明:40年來,我省平原地區淺層地下水水位埋深發生了巨大變化,水位埋深普遍加大,其中小於2m的分布面積已由1964年的23549km2減少到2005年的8415km2,而大於4m的區域面積則顯著增加。

表3-8 河南省平原區淺層地下水水位埋深面積變化對比表 單位:km2

(二)水化學類型趨於復雜化

水化學類型反映了水的總體特徵,其變化直接反映了地下水環境的演化趨勢。在自然狀態下,地下水中陰離子以重碳酸根(

)、硫酸根離子(

)、氯離子(Cl)為主。1985年,平原地區淺層地下水水化學類型主要為三種陰離子:重碳酸根(

)、硫酸根離子(

)、氯離子(Cl)相互組合,共出現了27種不同的水化學類型;而本次調查採用相同的分類方法,共出現76種不同的水化學類型。尤其值得注意的是,又出現了新的水化學類型——硝酸根(

)型,陰離子中,硝酸根佔了主導地位,這在以往是沒有過的。雖然此類型水分布面積不大,但這充分說明地下水中氮的污染已相當嚴重。表3-9反映了2005年與1985年相比水化學類型演變情況。由此表可知,從全區來講,與20年前相比,簡單的HCO3型水的分布面積減少了9437km2,其他復雜的水化學類型面積相應擴大,水化學類型也更加復雜。這說明20年來我省平原地區淺層地下水質趨於惡化。

表3-9 不同時期河南省淺層地下水水化學類型分布情況對比表

(三)水的礦化度發生了變化

地下水礦化度的變化不僅取決於地質環境條件,人為因素的影響同樣不可忽視。從全區來講,淺層地下水礦化度的變化與人類工程活動緊密相關,其變化大致可分為兩個階段。

第一階段,從20世紀60年代到80年代為水質淡化期。60年代之前地下水開采量較小,水位普遍較淺,80%以上的區域地下水位埋深小於4m,蒸發作用強,土壤鹽鹼化較為嚴重,地下水的補給、徑流和排泄基本處於自然狀態。60年代初期,河南省大中小型水利工程全面鋪開興建,先後上馬了三門峽、宿鴨湖、昭平台、白龜山、鴨河口、陸渾等大型水庫。平原地區由於在河道中節節打壩攔蓄,開辟共產主義、東風、紅旗、躍進四大引黃口大引大灌,造成地下水位迅速上升,豫北和豫東及沿黃地區出現大面積土壤鹽鹼化。1964年,全省鹽鹼地面積達79×104ha,水的礦化度高,局部地段達17.63g/l。自1965年開始,全省大規模開展群眾性的打井運動,治理鹽鹼化,井灌事業迅速發展,地下水開采量增加,水位迅速降低,豫北地區出現了水位降落漏斗,土壤鹽鹼化程度大大降低,水質逐漸淡化,礦化度降低,鹹水分布面積縮小,淡水區域擴大。到1985年,鹹水(礦化度>1.0mg/l)面積縮小到12784km2,其中礦化度>2.0mg/l的分布面積1198km2

第二階段,為礦化度基本穩定或略有升高期。20世紀80年代以來,開采量仍在逐漸增加,大部分地區淺層地下位埋深在4m以上,一方面蒸發強度減弱,土壤淋濾作用增強,不利於土壤中鹽分積累;但另一方面水位降低,有利於高礦化度廢污水的滲入,造成淺層地下水污染而使礦化度升高。表3-10就反映了這種變化。與1985年相比,濮陽東南部沿黃地帶、封丘東北部、商丘北部地帶水質淡化,礦化度降低,而內黃—南樂、獲嘉—新鄉、許昌—太康—民權、上蔡—新蔡—正陽和南陽盆地西南部地區水的礦化度則有所升高。表3-10表明,2005年與1985年相比,含量<0.5mg/l的地區面積減少了9121km2,而含量0.5~1.0mg/1、1.0~2.0mg/l、>2.0mg/l的面積則分別增加了7730km2、193km2、1198km2。從整個平原地區來講,水的礦化度基本穩定,部分地區有升高趨勢。

表3-10 不同時期河南省淺層地下水礦化度變化情況對比表單位:km2

(四)高氟水區范圍縮小

地方性氟中毒是我省一個突出的環境地質問題。20世紀80年代初,全省高氟水區(含量>1.0mg/l)分布面積達3.17×104km2,佔全省國土總面積的19%,其成因多屬於鹼化型。其中平原及崗區高氟水分布面積為26654km2。全省共有氟中毒患者385.55萬。我省在飲水型氟中毒病區廣泛實施了改水降氟措施,收到良好效果。截至1997年底,已建改水工程6000多處。20年來,我省西部和南部地區水氟含量基本沒有變化,豫北和南陽盆地的大部分地區水氟含量有所降低,中東部的大部分地區水氟含量則有升高趨勢。與1985年相比,在我省平原和崗區,高氟水面積減少了3474km2(表3-11)。安陽—淇縣一帶的太行山前地帶、洛陽以西的平原和崗區包括靈三盆地和伊洛盆地西部、黃淮海平原西南部南陽盆地唐河—泌陽段等地淺層地下水中的氟化物含量自1985年以來未發生變化,仍屬於低氟水區;新鄉—焦作—沁陽—孟州—溫縣—武陟所構成的環形地帶、洛陽—鞏義—鄭州市區一帶、新鄭—尉氏—開封縣、杞縣—民權等地水氟含量也未發生大的變化,仍屬於中氟水區;清豐—濮陽—浚縣、台前—范縣—濮陽縣南部沿黃地帶、修武—獲嘉、虞城等地,水氟含量保持不變,在1~2mg/l之間,仍屬於高氟水。豫北的南樂—內黃—滑縣—長垣一帶和南陽盆地的鄧州市北部及唐河縣西北部地區水氟含量有所降低。長葛—通許—太康—睢縣—寧陵—永城南部以及蘭考、中牟、項城、沈丘等地水氟含量有所增加。

表3-11 不同時期河南省淺層地下水氟含量變化情況對比表

(五)總硬度大面積升高

與1985年相比,豫北的浚縣—濮陽、豫西的洛寧、豫東的周口—鄲城、豫南的羅山—潢川等局部地段硬度略有降低,靈三盆地、沿黃地帶孟津—蘭考段、中部的寶豐—臨潁—太康、豫南的上蔡—信陽一帶和南陽盆地東部硬度基本保持不變,其餘大部分地區硬度普遍升高。由表3-12可以看出,超標區(含量>450mg/l)面積較1985年增加了23380km2。目前,我省平原地區淺層地下水總硬度超標范圍已達45047km2。這是因為城市大量排放工業廢水與生活污水,以及城市郊區引用污水灌溉,污廢水中很多酸、鹼、鹽類等物質被帶進土壤層,經過化合分解、離子交換與離子效應等化學作用,把土壤中的鈣、鎂物質溶解或置換出來。同時,工業廢渣和城市生活垃圾里含有許多有機物與無機物,它們被隨意堆放,或用作農肥,在陽光、氧氣、二氧化碳、水分以及生物的作用下,發生分解、氧化,也把土壤中的鈣、鎂物質置換出來。這些鈣、鎂物質又隨雨水、灌溉水和污廢水滲入地下,從而引起淺層地下水硬度的升高。

表3-12 不同時期河南省淺層地下水總硬度變化情況對比表

『貳』 初期雨不屬於廢水對嗎

初期雨水,顧名思義就是降雨初期時的雨水。但是,由於降雨初期,內雨水溶解了空氣中的大量容酸性氣體、汽車尾氣、工廠廢氣等污染性氣體,降落地面後,又由於沖刷瀝青油氈屋面、瀝青混凝土道路、建築工地等,使得前期雨水中含有大量的有機物、病原體、重金屬、油脂、懸浮固體等污染物質,因此前期雨水的污染程度較高,通常超過了普通的城市污水的污染程度。如果將前期雨水直接排入自然承受水體,將會對水體造成非常嚴重的污染,必須對前期雨水進行棄流處理,可以設置雨污切換裝置,將降雨初期雨水分流至污水管道,降雨後期污染程度較輕的雨水進過預處理截留水中的懸浮物、固體顆粒雜質後,可以直接排入自然承受水體,有效的保護我們的自然水體環境。

『叄』 優化資源開發模式 加強經濟利益調節——關於礦山生態環境保護與治理的調研報告

編者按 如何轉變舊的過度消耗資源、破壞生態環境的發展模式;如何轉變舊的發展理念,科學配置資源,建立有效的保護生態環境政策體系,實現經濟、社會、生態協調發展戰略,是當前亟待解決的問題。在這個背景下,遵循人地協調發展的規律,合理利用礦產資源,把礦業活動限制在資源承載力和生態環境容量許可的限度內,特別是保護和治理恢復礦山生態環境,成為目前礦政管理工作一項重要課題。

前不久,受環境保護部科技標准司的委託,國土資源部咨詢研究中心承擔了《關於建立建全我國保護生態環境政策的建議》課題項目。項目組先後赴江西、浙江兩省重點開展對江西省德興銅礦和浙江省舟山市慶豐採石場礦山生態環境保護與治理工作的實地調研,以科學發展觀為指導,通過綜合分析研究我國資源開發與生態環境保護中存在的主要問題,著力從體制、機制、法律、法規、管理監督等方面提供政策依據,提出一些符合客觀實際和可操作性政策建議。現將調研報告的精華部分選編刊發,謹供讀者學習交流。

一、現狀:我國礦產資源開發的雙重效應

礦業開發為我國經濟社會發展提供了大量的物質資源,對經濟社會發展起了巨大的推動作用,產生巨大的經濟效益,但同時也對生態環境造成不同程度的負面影響,礦產資源開發產生雙重效應:一是礦產資源開發為我國經濟的增長、財富的積累和擴大就業等方面發揮了積極的作用,為國家經濟和社會的繁榮與穩定作出了巨大貢獻。二是礦產資源開發同時也引起生態環境問題,往往帶來污染環境、破壞生態、誘發地質災害等方面的不利影響。

(一)礦產資源開發帶來經濟與社會的繁榮與穩定

礦產資源作為生產資料,是生產力組成要素,是生產力發展的重要物質基礎。開發礦產資源對於推動經濟社會發展,促進財富積累,增加就業崗位發揮了重要作用。

進入21世紀,由於國內需求和全球礦業市場的雙重拉動,我國礦業獲得持續高速發展。2005~2007年,我國礦業產值在全國工業增加值、工業總產值以及GDP總體上佔1/10,礦業已成為我國國民經濟的重要支柱。在資源全球化的今天,資源的佔有、資源的開發以及資源的爭奪已成為當今處理國際關系的重要內容。目前,全球經濟危機嚴重沖擊礦業市場,礦產品價格大幅下跌。但我國工業化、城鎮化階段,經濟社會發展對礦產資源長期依賴的態勢不會改變,「危」中之「機」是調整結構,夯實基礎,理順關系,蓄勢待發。

(二)礦產資源開發對生態環境造成的不利影響

礦產資源開發產生的負面效應主要是引發生態環境問題,集中反映在污染環境、破壞生態和誘發地質災害等方面。

首先,礦山及其選、冶部門直接排放的廢氣、粉塵及廢渣使大氣污染並產生酸雨,其中以硫化工業和煤炭行業最嚴重,污染物多為煙塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和放射性物質,以及汞、砷、鎘等有害物質。其次,我國礦業活動產生的廢水主要包括礦坑水,選礦、冶煉廢水及尾礦池水等。眾多廢水未經達標處理就隨意排放,甚至直接排入地表水體中,使土壤或地表水體受到污染,其中煤礦、金屬、非金屬礦山的廢水以酸性為主,並多含大量重金屬及銅、鉛、鋅、砷、鎘、六價鉻、汞、氰化物等有毒、有害元素及懸浮物。再其次,礦山尾礦尤其是浮選尾礦中殘留的選礦葯劑有氯化物、氰化物、硫化物、松油、有機絮凝劑、表面活性劑等,受到陽光、雨水、空氣的作用及其相互作用,就會產生有害氣體、液體或酸性水,加劇重金屬的流失,嚴重污染地下水和土壤。此外,礦山的廢石、廢渣的堆存還佔用了大量的土地資源。據有關資料顯示,我國礦業及相關行業固體廢棄物堆存情況相當嚴重,所佔比重超過了總固體廢棄物的85%。

礦山開發對水資源的破壞主要表現在地下水源枯竭或流量減少。疏干排水及廢水廢渣的排放導致地表水、地下水系統失衡,造成大面積疏干漏斗、泉水乾枯、水資源枯竭、河水斷流、地表塌陷,產生地下水降落漏斗和地面沉降,影響礦山地區的生態環境。大規模的采礦活動常使地形發生較大改變,破壞原始地貌。礦山開採在佔用土地的同時,還對耕地、森林、草地等造成了破壞。據不完全統計,我國因采礦佔用的土地面積約586萬公頃,破壞土地157萬公頃,並以每年4萬公頃速度遞增,破壞林地面積166萬公頃,破壞草地面積26.3萬公頃,工礦廢棄地復墾率不到12%。

此外,礦產資源開發不當還會誘發冒頂片幫、地表塌陷與裂縫、滑坡與泥石流等地質災害。冒頂片幫是地下開采空間頂板和邊幫岩石冒落、崩塌,是礦山開采最直接的地質災害。據統計,我國有色金屬地下開采礦山冒頂片幫造成的人員死亡人數占礦山總事故死亡人數的18%。采礦活動引起大面積的地表塌陷,在塌陷同時,地表出現高度、深度不等的裂縫。近十餘年來,金屬礦山地表塌陷呈急劇上升的勢頭。受采礦影響而引起的山體滑坡在全國許多礦山時有發生,廢石堆積體、尾礦庫等都可能誘發泥石流。據調查,全國有9000多座尾礦庫,一半以上沒有安全許可證,大部分是病庫、危庫、險庫。

二、回顧:我國礦山生態環境保護與治理歷程

從20世紀70年代開始,我國礦山生態環境保護與治理經歷了三個發展階段。

礦山生態環境保護與治理制度的初創時期(1972~1984年)。這時期,我國由於環境問題的日益突出和重大環境問題的爆發,開始糾正資源開發過程中對環境造成的危害的行為,並對重大礦山生態環境問題開始進行治理。隨著我國《憲法》的修改完善,我國的生態環境保護工作開始步入依法、有序的發展階段。與此同時,相應的環境保護管理機構開始建立並初具規模,保證了各項環境保護和治理制度的有效實施。

1982年,我國政府先後出台了一系列關於環境保護與治理的法規制度,強調生態環境保護的重要性。但是,針對礦山生態環境的機構和法制建設還未引起全社會的重視,礦山生態環境保護與治理仍然處在一種無序狀態。雖然一些國有大型礦山對礦山環境開始保護與治理,但大多數礦山並未採取有效措施保護與治理礦山環境。20個世紀60、70年代,一些礦山就開始了土地復墾,但復墾率極低,在70年代我國有色金屬礦山復墾率僅12%。

礦山生態環境治理低谷期(1985~1989年)。我國最早的礦山生態環境治理實踐始於1983年,當時以雲南昆陽磷礦為試點,對每噸礦石徵收0.3 元,用於開采區植被及其他生態環境破壞的恢復費用,取得了良好效果。但是,1985年以來,受「大礦大開,小礦放開,有水快流,國家、集體、個人一齊上」思想影響,放鬆了對鄉鎮集體礦山企業和個體采礦活動的控制與管理,形成一哄而上,遍地開花的混亂局面。一些地方亂采亂挖,根本不採取與之相適應的礦山生態環境保護措施,開采技術落後,開發利用效益低下,致使我國礦山生態環境遭到嚴重破壞,生態環境恢復與治理停滯不前,舉步維艱。統計數據表明,20個世紀80年代我國礦山廢氣處理率僅12.24%,有色金屬礦山工業廢水復用率58%,土地復墾率停滯不前。一些中小礦山對生態環境破壞尤為嚴重。

礦山生態環境保護與治理有序開展期(1990年至今)。此時,我國相應的礦山生態環境治理機構逐步建立,國家和有關政府部門制定和出台了一系列環境保護的法律、法規、標准以及相關政策措施,使礦山生態環境保護與治理逐步進入法制軌道,呈有序發展態勢。原地質礦產部成立了地質環境司,專門承擔礦山生態環境保護與治理的政府職能。各地方也相繼成立了地質環境處及地質環境監測中心(站),逐步完善礦山生態環境保護與治理的組織機構建設。

2002~2005年,國土資源部組織完成了《全國礦山地質環境調查與評估》工作,並發出《關於開展省級礦山環境保護與治理規劃編制工作的通知》。除此之外,國土資源部和各產業部門還制定了一系列礦山生態環境保護與治理的制度、政策和措施,一些地方性法規中也涉及到礦山生態環境保護。在實際操作中,國土資源部已嚴格限制對生態環境有較大影響的礦產資源開發,禁止在自然保護區、重要風景區和重要地質遺跡保護區和地質災害危險區開采礦產,嚴格禁止土法煉焦、煉硫、煉鐵等,加強了對礦山「三廢」治理的監管和查處力度。這樣在很大程度上糾正了礦山開采破壞資源、環境的不正之風,維護了礦山生產的正常秩序。

2009年國土資源部出台的《礦山地質環境保護規定》,是礦山生態環境保護與治理法規建設的重大舉措,將對礦山生態環境保護與治理起到重要的保障和推動作用。

三、案例:礦山生態環境保護與治理典型剖析

項目組選擇對江西省德興銅礦和浙江省舟山市慶豐採石場進行礦山生態環境保護與治理的實地調查與分析研究。一是調研德興銅礦典型礦山生態環境保護與治理情況和問題,分析德興銅礦資源開發對礦區周圍生態環境造成的影響,總結德興銅礦集團創建綠色生態礦山的成功經驗。二是對浙江省進行調研,浙江省不僅在推進我國全面建設小康社會中發揮著引領作用,同時在礦山生態環境保護與治理中也起到了積極的典範帶動作用。通過不斷創新治理模式,制定有效政策措施,礦山生態環境保護與治理已取得了良好治理效果。舟山市慶豐採石場經過幾年的生態環境治理,目前已取得了礦山生態環境根本改善與土地節約集約利用雙豐收。

(一)江西省德興銅礦礦山生態環境保護與治理

江西省德興銅礦是世界五大斑岩銅礦之一,亞洲第一大銅礦山,我國最大的露天采礦場,是全國有色金屬工業的重要生產基地。德興銅礦在大規模開采礦產資源的同時,十分重視生態環境的保護與治理,效果顯著,成績斐然,被譽為全國著名綠色礦山,同時被確定為江西省生態環境監察試點單位之一。

德興銅礦大規模礦產資源開發對礦山及周邊生態環境造成較大影響,主要表現在:一是酸性廢水對大塢河水及兩岸土地造成嚴重污染,水質呈褐色,魚蝦絕跡,種植物減產。二是采場的固體廢棄物占據了大量的土地資源,森林植被減少,形成多個廢石裸露區,改變了這些地區地貌、水系和小氣候特點,產生熱島效應,打破了礦山原有的生態環境格局。

近年來,德興從土地復墾與生態恢復,治理酸性廢水等方面加大了礦山生態環境恢復與治理的力度。從20世紀80年代初,江銅集團就開始進行生態復墾的試驗研究,經過20多年的努力,現在德興銅礦1號尾礦庫近90公頃沙化土地全部被植被覆蓋,壩體上建立了苗圃基地,凈化水池發展水產業,基本實現了生態恢復的目標。從20世紀90年代開始,德興銅礦在露天采礦場邊坡、廢石場等地開展生態恢復實驗,建立植被生態恢復示範基地。截至目前,德興銅礦已完成水龍山廢石場生態復墾工程、銅廠采礦場工程機械工段綠化工程、南山堆浸廠綠化工程、大山廠原礦工段綠化工程、富家塢采礦場綠化工程、富家塢聯絡道綠化工程等等。德興銅礦全礦經過20多年的艱苦奮斗,綠化面積達1110.83萬平方米,綠化率96.80%,綠化覆蓋率達30.28%,職工人均佔有綠地面積897平方米。

被酸性廢水浸泡的大塢河一直是江銅集團治理的重點。2001年通過國際互聯網招標,從加拿大引進HDS先進技術治理酸性廢水。將酸性廢水一分為三,1/3 用於廢石場噴淋浸出銅,每年回收銅金屬1500噸;1/3排入尾礦庫與庫中鹼性水中和後,返回選廠作為生產用水;1/3引入廢水處理站處理達標後排入大塢河,排放的水質已基本達地面水的標准,大大改善了大塢河水環境。

德興銅礦礦山生態環境恢復與治理經驗主要有:轉變觀念,統一認識,齊抓共管,以我為主,不等不靠;堅持「環境影響評價」制度和「三同時」制度、「礦山生態環境保護和復墾履約保證金」制度,以保證礦山建設項目與環境保護項目同步設計、施工、完成;同時,建立了一套完整的礦山生態環境保護與治理機制,走集約化規模生產的道路,通過礦山企業兼並和股份制改制、上市融資擴大經營規模,壯大經濟實力,使公司有能力逐步加大環保投入,也從根本上杜絕了亂采亂挖、盜礦,破壞環境的行為。此外,德興還自覺接受中央和地方政府的監管,積極主動協調好與礦區居民關系,共同參與建設綠色家園活動。

(二)浙江省慶豐採石場生態環境治理復綠工程

浙江省是我國東部經濟比較發達地區,在推進我國全面建設小康社會中發揮著引領作用,同時浙江省大力實施「千礦整治、百礦示範」工程和邊開采邊治理的計劃,通過礦區整治與景觀再造、礦區整治與生態公益林建設、礦區整治與建設用地復墾相結合的措施和辦法,著力改善礦區自然生態環境。2008年頒布了《浙江省省級綠色礦山創建管理暫行辦法》,實行分級管理逐級申報的管理模式,運用經濟手段,減少破壞生態環境與資源浪費,確保礦山生態環境達到綠色礦山創建的要求,礦產資源開發逐步走上資源利用集約化、開采技術科學化、生產工藝環保化、企業管理規范化、閉坑礦區生態化的科學發展之路。對廢棄礦山的治理本著「土洋結合、以土為主」的治理思路,分別採取台階式、板槽式、回填種植式、築穴及混噴式、人工促進自然復綠式、平整綜合利用式、四旁綠化式、藤蔓植物攀爬式、大樹遮擋式、掛網客上噴播式等多種整治復綠方式,取得了較好的治理效果。

浙江省舟山市位於我國東南沿海,積極主動開展「綠色礦山」創建工作,把「生態舟山」「綠色舟山」作為戰略目標,實施礦山生態環境精細化管理,實現礦山環境的整治從單純追求數量治理向質量治理轉變。舟山市「百礦示範」工程——慶豐採石場生態環境治理復綠工程就是一例。慶豐採石場位於定海城區東南火龍崗山西麓,自20個世紀50年代以來,開采從未中斷,已形成寬300餘米,坡緣周長約700餘米,開采面高達140餘米的人工陡坡。隨著市區的不斷擴大,採石場周邊已開發為居住用地及部分軍事用地,礦山開采嚴重地威脅著坡麓附近居民的安全。同時,由於該採石場規模大,在城區的大部分地區都能見其裸露的山體,嚴重影響了城市的景觀。為加快生態市建設步伐,2001年8月,舟山市政府決定關閉慶豐採石場,並對關閉後的採石場進行地質環境綜合治理,整個工程採用掃石牆+爆破削坡+石碴回填+生態復綠的優化設計方案及復綠施工招標方式,為降低復綠工程成本,將部分礦山復綠任務「捆綁」交由開發企業限期完成,以解決礦山土地開發的前期投入。由於因地制宜地選擇整治復綠施工方法,使採石場周邊遺留的崩塌、滑坡地質災害隱患明顯減少,礦山自然生態基本得到修復,改善了礦區及周邊人民群眾生活、生產環境。2008年5月,通過了浙江省國土資源廳礦山生態環境治理復綠工程的竣工驗收。該礦山生態環境治理後綠化總覆蓋率達95.9%以上,其中木本植物覆蓋率達30%,草本植物覆蓋率70%,礦山生態環境復綠總面積達70655平方米,整理出39600平方米的可建設用地,取得了礦山生態環境根本改善與土地節約集約利用雙豐收。

四、問題:制度機制亟需健全,法律法規體系有待完善

雖然我國礦山環境問題已經引起各方面的重視,但是由於環境產權制度仍未建立,無成本開發,以及利益分配不合理等方面的原因,礦山生態環境保護與治理工作滯後,總體來看,目前礦山環境保護與治理面臨的主要問題有:

(1)認識不到位,重開發、輕環保。只重視經濟發展而忽視環境保護的觀念並未根本改變,寧可犧牲環境,也要保GDP增長。

(2)環境產權制度未建立。實踐中往往因各種復雜關系使生態環境歸屬模糊,產權不清;一些企業未承擔起對環境保護的權利和義務。現階段如何合理界定環境產權,探索有效保護、開發利用資源的資源環境產權結構和管理制度是一個亟待解決的問題。

(3)無環境成本開發,資源價格機制未理順。目前資源的價值沒有體現資源的稀缺性,也沒有將環境生態成本納入其中,資源價格形成機制沒有理順。礦產品開發成本缺失是礦山企業尤其是民營礦山虛增利潤,乃至形成暴利的原因之一,也是礦山生態環境不能根本治理的主要原因。

(4)利益分配不合理。由於礦產品環境成本缺失的部分都擠進了礦業利潤,進而不可避免地會造成各個生產要素和利益分配不合理。政府和礦山企業受益而當地老百姓非但不能受益,反而因生態環境的破壞成為受害的主體。受益受損主體在時間和空間上不對稱。

(5)資源開發模式不合理。當前主要存在三種開發模式:只開采礦產資源,不治理環境;先開采,後治理;邊開采邊治理。前兩種資源開發模式不可取。把礦業經濟與環境保護協調發展,才是礦山可持續發展的唯一正確之路。

(6)礦山生態環境恢復治理和評價技術標准尚未完全建立。現有評價標准已遠遠不能滿足礦山評價要求,而且由於各地標准不統一,或根本無執行標准,給一些企業治理環境不力留下很大空間。

(7)環境治理投入不足,治理技術手段落後。我國已建立礦山生態環境治理專項基金,用於礦山環境恢復與治理,但因治理成本高,經費缺口大,治理率還不高,加上技術相對落後的粗放型治理狀態,礦山生態環境恢復與治理任重道遠。

(8)管理體制不完善。由於責任不明確,分工不協調,職責交叉、分散,標准不一,各相關部門依據各自職責制定和實施各種標准,未能進行充分和有效的協調,礦山生態環境治理項目實施難以到位。

(9)監管機制不健全。尚未建立專門的礦山生態環境監管執法機關,基本採用多部門不定期聯合執法,缺失監管責任主體,使礦山生態環境成為監管真空。

(10)環境保護法律法規體系不完整。我國目前還沒有制定具體的法律依據和管理規范鑒於礦山生態環境的復雜性,僅僅一些產業部門和地方政府制定和出台一些礦山生態環境保護與治理的法律文件和政策措施是不夠的。

五、建議:加強宏觀調控,用好經濟調節的杠桿

通過理論分析、研究及典型案例分析,我們從八方面對礦山環境保護與治理提出政策建議,僅供決策部門在制定礦山生態環境政策和環境保護規劃中作參考。

(一)理順資源開發與環境保護的關系

按照黨的十七大報告要求,「堅持節約資源和保護環境的基本國策」,「建設資源節約型、環境友好型社會」,「以人為本,全面協調可持續發展」,落實科學發展觀,將人與自然和諧相處納入經濟社會可持續發展目標。解決我國礦山生態環境出現的種種問題,關鍵是要把礦產資源開發與礦山生態環境保護重要性的認識統一到科學發展觀上來。加強礦山生態環境保護的宣傳教育,增強人們的環境保護意識,理順資源開發與環境保護的關系。

(二)發揮政府宏觀調控和市場配置資源的基礎性作用

政府宏觀調控的基本著力點是要推動資源開發與環境保護平衡、協調發展,既要通過資源開發促進經濟發展,又要保護生態環境。相關政府部門應建立資源環境安全的監控和預警機制,隨時監測目標的運行發展狀態,並根據警報信息和響應系統,採取相應的調控措施。通過市場調節實現礦山集約化規模發展,鼓勵經濟實力雄厚、技術設備先進的大型企業,兼並(收購)規模小、技術設備落後、不具備環保條件的中小型企業,形成規模經營,才能使資源配置合理,杜絕亂挖亂采、破壞生態環境的混亂現象,維護正常的生產秩序,從源頭上保護礦山生態環境。

(三)建立環境產權制度和生態環境補償機制

環境產權不明晰和缺乏產權主體,是影響礦山生態環境保護與治理的因素之一。為了調動全社會對生態環境保護的積極性,建議把環境資源視為環境資產,逐步列入資產化管理。生態環境補償機制的構建,一是要以戰略環評為前提,對生態補償政策的有效性,對生態補償主客體之間利益分配作出客觀評價。二是要對生態補償的標准和原則、補償范圍、補償對象、補償方式、補償資金來源,以及補償資金管理等都作出明確的規定。三是整合和完善現行的各項收費,生態環境補償收費要做到專款專用,避免重復收費。

(四)完善資源環境稅費制度,優化利益分配

(1)實施資源稅改革,完善分配機制。資源稅應是國家對采礦權人開采礦產資源產生的級差收益而徵收的。這種級差收益隨著資源稟賦、開采條件的差異而不同,因而稅率也不同,應根據不同類型資源、不同開采條件計算出不同稅率。實行開采優質和稀缺資源的企業多納稅,開采劣質資源的企業少納稅,從而實現利益平衡,建立稅收調節的公平機制,實現資源的優化配置。與此同時,完善收益分配機制,將一部分資源稅收入劃歸中央,加強國家對資源開發的調控,避免地方政府為了自身利益產生短期行為,過度開發礦產資源,加劇生態環境破壞。

(2)逐步實現資源環境稅費立法。將礦產資源補償收費和生態環境補償收費逐步完善為資源環境稅費,並以法律形式明確各種稅目,提高礦山企業資源和生態環境安全保護意識,建立資源環境管理長效機制。

(3)實施礦山生態環境保護優惠政策。對執行礦山建設與礦山生態環境保護工程設施的設計、施工與投入「三同時」制度優秀的企業和三廢資源化循環利用的企業,給予財政優惠政策,適當減免資源環境稅率,降低信貸投資門檻,增加經費投入

(五)建立跨流域(省、市)的利益平衡與補償機制

利益平衡與補償機制主要是獲益方向利益受損方通過財政專項資金轉移支付方式實現補償。受損方需要獲得礦產資源禁止開采區域或限制開采區域的經濟損失補償、生態環境保護工程經濟補償以及其他資源輸出補償。受益方則按地區按比例分配上述補償基金,通過財政轉移支付對限制開發區域和禁止開發區域的受損方經濟發展機會損失予以補償。

對於跨區域、跨流域財政轉移支付評估和管理協調工作需要有專門機構負責,建議由國土資源部協同環保部來統一協調,先試點再全面推廣。

(六)建立礦山生態環境質量評價體系和標准體系、生態環境安全預警系統

礦山生態環境質量評價體系和標准體系由於牽涉不同的行業部門,以及部門自身的局限性,礦山生態環境質量評價體系實際還未完全建立。因此,評價體系標準的建立是礦山生態環境質量評價體系的關鍵。同時應建立完善生態環境安全預警系統,加強對礦山生態環境污染、地質災害的預警預報。

(七)完善礦山生態環境監管體制,加強隊伍建設

一要建立和完善礦山生態環境監管和執法體制,明確責任主體。建議在監察執法中採用分權執法為主,聯合執法為輔的管理模式。二要明確政府對礦山生態環境治理與保護的職責。健全政府職責體系,正確履行政府職能,增強其公共服務的能力,努力建設服務型政府。三是加強基層隊伍建設,實行礦山生態環境監理制度,提高礦山生態環境恢復治理的監管質量和水平。

(八)加快礦山生態環境保護的法規建設

當前盡快建立和完善礦山生態環境法規是十分必要的,亟需為礦山生態環境的資源性及其產權歸屬和產權轉讓、礦山環境的恢復與治理及尾礦的回收利用等方面制定一個統一的、適合各行業、各部門共同遵守執行礦山生態環境保護與治理的法律文件。同時制定配套的相關法規,使礦山生態環境產權、保護目標、恢復標准、監督職責更加明確,資金管理更加精細、環境監測與預警體系更加健全。

(原載《中國國土資源報》2009年7月3日,作者為《關於建立健全我國保護生態環境政策的建議》課題負責人,課題組成員張光弟、張興)

『肆』 與地下水有關的主要環境地質問題

調查結果表明,受柴達木盆地自然地理及水文地質條件制約,加之城市及工農牧業布局相對集中,各地產業結構不穩,人類工程活動或自然原因導致的與地下水有關的環境地質問題具有類型少、分布范圍小、延續時間短的特點。有歷史時期產生過而目前已消失的問題,也有目前存在並進一步加劇的問題,還有將來有可能產生的問題。歸納起來有4種類型,包括8個問題,第一類是因不合理開發利用地下水資源引起的地下水位持續下降(降落漏斗)、鹹水入侵、水質咸化問題;第二類是因不合理利用地表水資源引起地下水補給源減少使地下水位下降導致的荒漠化(土地沙化)和湖泊萎縮問題,農灌區大水漫灌使地下水位上升導致的土壤次生鹽漬化問題;第三類是因對水資源保護措施不當引起的地下水污染問題;第四類是因自然條件改變而潛在的地下水資源衰減問題。

一、區域降落漏斗

(一)諾木洪

盆地內的諾木洪農場形成過區域下降漏斗,現在已消失。該農場自1955年建立,1965年開始開采地下水澆灌農田,1980年開采井為35眼,灌溉季節實際開采量11.3272×104 m3/d,到1986年8月調查時為27眼、生活供水井4眼,共31眼,分散在農田和各大隊隊部所在地,灌溉季節實際開采量13.9283×104 m3/d,澆灌耕地1166.7hm2。1986年根據各開采井成井時靜水位與開采15~20a的各開采井的靜水位繪制農場地下水位降落漏斗,在開采區范圍內形成東西兩個橢圓形下降漏斗,東漏斗面積28.26km2,西漏斗面積34.53km2。其中心區靜水位下降值前者1.28~3.25m,後者1.38~2.81m。農供水源地雖屬季節性開采,在年內開采期為135d左右(小麥生長期),該區地下水徑流量為16.1917×104 m3/d,徑流量超過實際開采量的16.25%。農灌後期便是枯水期,補給量較小,農灌水回滲期已過。兩個漏斗未連成一片,原因是降雨季節洪水大量入滲補給,使地下水得到一定量的補給。在沖洪積扇軸部地下水徑流量較大,作為兩個獨立漏斗在此期間又得到地下水的補給。此間采補基本達到平衡,兩個漏斗存在則是長期非季節性的。據1987~1997年地下水長觀資料,兩個降落漏斗一直存在。

通過2003年和2004年兩次豐、枯水期全盆地的地下水位統測,對所取得的各地地下水資料進行對比分析,發現諾木洪農場區東、西兩個區域降落漏斗中地下水基本得到恢復。西漏斗中心水位埋深原為10.35m(1982年),靜水位下降2.35m,2005年調查時水位埋深為5.74m,比原來靜水位上升2.26m。東漏斗中心附近一孔水位埋深原為16.37m(1982年),靜水位下降0.03m,2004年調查時水位埋深為12.86m,比原來靜水位上升3.48m。原因是隨著青海省勞改局近幾年農場的改制,農場大片耕地棄耕或外包給個體農戶耕作;由於抽取地下水需要支付高額的電費,一般個體農戶受經濟條件限制,對地下水開采量也逐漸減少,多以地表水灌溉為主,地下水得到充分的河水入滲補給,水位得到恢復。據2003年調查,農場開采地下水量235.41×104 m3/a,其中農灌用水開采227.91×104m3/a,比1980年地下水開采量減少了1644.91×104 m3/a。

根據各地城鎮和農業開采井調查,地下水開采量較大的還有格爾木市和德令哈市,其他地區開采量較小,均未超采,未形成區域降落漏斗。

(二)察爾汗

鹽湖區液體礦產資源超采存在於柴達木盆地察爾汗鹽湖地區。由於近年來各化工廠大規模開采晶間鹵水,已形成區域降落漏斗。據察爾汗鹽湖勘探資料,區域降落漏斗主要分布於察爾汗火車站以北的鐵路兩側及以東地區,面積總計為500km2,總開采量達2.564×108 m3/a(圖8-1)。

圖8-1 察爾汗鹽湖別勒灘區段鹵水埋深等值線(2003年4月)

在停采後區域降落漏斗,邊緣仍向外、向下擴展,中心有所上升。因補給量較難計算,僅能據此區域降落漏斗的觀測資料認為:開采量已遠超過允許開采量,基本屬於疏干開采,對鹽化工業帶來了地下水位下降後抽水成本增高、采鹵渠修建成本增高等困難。

二、鹹水入侵———冷湖

柴達木盆地因開采程度低,只有在冷湖鎮出現了鹹水入侵的環境問題。原因是冷湖鎮供水水源地布設不合理,個別開采井靠近鹹水區。

冷湖鎮水源地在冷湖北岸沖洪積扇約1.2km的潛水淺藏區,開采井共5眼,呈分散式同深開采並垂直地下水流向,1987年以前日開采量5920m3。據調查,開采時動水位11~13m,形成了下降漏斗,其半徑956~1130m,漏斗已擴展到半鹹水、鹹水區,引起了鹹水倒灌。據訪問供水管理人員,稱水質與水源地啟用時比較有明顯變咸趨勢。該水源地地下水水質變咸後,於1989年在原水源地北又重新開辟新的水源地。

圖8-2 柴達木盆地工程布置不合理造成鹹水入侵平面示意圖

圖8-3 柴達木盆地工程布置不合理造成鹹水入侵剖面示意圖

據調查,由於青海省石油局20世紀90年代外遷,人口驟減,現人口2.08萬人,年地下水開采量128.1×104 m3,開采量比以前減少近一半。經2002年、2003年和2004年在水源地取樣分析,一些水井水質已變咸,水化學類型屬SO4·Cl·(HCO3)-Ca·Mg型。由於現狀開采量較小,並不是超采地下水引起的鹹水入侵,而是因工程布置不合理造成的(圖8-2、圖8-3)。

三、水質咸化———格爾木

盆地水質咸化現象僅在格爾木河沖洪積扇戈壁帶右翼發現,該區域內的淺埋潛水上、下段出現水質變異,在供水井上的表現只是孔深不同、過濾器的置放位置有差異。盡管孔位很近,水質卻相差較大(表8-3)。1990年施工的西藏糧食局供水井(孔深66.42m),成井後因水質4項超標而廢棄。在與原井相距10m處重新鑿井一口,只把孔深加大到101.08m,水質卻較佳。上、下段水質「分界」深度約80m。

水質咸化的主要原因是該地區地表或淺層普遍存在一層古鹽殼。在開采過程中,由於管道漏水等原因將鹽殼中的鹽分溶濾到含水層中,導致水質咸化。20世紀80年代初該地區地下水位普遍上升,溶濾了古鹽殼的鹽分,也造成水質咸化;另外,1998年、1999年兩年格爾木市農牧局為綠化城市於水源地上游營造了60畝防風林帶,採用大水漫灌,使包氣帶鹽分溶解並大量下滲而造成TDS等急劇升高。

表8-3 格爾木河沖洪積扇戈壁帶右翼開采井水質垂向分異統計表

四、荒漠化(沙漠化)

柴達木盆地是我國著名的地質歷史時期形成的荒漠盆地,土地遼闊,可有效利用的土地面積卻十分有限。柴達木盆地荒漠化以原生和次生鹽漬化、風蝕和風積沙漠化為主,水蝕荒漠化次之。根據2004年遙感解譯資料,對盆地平原區沙漠化現狀進行闡述。

柴達木盆地平原區沙漠化面積大,分布較集中,沙漠化程度差異較大。地表景觀以戈壁、風蝕窪地、風蝕殘丘、風積新月形沙丘、梁窩狀沙丘、風積沙地、沙被等為主。柴達木盆地沙漠化土地面積達75736.9km2,占平原區總面積的54%(表8-4);其中輕度沙漠化土地面積為5885.3km2,占沙漠化土地總面積的8%;中度沙漠化土地面積為7045.9km2,占沙漠化土地總面積的9%;重度沙漠化土地面積為62805.7km2,占沙漠化土地總面積的83%。自從1960年盆地大規模開荒和修築公路、鐵路、礦產資源開發及大規模開采地下水以來,綠洲帶地下水位下降,植被退化,沙漠化面積迅速擴大,沙化加劇,嚴重威脅工農業生產和當地居民生活,制約著當地經濟的發展。都蘭地區北部大面積農田被風沙覆蓋,青年農場的耕地有2/3被風沙覆蓋,被迫棄耕;香日德農場北部沙害嚴重,沙丘堆積高度已達數米,農田已被風沙覆蓋,被迫改為林地,成為防護林帶。

五、湖泊萎縮———西台吉乃爾湖、托素湖

托素諾爾又名托素湖,位於柴達木盆地北緣德令哈市西南,為典型的內陸鹽湖。呈邊長約20km的等邊三角形,面積192.8km2,平均水深3.5m,最深達25.70m。主要接受其北部的姊妹湖———庫爾雷克湖水補給,以蒸發方式排泄,湖水面積不斷減小;湖水中TDS不斷升高,1961年北岸為14.4g/L、南岸為15.25g/L,1984年為35.74g/L,屬Cl·SO4-Na·Mg型。

西台吉乃爾湖位於東台吉乃爾湖西側,水深0.4m。主要接受台吉乃爾河水和平原區地下水的補給,以蒸發方式排泄,TDS 310~330g/L,屬Cl-Na型。湖底沉積石鹽。遙感解譯證實,湖泊嚴重萎縮,湖泊面積1976年時334.20km2,1990年為168.17km2,2000年變為43.37km2,占原湖水面積的13%。經過25年,湖水面積減小了290.83km2

在蘇干湖流域,利用1990年TM數據和2000年ETM數據進行了影像對照,其結果是:2000年全流域湖泊水域11.73km2,其中蘇干湖水域面積為10.28km2;流域內有綠洲及沼澤濕地79.36km2,主要分布於蘇干湖東的大哈勒騰河下游沖積扇前緣;流域內現代冰川面積36.50km2,沙漠面積210.15km2。較1990年相比,水域面積減少了4.24%,現代冰川減少了27.71%,綠洲、沼澤濕地減少了6.36%,沙漠擴大了14.32%(圖8-4)。

表8-4 柴達木盆地荒漠化土地統計表

大哈勒騰河自出山口至尾閭湖區與地下水幾經轉化,湖泊及地下水主要受大哈勒騰河補給,並維系著環湖地區的生態環境;大哈勒騰河因接受冰川消融水的補給而較為穩定。若冰川面積大幅減少或於上游向流域外引水,必將使本區綠洲生態用水和湖泊生態用水減少,導致綠洲、沼澤濕地面積減少,湖泊日趨消亡,最後將引起該流域生態環境全面惡化。

圖8-4 蘇干湖流域主要生態環境要素不同時相影像對比結果

六、鹽漬化

(一)柴達木盆地鹽漬化現狀

據2004年遙感解譯資料,柴達木盆地土地鹽漬化以原生鹽漬化為主,次生鹽漬化次之;鹽漬化土地總面積達35810.8km2,占平原區總面積的25%。其中原生鹽漬化土地面積為35468.3km2(表8-5),占鹽漬化土地總面積的99%;主要分布於湖盆中心的環湖地帶,地表以鹽殼、鹽霜、鹽斑為主,多為荒漠鹽漬區,荒漠草原鹽漬區次之。

表8-5 柴達木盆地原生鹽漬化土地統計表

柴達木盆地次生鹽漬化土地面積為342.5km2(表8-6),占鹽漬化總面積的1%;主要分布於格爾木、諾木洪、郭勒木德鄉和香日德等農耕區;地表以鹽霜為主,鹽斑次之,多屬荒漠草原鹽漬土區,其分布范圍主要受季節影響和人類活動控制。次生鹽漬化程度因地而異,格爾木、德令哈地區農耕區鹽漬化程度高,宗巴地區農耕區鹽漬化程度相對較低。

表8-6 柴達木盆地次生鹽漬化土地統計表

(二)鹽漬化原因

柴達木盆地鹽漬化的產生既有自然原因,又有人為原因。原生鹽漬化完全受到自然因素控制,柴達木盆地氣候屬於典型乾旱極乾旱型,蒸降比高達40∶1,在歷史時期嚴酷的荒漠氣候及強烈的蒸發作用,使盆地平原區地下水淺埋帶鹽分在近地表大量積累,形成大面積的原生鹽漬化。

次生鹽漬化主要受控於人類活動。柴達木盆地因降水稀少,無灌溉就無農業,在地下水水位埋深較淺的農業區,發展自流渠灌後,因採用大水漫灌、只灌不排等不合理的灌溉方式,致使地下水位上升到小於蒸發臨界值,日積月累鹽漬化程度逐年加劇,土壤含鹽量不斷增加,形成次生鹽漬化土地。

七、地下水污染

柴達木盆地城鎮中「三廢」以直排為主,尤其是工業與生活污水主要是向地表河流、排污渠及池塘等地表水體中排放,造成部分城市淺層地下水污染。目前由於地下水淡水分布區高污染的工礦企業少,污水排量不大,地下水中污染成分簡單,污染程度不是很高,范圍不是很廣。經此次調查,發現少部分地點有Pb、油及揮發性酚的污染。Pb僅在大柴旦鎮地下水中超標,其含量為0.275mg/L,為硼酸廠排放的廢液造成的;油及揮發性酚污染多集中於格爾木市與花土溝鎮,這與當地的石化工業有極大關系(表8-7、表8-8)。

隨著城市的發展,「三廢」排放量將會增大,應對該問題重視。

(一)格爾木市地下水污染

格爾木市是盆地南緣一座新興的現代工業城市,位於戈壁帶與綠洲帶交界處,現有常住人口20.36萬人;是海西蒙古族藏族自治州國民經濟生產總值增長最快的城市,同時也是柴達木水資源利用最多的城市。據調查,每天城市用水為10×104 m3/d,生產、生活污水排放量達2.33×104 m3/d。這些污水僅沿市區主要街道鋪設的下水管道排向格爾木東河、西河。無排污設施地方的污水則就地排放,造成市區地下水污染。格爾木地下水污染是在1984年格爾木河東地區首次發現,污染因子為總硬度、TDS、氯化物,污染面積1.47km2;1989年達8.37km2。此外還出現了油類和酚類污染,其中以格爾木東水源地上段水質惡化較快,TDS、硫酸根超標1倍多,氯離子超標3.5倍。格爾木市污水處理廠雖然已建成,但生活污水、工業廢水排放設施滯後,地下水污染問題仍然存在。

表8-7 柴達木盆地油含量≥0.05mg/L地下水取樣點

表8-8 柴達木盆地揮發性酚含量>0.002mg/L地下水取樣點

地下水污染中最嚴重的是油類污染,其污染源主要為格拉(格爾木—拉薩)輸油管線。該輸油管線於20世紀80年代建成,沿格爾木河岸鋪設,區內長度約150km,有三個加壓泵站。由於輸油管線年久失修、管線漏油和泵站廢油排放,先污染地表水,河水入滲地下又污染了地下水。據2003年4月監測資料表明,格爾木沖洪積扇地下水石油含量為0.13~0.89mg/L,樣品檢出率100%(圖8-5)。與2002年相比,石油類污染有所減輕,污染范圍仍與上年相同。油類污染減輕的主要原因是輸油管線的改造和加壓泵站廢油排放量減少。

圖8-5 格爾木市東水源地地下水石油類含量歷時曲線圖

(二)盆地其餘地區地下水污染

盆地中礦產資源開發正處在起步階段。除格爾木市和德令哈市外,其他城鎮人口不多;工礦企業零散,生活、生產廢水排放量不大。由於缺少多數城鎮地下水水質背景資料,因而難以確定水質污染程度。作為地下水污染源幾乎每個城鎮均存在,污水、工業廢水則是就地排放。除格爾木市建有污水處理廠外,其他各城鎮均未建有污水處理設施。

花土溝鎮。該區主要污染物為採油廠排放污水,主要污染指標以油類為主。據2003年調查,每天污水排放量達1348.18m3/d,這些污水未經任何有效處理就地排放滲入山前戈壁帶。

錫鐵山工業廢水。該區污染源主要是鉛鋅礦區洗礦污水、礦山開采時產生的污水和火電廠排放的廢水。污水排放量為5.771×104 m3/a、52.22×104 m3/a和78.43×104 m3/a,總排放量達136.42×104 m3/a。廢水一般徑流1~1.5km後全部入滲地下,造成地下水污染。廢水中含有大量鉛、鋅、汞、鎘和砷等有害物質成分。若不實施污水處理,將會對察爾汗鹽湖造成污染。

都蘭縣。都蘭縣城周圍有7個選礦廠,其中鉛鋅選礦廠3個,鐵礦廠4個,有兩個位於夏日哈河上游,5個位於察汗烏蘇河上游。這些選礦廠均為鄉辦或個體經營,設施簡陋,生產工藝低下,選礦所用廢水未經處理就地排放。都蘭縣城和夏日哈鎮均處在污染源下游地段,有關部門應高度重視。

格爾木市大格勒鄉位於都蘭縣和格爾木市管轄交界處,其上游大、小五龍溝屬都蘭縣轄區。20世紀90年代末由於在五龍溝內發現金礦(岩金),曾一度大量開采礦石,黃金堆浸採用氰化物。在小五龍溝谷南側山坡處,有面積達0.3km2的氰化物廢液沉澱池。沉澱池下部未進行任何有效防滲措施,地表為粉砂土,以下為漂卵礫石,對地下水構成極大的潛在威脅。污染源尚在,應引起有關部門重視。

八、地下水資源衰減

(一)工程攔蓄使地下水補給量減少

柴達木盆地水資源的形成與分布是以山區水資源在平原區的重復轉化為其基本特徵。德令哈市懷頭他拉水庫建在巴羅根河出山口處,截獲了河流的全部水量,並將河水引入渠道;除水庫壩下少量滲漏和渠道滲漏外,在洪水期也沒有多少河水可滲入地下,因而該區地下水資源大幅減少。

渠道引水導致地下水資源貧化在盆地內各灌區也較為普遍。盆地各沖洪積扇的地下水資源主要依靠河水滲漏補給,當河水引入渠後大部分或全部河水在渠道中運行,其滲漏量遠遠小於天然河道的下滲量。據調查,香日德農場1眼井,成井時(1974年8月31日)水位埋深77.27m,1987年6月1日實測水位埋深為100.33m,2003年8月實測水位為111.08m,每年下降1.17m。

(二)因自然條件改變而潛在的地下水資源衰減問題

在柴達木盆地的高山區廣泛分布有現代冰川,總面積有1358.46km2,冰川儲量1135×108 m3,冰川年融化水量9.18×108 m3,占整個柴達木盆地河川徑流補給總量的20%,成為柴達木盆地哈勒騰河、魚卡河、塔塔棱河、那陵格勒河、格爾木河、香日德河、巴音郭勒河等主要河流的最初水源和徑流的重要補給來源。

受全球氣溫持續升高的影響,盆地平原區多年平均氣溫總體呈上升趨勢,並以0.0155~0.062℃/a的比率上升。山區多年平均氣溫同樣會不斷上升,氣候逐漸變暖,本區冰川萎縮趨勢加劇。如祁連山區的喀克圖蒙克冰川,最高海拔為5696m,1993年時冰川面積為44.5km2,至2001年時冰川面積降為40.9km2;8年來減少3.6km2,平均每年減少0.45km2,萎縮率為1.01%(圖8-6)。氣溫持續上升,高寒區的冰川大量消融,短期內增加河流徑流量,增加對地下水的入滲補給量;當冰川萎縮到一定程度後,受冰川融水補給的上述河流流量變小,對其下游地下水的補給量減少而使地下水資源衰減。

圖8-6 塔塔棱北山冰川萎縮1976年與2001年冰川面積比較

『伍』 芬頓(fenton)反應原理

原理:

H2O2在Fe2+存在下生成強氧化能力的羥基自由基(·OH,並引發更多的其他活性氧回,以實現對有機答物的降解,其氧化過程為鏈式反應。

其中以·OH產生為鏈的開始,而其他活性氧和反應中間體構成了鏈的節點,各活性氧被消耗,反應鏈終止。

其反應機理較為復雜,這些活性氧僅供有機分子並使其礦化為CO2和H2O等無機物。從而使Fenton氧化法成為重要的高級氧化技術之一。

(5)礦山堆浸廢水屬於高污染擴展閱讀

芬頓反應的作用:

1、處理染料中間體廢水:染料中間體廢水中常含有大量的蒽醌、萘、苯的各種取代基衍生物,具有COD高、色度高等特點,是目前較難處理的工業廢水之一。用芬頓試劑處理此類廢水的研究也在陸續開展。

2、處理農葯廢水:農葯廢水是一種難治理的有機化工廢水,具有COD高、毒性大、難生物降解等特點。近來針對這點,出現了一些用Fenton法進行處理的研究。

3、處理焦化廢水:煉焦廢水含有數十種無機和有機化合物,包括氨氮、硫氰化物、硫化物、氰化物、酚、苯胺、苯並芘等,其中一些是高致癌物,屬於高污染難治理的工業廢水。

參考資料來源:網路-芬頓法

『陸』  礦山地質環境監測內容與方法

礦山地質環境監測分為兩大類:一是根據已發生的地質環境問題,監測其變化情況,如數量、危害程度等動態變化;二是根據已掌握的地質環境問題的隱患情況,監測其變化趨勢,及時預警預報,減少財產損失。

根據湖南省礦山地質環境現狀,結合主要的地質環境問題,確定全省礦山地質環境監測內容包括四個方面:礦山地質災害(地面塌陷、地裂縫、地面不均勻沉陷、崩塌、滑坡、泥石流);礦山地形地貌景觀及土石環境,包括破壞地形地貌景觀類型、土地資源的佔用和破壞、固體廢棄物的排放、水土流失的情況等;礦山水環境,包括地下水水位、水質、廢水廢液的排放等;礦山地質環境恢復治理及效果,包括尾砂庫、廢石堆的復墾復綠等。由於礦山地質災害影響范圍廣,危害大,直接威脅到人民的生命及財產安全,因此,目前一般將礦山地質災害、水環境作為重點監測內容,而礦山土石環境、礦山環境恢復治理作為次重點監測內容。

一、礦山地質環境監測內容

(一)礦山地質災害監測內容

1.地面塌陷(采空塌陷、岩溶塌陷)監測

發生時間、塌陷坑數量、塌陷區面積、塌陷坑最大直徑、最大深度、危害對象、直接經濟損失、治理面積;采空區岩移范圍或岩溶地下水強行疏干影響區內的民居建築、井泉點、農田、道路交通等。

2.地裂縫監測

發生時間、地裂縫數量、最大地裂縫長度、寬度、深度、地裂縫走向、危害對象、直接經濟損失、治理面積等。

3.地面不均勻沉陷監測

發生時間、沉降區面積、累計最大沉降量、年平均沉降量、危害對象、直接經濟損失、治理面積;采空區岩移范圍或岩溶地下水強行疏干影響區內的民居建築、井泉點、農田、道路交通等。

4.崩塌監測

潛在的崩塌數量、崩塌體方量、危害對象、危險程度,崩塌隱患體上的建築物變形特徵及裂縫變化情況。

5.滑坡監測

潛在的滑坡數量、滑坡體方量、危害對象、威脅資產、危險程度、治理情況,滑坡隱患體上的建築物、構築物變形特徵及地面微裂縫的變化情況。

6.泥石流監測

潛在的泥石流易發區數量、泥石流物源方量、危害對象、威脅資產、危險程度、治理情況。

(二)礦山水環境監測內容

1.地下水均衡破壞監測

礦區地下水水位最大下降深度、地下水降落漏斗面積、對人、畜、土地的影響;采空區岩移范圍或岩溶地下水強行疏干影響區內的井泉點、農田。

2.地下水水質污染監測

地下水污染物種類、地下水污染物含量;礦區內出露的主要泉眼或主要的居民飲用水水井。

3.廢水廢液排放監測

廢水廢液類型、年產出量、年排放量、主要有害物質及含量、年循環利用量、年處理量;廢水廢液排污口,廢水廢液與溪溝、河流、水庫或重要水源地的匯合處等。

(三)礦山地形地貌景觀及土石環境監測內容

1.地形地貌景觀監測

破壞地形地貌景觀類型、方式、區位、面積、破壞程度及恢復治理難易程度。

2.佔用破壞土地監測

侵佔破壞土地方式、侵佔破壞土地類型、面積、土地復墾面積、恢復治理難易程度。

3.固體廢棄物排放監測

固體廢棄物類型、佔地面積及類型、主要有害物質及含量、年產出量、年排放量、年循環利用量、年處理量。

4.土壤污染監測

污染的土壤類型、面積、主要污染物及含量。

5.水土流失監測

礦區水土流失面積、土壤流失量、危害程度。

(四)礦山地質環境恢復治理及效果監測內容

主要監測已治理的礦山地質環境問題、投入治理的資金及資金來源、治理措施、治理面積、治理效果(社會效益、環境效益、經濟效益)等。

二、礦山地質環境監測方式

根據監測手段的差異,礦山地質環境監測方式分為常規監測、專業監測、遙感監測和應急監測四類。具體方式的採取,根據其監測面積、地域、重點監測對象的差異性而定。

(一)常規監測

常規監測主要是指監測責任人對監測對象及監測點採取定期巡查監測,並填寫技術表格的方式。

根據礦山類型,劃定監測責任人。一般來說,采礦權人作為最大的受益人,也是破壞地質環境的責任主體,是常規監測的責任人。上級管理機構應該指派專員,對礦山企業開展指導,並適時開設培訓班,分期催交監測技術表格,匯總分析技術資料,形成年報後再上報。對於責任主體滅失的礦山,其監測責任人應歸咎於當地的國土資源主管部門,通過委託專業機構的方式開展監測。

此類監測通常採用簡易的監測方法,如目測、尺測、貼片、埋簡易樁等,少數引用專業設備進行監測。

(二)專業監測

專業監測主要是指通過專門的監測機構,採用先進的技術設備,對礦山地質環境問題開展監測,以監測示範區的形式推廣。該監測方式與科學技術的發展緊密相連,並逐步向自動化、智能化靠攏。

以全省地質環境問題突出的大中型閉坑礦山和部分大中型國有生產礦山為單元,建立礦山地質環境監測示範區,開展礦山地質環境監測技術方法研究。原則上每個市(州)可建立1~2個礦山地質環境監測示範工程,根據「應急優先、典型示範」原則,作為示範區試點,由專門的監測機構具體實施,工作方法如下:

1)在開展示範區1∶5000精度礦山地質環境問題調查的基礎上,以礦區地面沉陷變形、水環境、土石環境污染、佔用破壞土地為主要監測內容,採用高新技術手段對礦區主要環境地質問題進行監測。

2)建立示範區地表塌陷監測網和深部位移監測點:廣泛應用微電子技術、感測技術、通信技術和自動控制等技術監測礦山地質環境。採用多種監測技術(GPS、全站儀、水準儀、裂縫計、位移計、應變儀)定期開展地表塌陷與地表裂縫監測;採用鑽孔傾斜儀、TDR定期開展深部位移監測;採用光纖光柵應變技術,三維激光掃描技術,實時監測礦山邊坡、房屋開裂等的變化情況。

3)建立示範區水土污染監測網:合理布設監測網點,定期取水土樣分析測試。引進先進的水環境自動檢測技術,實時監控礦區水環境,分析礦區水土的污染原因、污染途徑、污染程度,預防水土環境污染事故。

4)開發建立礦山地質環境示範區監測預警管理信息平台,實現自動監測、傳輸、管理、分析為一體的信息系統,實現遠程無人自動化監控綜合管理。

5)發現突變數據及時反饋地方政府,有效預防礦山地質災害及水土環境污染事故。

6)開展多種監測技術方法研究和比較,優化監測技術手段,開展技術交流,對於各種監測方法的精度、優缺點進行比較,對各種監測技術方法進行總結及推廣應用。提交年度成果和成果審查。

(三)遙感衛星監測

遙感衛星監測是指採用多波段、多時相和高解析度遙感影像(Quick bird或SPORT衛星數據)InSAR技術,開展典型礦區地質環境動態遙感監測,建立基於遙感波譜的具有一定精度保證的主要礦山地物類型、土地與植被破壞、地面塌陷等自動識別模型與方法,實現地物面積變化監測。主要適用於大范圍、礦業活動程度高、破壞大的密集型重點礦山集中開采區。

其工作步驟如下:

1)選取要監測的重點區域,充分了解研究區的地質環境背景,結合區內礦山分布,確定遙感監測方案。

2)遙感影像選取高解析度衛星影像(QuickBird或SPORT)數據。

3)通過遙感影像對礦產開采區侵佔土地、植被破壞、固體廢物堆放、尾礦庫分布、采空區地面沉陷、滑坡、泥石流、崩塌等地質災害、礦產開發引發的水土流失和土地沙化、礦區地表水體污染、土壤污染等礦山環境地質問題進行解譯和判讀。

4)收集研究區1∶10000地形圖數據,將遙感影像配准到地形圖上,採用目視解譯、人機結合解譯和計算機自動提取等方法將解譯的內容按實際規模大小標在地形圖上,並填寫遙感解譯記錄表。

5)對衛星監測數據進行實地驗證,總結遙感監測技術方法,開展技術交流,對於各種監測方法的精度、優缺點進行比較,對各種監測技術方法進行總結及成果推廣。提交年度成果和成果審查。

(四)應急監測

礦山地質環境應急監測適用於湖南省采礦因素引發的重大突發地質災害事件和礦山地下水污染事件。

1.應急監測響應分級

對應地質災害和地下水污染事件分級,應急響應分為特大(Ⅰ級響應)、重大(Ⅱ級響應)、較大(Ⅲ級響應)和一般(Ⅳ級響應)四級。市、縣分別負責較大(Ⅲ級)與一般事件(Ⅳ級)應急監測工作。特大(Ⅰ級)與重大(Ⅱ級)由省應急監測指揮部決策並指揮省級地質環境監測機構實施。

2.應急監測響應程序

省應急監測指揮部接到特大(Ⅰ級)與重大(Ⅱ級)突發性礦山地質災害和地下水污染事件信息並確認需要監測的,立即向省政府和國土資源部報告,啟動並實施應急監測預案。

3.應急監測組織

成立應急監測指揮部,設立應急監測中心,應急監測中心下設現場調查組、監測組、技術分析組、綜合管理組、後勤組等五個工作組。

應急監測中心接到指令後立即啟動應急監測工作,組織各工作組迅速趕赴現場開展應急監測工作,各工作組的任務職責如下:

1)現場調查組與監測組:立即趕赴現場開展調查,根據災害事件的形成條件,制定監測方案,圈定監控范圍、布置監測網點、監測項目、監測方法,制定應急監測實施方案並交技術組審核。監測人員按應急監測實施方案進行監測。

2)技術分析組:根據現場情況和技術條件及時審核應急監測實施方案並報上級批准後,交現場監測組實施,提出應急對策建議和方案,編制應急監測報告交綜合管理組。

3)綜合管理組:組織、協調所有人員按其職責開展應急工作;及時接轉電話和傳送文件、報告,認真做好值班記錄,保持24小時聯絡暢通。及時向上級有關部門報告應急調查結果、應急監測結果、事態進展、發展趨勢、處置措施及效果等情況。

4)後勤保障組:負責調度車輛運送應急監測人員、設備和物質,做好後勤保障以及現場監測人員的安全救護工作;開展攝影、攝像和信息編報工作。

4.應急監測處置

(1)信息接收

省應急監測中心綜合組設專人專線電話負責全省礦山地質環境突發事件的信息接收,並及時向省應急指揮部報告。

(2)應急監測

1)向地方指揮部提出開展群測群防的建議。發動群眾,針對應急監測對象以及毗鄰區域開展群測群防監測。定期目視檢查地質災害體有無異常變化,如建築物變形、地面裂縫擴展及地下水異常等;利用簡易工具,採用埋樁法、埋釘法、上漆法或貼片法等監測裂縫變化。

2)對險情重、規模大、表象識別困難的滑坡體,結合目視監測和簡易監測,布設專業監測網觀測地質災害體的動態變化情況,監測周期盡可能加密。專業監測對象以表層位移和地下水地表水為主。在阻滑段或者滑坡周緣的擴展部位,採用激光掃描、定點測量等方法,監測關鍵位置的位移及其變化情況。

3)對礦山地下水污染事件,應急監測有毒有害物種類、含量變化過程,水質狀況變化過程、污染范圍;污染事件造成河流嚴重污染導致下游地下水遭受嚴重威脅或污染的,說明污染水體前鋒入境、污染水體過境和出境過程及有毒有害物含量變化過程。

5.信息報送

(1)報告時限和程序

確認發生特別重大(Ⅰ級)與重大(Ⅱ級)突發性礦山地質災害事件後,應急監測指揮部立即向省政府和國土資源部報告有關應急監測信息。

(2)報告方式與內容

突發的礦山地質災害和礦山地下水污染事件應急監測報告分為初報、續報和監測結果報告三類。

1)初報從發現事件後起4小時內上報,初報主要內容包括:突發災害事件發生的時間、地點、災害類型、受害或受威脅人員情況等初步情況以及初步採取的防範措施、應急監測對策和預期效果。

2)續報在查清有關基本情況後隨時上報,續報內容是在初報的基礎上,根據應急監測進程,報告有關確切數據、事件發生的原因、過程、進展情況、採取的應急措施和效果。

3)監測結果報告在事件處理完畢後上報,採用書面報告的形式,在總結初報和續報的基礎上,詳細報告下列內容:應急監測項目、監測頻率、監控范圍、採取的監測技術方法、手段等應急監測方案;應急監測預警技術所確定的關鍵地段,選定的預警模型與判據,校驗復核;災害體的成因、變化數據,變化趨勢、危害特徵、社會影響和後續消除或減輕危害的措施建議;對應急監測實施方案、採取的應急對策、措施和效果進行評價,總結經驗教訓。

三、礦山地質環境監測方法

(一)礦山地質災害監測方法

1.地面塌陷

礦區塌陷面積較大的,採用遙感技術監測;重點礦區採用高精度GPS、鑽孔傾斜儀、全站儀等監測;其他採用人工現場調查、量測。具體方法為:

1)地面和建築物的變形監測,通常設置一定的點位,用水準儀、百分表及地震儀等進行測量,或可採用埋樁法、埋釘法、上漆法、貼片法等進行簡易監測。

2)塌陷前兆現象的監測內容包括:抽、排地下水引起泉水乾枯、地面積水、人工蓄水(滲漏)引起的地面冒氣泡或水泡、植物變態、建築物作響或傾斜、地面環形開裂、地下土層垮落聲、水點的水量、水位和含沙量的突變以及動物的驚恐異常現象等。

3)地面、建築物的變形和水點的水量、水態的變化,地下洞穴分布及其發展狀況等需長期、連續地監測,以便掌握地面塌陷的形成發展規律,提早預防、治理。

4)採用測距儀或皮尺測量塌陷區面積、塌陷坑最大深度、直徑等;現場調查塌陷坑數量及危害程度。

2.地裂縫

主要監測方法有大地測量法、GPS全球定位系統、簡易人工觀測、應力計、拉桿、光柵位移計自動監測等技術。

人工現場調查,現場調查地裂縫數量及危害程度,測量採集數據。測距儀、羅盤和皮尺測量最大地裂縫長度、寬度、深度、地裂縫走向;最大裂縫處兩側埋水泥墩、鋼筋樁。

3.地面沉降

人工現場測量採集數據。重點礦山採用現場埋設基岩標自動監測,其他採用高精度GPS監測。

4.崩塌、滑坡

人工現場調查、測量採集數據。一般採用GPS定位(坐標、高程),測距儀和皮尺測量崩塌、滑坡體積,現場調查崩塌、滑坡數量及危害程度;對於危害嚴重的或大、中型規模的崩塌、滑坡隱患體由礦山企業監測其空間位移變化,具體方法根據實際情況確定。

滑坡裂縫採用的簡易監測方法有埋樁法、埋釘法和貼片法。

埋樁法:如圖7-11,在斜坡上橫跨裂縫兩側埋樁,用鋼捲尺測量樁之間的距離,可以了解滑坡變形滑動過程。

埋釘法:如圖7-12,在建築物裂縫兩側各釘一顆釘子,通過測量兩側兩顆釘子之間的距離變化來判斷滑坡的變形滑動。這種方法對於臨災前兆的判斷非常有效。

貼片法:如圖7-13,在橫跨建築物裂縫粘貼水泥砂漿片或紙片,如果紙被拉斷,說明滑坡發生了明顯變形,須嚴加防範。與上面三種方法相比,這種方法是定性的,但是,可以非常直接地判斷滑坡的突然變化情況。

5.泥石流

泥石流監測採用測距儀和皮尺測量潛在的泥石流物源方量、現場調查泥石流易發區數量、危險程度;對於危害嚴重的或大、中型規模的泥石流易發區,由礦山企業監測降雨量大小與沖刷攜帶物體積,具體方法根據實際情況確定。

監測的目的和任務是為獲取泥石流形成的固體物源、水源和流動過程中的流速、流量、頂面高程(泥位)、容重及其變化等,為泥石流的預測、預報和警報提供依據。監測范圍包括水源和固體物源區、流通段和堆積區。泥石流的監測方法,在專門的調查研究單位已採用電視錄像、雷達、警報器等現代化手段和普通的測量、報警設備等進行觀測。如目前國內採用超聲波泥位計對泥位進行監測的方式取得了較好的效果,圖7-14。

圖7-11 埋樁法監測示意圖

圖7-12 埋釘法監測示意圖

圖7-13 貼片法監測示意圖

圖7-14 泥石流泥位自動監測裝置

群眾性的簡易監測,主要應用經緯儀、皮尺等工具和人的目估、判斷進行,簡易監測的主要有以下對象與內容。

(1)物源監測

1)形成區內鬆散土層堆積的分布和分布面積、體積的變化。

2)形成區和流通區內滑坡、崩塌的體積和近期的變形情況,觀察是否有裂縫產生和裂縫寬度的變化。

3)形成區內森林覆蓋面積的增減、耕地面積的變化和水土保持的狀況及效果。

4)斷層破碎帶的分布、規模及變形破壞狀況。

(2)水源監測

除對降雨量及其變化進行監測、預報外,主要是對地區、流域和泥石流溝內的水庫、堰塘、天然堆石壩、堰塞湖等地表水體的流量、水位,堤壩滲漏水量,壩體的穩定性和病害情況等進行觀測。

(3)活動性監測

泥石流活動性監測,主要是指在流通區內觀測泥石流的流速、流位(泥石流頂面高程)和計算流量。各項指標的簡易觀測方法如下:

1)觀測准備工作。

建立觀測標記。在預測、預報的基礎上,對那些近期可能發生泥石流的溝谷,選擇不同類型溝段(直線型、彎曲型),分別在兩岸完整、穩定的岩質岸坡上,用經緯儀建立泥位標尺,作好醒目的刻度標記。劃定長100m的溝段長度,並在上、下游斷面處作好斷面標記和測量上、下游的溝谷橫斷面圖。

確定觀測時間。由於泥石活動時間短,一般僅幾分鍾至幾十分鍾,故自開始至結束需每分鍾觀測一次,特別注意開始時間、高峰時間和結束時間的觀測。

2)流速觀測。

浮標法。在測流上斷面的上方丟拋草把、樹枝或其他漂浮物(丟物時注意安全)分別觀測漂浮物通過上、下游斷面的時間。

陣流法。在測流的上、下斷面處,分別觀測泥石流進入(龍頭)上斷面和流出下斷面的時間。

流速計算。

3)流位觀測。在溝谷兩岸已建立的流位標尺上,可讀出兩岸泥石流頂面高程。

4)流量計算。流量可用下式概略計算。

湖南省礦山地質環境保護研究

式中:Qs為泥石流流量,m3/s;Vs為泥石流流速,m/s;As為斷面面積,m2

上面各項觀測資料均應做好記錄,主要包括觀測時間和各種觀測數據,並繪制時間與觀測值之間的相關曲線和計算有關指標。反映變化情況,作為預測、預報和警報的依據。

(二)礦山佔用破壞土地監測方法

1.固體廢料場、尾礦庫、地面塌陷區、露采場

人工現場調查、測量採集數據及採用遙感監測手段。採用GPS定位、測距儀和皮尺測量固體廢料場、尾礦庫、地面塌陷區、露采場壓占土地面積;現場調查壓占土地類型;壓占面積較大的重要礦區輔以遙感影像監測其面積變化。

2.礦區土壤污染及水土流失監測

人工現場調查、測量、取樣室內分析,輔以土壤污染自動監測儀採集數據及遙感監測。測距儀和皮尺測量土壤污染及水土流失面積;取樣分析污染物的種類、含量;現場調查污染土地類型及年土壤流失量;對於重要礦區採用遙感技術監測和人工現場調查、測量相結合的方式進行監測。

(三)礦山水環境監測方法

1.地下水均衡破壞監測

人工現場調查採集數據。採用水位自動監測儀及測繩監測水位變幅;採用GPS定位監測井泉乾枯的坐標、高程;現場調查乾枯井泉的數量,以及對人、畜、土地的影響和地下水降落漏斗面積。具體做法為定期進行觀測,參照國家地下水動態監測方法,監測人員每月逢五逢十對區內泉眼、觀測井進行觀測,泉點主要是紀錄泉水的流量變化情況、是否乾枯;觀測井主要是紀錄觀測井水位變化情況。定期對收集的數據進行統計分析,確定地下水位變化趨勢,確定采礦活動對區內地下水位超常下降影響范圍。

2.廢水廢液排放監測

現場調查、取樣,室內分析。採用流速儀或堰板監測礦坑水、選礦廢水、堆浸廢水、洗煤水的排放量;定期對礦山對外排放的廢水進行水質檢測,檢查廢水的pH、重金屬元素、放射性元素、砷等有害組分含量是否達到相關排放標准;定期檢查礦山廢水影響范圍內農作物生長狀況、水塘中魚類活動是否正常。

四、礦山地質環境監測技術要求

1)礦山地質災害監測應採用專業監測與群測群防相結合的方法。專業監測方法有水準儀、全站儀、GPS及衛星遙感測量。監測網點布設及監測周期應符合《崩塌、滑坡、泥石流監測規范》(DZ/T0221—2006)和《地面沉降水準測量規范》(DZ/T 0154—1995)的相關規定。

2)土地資源佔用破壞監測採用地面測量、衛星遙感測量和土壤取樣分析方法。佔用土地面積可一年監測一次。土壤污染取樣分析應符合《土壤環境監測技術規范》(HJ/T166—2004)的相關規定。

3)地形地貌景觀破壞監測採用地面測量、衛星遙感測量和地面調查方法,可一年監測一次。

4)地下水資源破壞監測採用布點量測和取樣分析方法,布點及監測頻次應符合《地下水動態監測規程》(DZ/T0133—1994)規定。

五、礦山地質環境監測成果應用

(一)礦山地質環境監測成果

礦山地質環境監測應形成如下成果:

1)單個礦山地質環境監測表、監測半年報、年報;

2)省、縣兩級礦山地質環境監測匯總表及監測網路圖;

3)省、縣兩級礦山地質環境監測半年報、年報;

4)省、縣兩級礦山地質環境監測通報。

(二)成果應用

1)作為行政機關掌握全省礦山地質環境的資料依據;

2)作為行政主管部門獎勵、處罰礦山企業或督促、安排礦山地質環境恢復治理的依據;

3)作為相關政策制定、規劃編制的依據;

4)作為相關科研工作的資料依據。

『柒』 堆浸法煉金是否合法

不合法。在生產過程中,大多企業都是不合法的,因為沒有按照規定去處理廢渣廢水。

堆浸法煉金過程中產生的含氰廢渣和廢水不經任何處理放置於自然環境中,經風吹、雨水沖刷、陽光直射後分解生成有毒的無色液體。它有很強的揮發性,與水能以任何比例混合,遇酸後產生HCN氣體,人呼吸此空氣達到2mg/L時,幾分鍾內就可以致死。鑒於他的劇毒性,必須對該廢渣廢水進行處理,方可進入自然環境中。

『捌』 礦產開采引發的礦山地質環境問題

2002年,中國地質調查局啟動了以省為單元的全國礦產地質環境調查項目,對全國礦山地質環境問題進行了摸底調查[41]。調查結果表明:截至2005年底,全國礦山共引發地質災害12379處,其中因地下開采引發地面塌陷4489處、地裂縫3019處;采空、開挖、不合理堆渣誘發滑坡1257處;廢渣堆放不當引發泥石流682處;開山炸石、礦山修路、建房形成了大量峭壁懸崖,誘發崩塌1077處。礦山地質災害發生數量較多的省份包括河南、湖南、內蒙古、山西、陝西、四川、新疆、雲南等,以湖南和山西最為嚴重。全國113149個礦山總佔地面積為581.9萬hm2,破壞土地面積約143.90萬hm2,其中耕地29.56萬hm2、林地13.65萬hm2、草地16.38萬hm2。采礦場破壞土地嚴重,約占礦山土地總量的1/2,達83.51萬hm2。全國礦山固體廢棄物多年累計積存量達219.6億t,以廢石、尾礦為主,其中廢石154.12億t、尾礦33.57億t、煤矸石31.46億t、粉煤灰0.22億t。全國礦山廢水2004年產出量約60.89億m3,其中礦坑水42.94億m3、選礦廢水16.49億m3、堆浸廢水0.24億m3、洗煤水1.21億m3

『玖』 金屬類礦產開發中的環境地質問題

西北地區金屬礦產主要有金、鉛鋅、銅鎳、鉬、汞銻、鐵、稀土、稀有金屬及稀土金屬等,主要礦山位於秦嶺山地、祁連山、天山、阿爾泰山、大青山等地。西北地區著名的金屬礦山有陝西的金堆城鉬礦、潼關金礦、鳳縣鉛硐山鉛鋅礦、太白雙王金礦、略陽鐵礦、略陽煎茶嶺鎳礦、旬陽汞銻礦等;甘肅的金川銅鎳礦、白銀銅礦、廠壩鉛鋅礦、鏡鐵山鐵礦等;青海的錫鐵山鉛鋅礦;新疆的克拉通克銅鎳礦、哈密亞滿蘇鐵礦等;內蒙古的白雲鄂博鐵稀土礦等。

金屬礦山開發中的主要環境地質問題包括了礦產資源破壞與浪費、土地壓占與植被破壞、「三廢」對環境的污染,以及山地礦山的滑坡、崩塌、泥石流、尾礦庫潰壩等地質災害。

3.4.3.1 礦產資源的破壞與浪費

礦產資源的破壞與浪費突出表現為中小礦山企業無序開采和掠奪式開發,以及企業普遍存在的共生伴生組分利用率低等問題。

西北地區大多數礦床都屬於多組分共生伴生礦,但多數礦山采選並沒有綜合回收利用,或因技術原因利用率很低,從而造成資源的嚴重浪費。如甘肅輝銅山銅礦,伴生砷,屬大型礦床,由於該礦在采銅時不回收砷,導致砷礦資源被浪費。甘肅塔兒溝鎢礦伴生鈹2583t,鉍、砷已提交儲量,由於該礦采富棄貧,只取黑鎢礦,伴生礦沒有合理利用。青海察爾汗鉀肥廠從鹵水中只提取鉀鹽,伴生的鈉、鎂、鋰等多種伴生組分未利用。

陝西金堆城鉬礦同全國的其他礦山一樣,在珍惜資源和合理利用資源方面存在問題。根據1972年北京冶金設計研究總院提供的設計,按鉬礦的邊界品位0.03%及最小工業品位0.06%圈定礦體,1993年保有儲量為28432.60×104t,平均品位0.118%。隨著國際市場經濟形勢的變化,1993年該礦根據中國有色金屬工業總公司批復的精神,將品位指標從0.03%~0.06%提高到0.06%~0.08%,並重新圈定了礦體邊界,新礦量為22169.83×104t,品位0.132%。兩者礦量相差了6262.77×104t,佔小北露天礦總儲量的18%,而這些礦作為貧礦堆積在貧礦場,隨著時間的推移其物理化學性質都會發生變化,給以後二次回收利用這些資源帶來了困難。另據計算,金堆城鉬礦回收率為83.5%,低於國際水平達7個百分點,按1998年19000t鉬精礦計算,年損耗鉬礦資源量近33×104t。資源浪費結果必將加劇資源枯竭,按金堆城目前的開采規模,小北露天礦的服務年限比設計的50年將縮短10年以上。

3.4.3.2 土地壓占與植被破壞

金屬礦產開發多集中於秦嶺和其他山地地區,植被相對發育,金屬礦山采礦廢渣堆放、尾礦庫占壓、露天采礦場剝采及外排土場以及采空區塌陷等對土地植被壓占破壞相對較為嚴重。

陝西小秦嶺潼關黃金產區,礦區為石質山地,土層薄,植被覆蓋率較高,年侵蝕量10.11×104t,侵蝕模數573.8t/km2·a,屬輕度侵蝕區。自20世紀70年代大規模開發以來,採金者蜂擁而至,分布在礦區的采礦坑口達2000多個,排放的礦山廢石和尾礦渣達800×104m3,壓占土地、植被面積超過200ha。由於長期亂砍濫伐,致使淺山峪口5km內的林木大部分被砍光,大量土地、植被的破壞,加劇了水土流失,從1982年到1990年礦區土壤侵蝕模數由760.7t/km2·a 增加到3448.7t/km2·a,平均年增加侵蝕量24.4×104t。金堆城鉬礦露天剝采造成的植被毀損、外排壓占土地植被約2km2

3.4.3.3 崩塌、滑坡、泥石流地質災害

山地金屬礦山具備誘發崩塌、滑坡、泥石流三類地質災害的自然條件和人為因素,因而是崩塌、滑坡、泥石流災害的高發區。采礦大量廢石沿山坡、溝谷堆放,缺乏攔渣、護坡、導水及生物等工程技術措施,斜坡面上廢渣處於不穩定狀態,在采空區塌陷或山體開裂時易誘發滑坡。大暴雨誘發產生滑坡和泥石流地質災害,造成礦區停產,危及人民生命財產安全。

圖3-4 陝西潼關縣東桐峪泥石流溝示意圖

(據陝西省潼關縣地質災害調查與區劃報告)

潼關金礦區位於小秦嶺山脈,溝谷縱橫地形陡峻,海拔 700~2100m,相對高差 900m,自東向西發育7條南北向「V」字型溝谷(圖 3-4),河床比降大,平均9.41%~15.20%。由於歷史原因,同一礦體不同高度、不同地段有不同的企業在開采,形成所謂「樓上樓」采礦,在狹長的溝谷中,至今「樓上樓」不合理的礦業布局仍隨處可見,類似的情況也存在於在陝西鳳縣銀硐梁鉛鋅礦區,采礦廢石直接堆放在坑道口的山坡上,這些大小不一、結構鬆散的廢石沿坡面超高堆放,構成泥石流物源,無攔渣、排水設施,匯水面積大,潛在泥石流地質災害隱患嚴重。1994年7月11日與河南靈寶交接的潼關西峪河道中堆積的大量采礦廢石和尾礦渣混合物在強降雨的作用下,形成了特大型地質災害泥石流,所到之處礦區設施被毀,工棚民房倒塌,300多畝農田被沖毀,交通、電力、通訊中斷,造成51人死亡、上百人失蹤,直接經濟損失上千萬元。1996年8月,東桐峪暴發泥石流,沖毀橋梁、淹沒農田,再一次造成了嚴重的經濟損失和社會影響。

陝西鳳縣鉛銅山鉛鋅礦是1985年建設的大型國有礦山,目前已采出礦石量170×104t,隨著采礦區的不斷加大,上盤圍岩隨之崩落垮塌,地表形成了東西兩側兩個塌陷坑,形成北高南低高差懸殊的侵蝕構造地貌。1999年10月8日和16日的連日降雨,造成兩次較大的山體滑坡,其規模為50000m3,滑沖距離近1000m,導致4個采礦中段不同程度停產,直接經濟損失30萬元,並使1590礦硐和1515坑口塌落淹沒。采礦上盤崩落區頂部存在12條地裂縫,最大走向達1000m,裂縫寬近2m,構成了潛在的崩塌體,預測有70000m3的土石量,成為威脅采礦場、排渣場安全生產的最大因素。

3.4.3.4 地面塌陷和地裂縫

金屬礦山的地面塌陷、地裂縫雖然沒有煤礦那麼普遍和嚴重,但是礦體厚大的金屬礦山也存在較為明顯的地面塌陷、地裂縫地質災害。如陝西略陽閣老嶺鐵礦地面塌陷中心位置隨著采礦發生推移導致通風礦井開裂廢棄,山體開裂。在潼關金礦、鳳縣鉛鋅礦、成縣廠壩鉛鋅礦等大多數金屬礦山,隨地下采空區不斷加大,地表均出現了不同程度的地裂縫和山體開裂。2001年陝西鳳縣某礦山因采空區塌陷造成了5人失蹤死亡的中型地質災害事故。采空塌陷不僅誘發滑坡、崩塌等地質災害,還嚴重地威脅礦山企業的正常生產。地下采礦引發危及地面村民居住安全的危險,加劇了礦山與當地居民的矛盾,上訪事件不斷增加。因此,加強金屬礦山采空區誘發的地裂縫和潛在塌陷區范圍預測及防範工作十分重要。2001年,甘肅西和縣鄧家山六巷鉛鋅礦地面突然發生塌陷,形成直徑約十幾米的塌陷坑,導致2人失蹤。內蒙古烏蘭察布盟四子王旗白乃廟銅礦區,1996年地面塌陷形成南北寬70餘米、東西長200餘米、深20~50m和寬50m、長100餘米、深50餘米的兩個大塌陷坑。1998年7月中旬西202 采場塌陷巷道長約20餘米,造成直接經濟損失38萬元,間接損失3000萬~4000萬元。

3.4.3.5 尾礦庫潰壩

礦山尾礦庫多建在山谷中,攔溝築壩而成,多數中小型礦山的尾礦庫依山傍河修建,部分尾礦庫建設並不符合規定要求,或由於尾礦庫超期服役、暴雨等因素往往造成壩基不穩形成潰壩、坍塌等,造成尾砂淹沒農田、沖毀道路,同時造成嚴重環境污染。秦嶺山中的陝西鳳縣鉛鋅礦區、旬陽汞銻鉛鋅礦區、潼關金礦區、甘肅成縣廠壩礦區等礦山在這方面存在眾多嚴重問題。如陝西鳳縣一個選礦廠日選礦50 t的尾礦庫,建在嘉陵江源頭的安河河道中間,水泥砌成的四面圍擋牆,僅能阻擋年平均洪水,一旦大暴雨引發洪水則將漫庫或沖垮擋牆,含有鉛、鋅、汞以及選礦葯劑的尾礦砂將污染嘉陵江。在另一處鉛鋅小選礦廠,尾礦庫依山沿河而建,先後於2000年及2001年兩次被洪水沖垮,數十立方米的鉛鋅尾礦渣被帶入嘉陵江。自2001年,清澈的河水在數十餘米長的潰壩缺口中迴旋後又進入嘉陵江。陝西潼關金礦區7條主要峪道均是金礦開采區,溝谷狹窄,部分尾礦庫沿河而建,使河道進一步變窄,遇到特大暴雨,河水猛漲,有可能出現洪水漫壩或沖毀壩體事故。一旦發生潰壩、坍塌事故,將使庫內大量尾礦砂與洪水一起傾泄而下,造成下遊河道堵塞,房屋被毀,生態環境受到嚴重破壞。2001年馬口金礦尾礦庫潰壩就造成了農田污染。

尾礦壩潰壩造成的災害和環境污染十分嚴重。如1987年陝西金堆城鉬業公司栗西尾礦庫排洪隧洞塌陷,造成136×104m3尾礦及尾礦水泄漏,污染了陝豫兩省16個縣市的水源,礦山直接經濟損失3200多萬元。2000年12月甘肅成縣天子山尾礦庫潰壩造成近2×104m3的尾礦砂瀉入東河。

3.4.3.6 水土污染

選礦尾礦漿中重金屬以及礦石冶煉煙塵中重金屬對水體、土壤的污染非常嚴重。污染源主要是選礦排放的尾礦廢水,其次是固體廢棄物淋溶水、礦坑水等。其中金礦、汞礦、鉛鋅礦、砷礦選礦對環境污染最為嚴重。礦石浮選排放的廢水中含有選礦工藝過程中添加的選礦葯劑、未選出的金屬元素、共生伴生的重金屬和礦石微粒等。氰化法提金排放的廢水中含有劇毒物質氰化物,混汞法提金排放出的廢水中含汞量較高。含有重金屬、氰化物、石油類、酸性礦井水等有毒有害物質的選礦液,未經達標處理排放流入河流、湖泊都會造成水體的嚴重污染,危害水生生物。這些污染的水若被人、畜飲用,輕則影響健康,重則危害生命。若用以灌溉農田,將導致減產、絕產,使有毒有害物質潛入農作物,通過食物鏈危害人類健康。

礦山礦坑水、選礦尾礦漿無序排放造成嚴重污染的礦區主要有陝西潼關金礦區、鳳縣鉛鋅礦區、略陽鐵礦區、旬陽鉛鋅汞銻礦區;甘肅成縣廠壩鉛鋅礦區、西和縣鄧家山鉛鋅礦區等。

陝西潼關金礦區是水土環境污染的典型區之一。20世紀80年代中後期,潼關金礦區蜂擁而上的鄉鎮及個體采礦者,形成了大規模的無序開發情景,高峰時共有采礦坑口2410個,年廢石排放量607×104t,混汞碾1410 台,尾礦水排放量12690t/d,氰化池2650台。混汞碾廢水直接排放造成礦區源頭水中鉛污染超標2.4~113倍,水中懸浮物超標62~2143倍(表3-9)。

表3-9 1992年7條峪道10個混汞碾尾礦水監測平均值 單位:mg/L

從1995年礦區內7條源頭水功能區水質監測結果與單因子評價(表3-10)可看出,7條河中鉛超標37~959倍,汞超標0.2~31倍,5條河流鎘超標1~66倍,石油類最大超標102倍,河流均受到了嚴重污染。

表3-10 潼關縣7條河水質監測及超標倍數 單位:mg/L

續表

資料來源:潼關縣黃金產區環境治理「九五」計劃和2010年遠景規劃(潼關縣人民政府)。

2002年8月西安地質礦產研究所環境影響評價室對潼關蒿岔峪金礦礦坑水監測結果(表3-11)表明,礦坑水未經處理直接排放,廢水中Pb超標19.15倍,SS超標87倍。

表3-11 潼關金礦區蒿岔峪礦坑廢水監測結果及超標倍數 單位:mg/L

蒿岔峪河流三個斷面的河水監測結果表明,溝口以上河段Pb、Hg、Fe分別超過Ⅰ類水標准282~345倍、17~59倍和10.7~15.6倍;下遊河段Pb、Hg分別超過Ⅳ類水標准25.8倍和0.7倍(表3-12)。蒿岔峪河水質已遭受嚴重污染,主要污染物為Pb、Hg,屬重金屬污染,其原因是蒿岔峪河上游選礦廠廢水排入造成的。

表3-12 潼關金礦區蒿岔峪河水質監測結果 單位:mg/L

另據西峪河李家金礦第三采選礦廠上下遊河流水質監測(表3-13)結果,西峪河水中重金屬Pb、Cd、Hg分別超標879~1151、8~11和23.2~42倍,地表水環境已受到嚴重污染。

表3-13 潼關金礦區西峪河水質監測結果 單位:mg/L

從調查監測結果看,陝西潼關金礦從1995年開發到2002年,區內7條河流基本成了礦坑廢水、選廠尾礦漿排放地,重金屬Hg、Pb、Cd、Cr嚴重超標,致使河水不能灌溉,水生生物滅絕。當地土壤和小麥中金屬元素普遍高於地區背景值。採用汞板、蒸汞提金,致使區域大氣汞濃度全部超標,最大超標38倍。導致河流污染的根源在於大部分鄉鎮個體企業選礦廢水、礦坑水的直排、偷排和事故排放,使區內的7條河流始終處於嚴重超標污染狀態。

陝西柞水銀硐子銀鉛礦所在的東房溝重金屬污染明顯。銀硐子銀鉛礦礦山下游lkm處(HS-003)Pb 含量較對照點(HS-001)高出2 l 倍,比馬耳峽污染點(下游1km處)高出l倍。地區及周邊土壤Pb超過背景值近70倍,Cd超出近8倍。

甘肅成縣廠壩礦區是另一個礦區環境污染嚴重的典型區。在2km長的東河兩岸共有大小20餘家鄉鎮個體鉛鋅選礦廠,尾礦漿直排、偷排現象普遍,依山傍河的尾礦庫內的尾礦砂高出壩面造成溢流、潰壩現象普遍,東河河道中沉積了厚厚的灰色尾礦砂,使東河水質嚴重下降,水體生物平衡系統已經完全破壞。據西北礦業研究院2001年10月編制的《廠壩鉛鋅礦二期工程環境影響專題評價》報告,東河水質4個斷面地面水監測數據如表3-14。

表3-14 甘肅成縣廠壩礦區東河地面水質監測結果統計 單位:mg/L

從表3-14可以看出,礦區柒家溝地表水主要來源於上游廠壩尾礦庫、廢石場的淋濾水、民采礦坑地表溢流水和泉水,為常年溪流,鉛超標1倍。而柒家溝斷面位於東河主河道,該斷面上游2km范圍內分布著國有廠壩礦山選廠、鄉鎮及個體大小數十家選礦廠及鉛鋅礦石堆場,因而存在眾多污染源,斷面鉛、鋅超標44.66倍和1.04倍。畢家莊斷面位於廠壩礦區下游直線距離約10km處,鉛、鋅兩種元素超標最為嚴重,分別為65.6 和5.53倍。

以廠壩鉛鋅礦區開發之前東河底泥數據為對照標准,經過20餘年開發,東河底泥中鉛、鋅、鎘的監測值沉積累計倍數分別為25.7~4.4、188.5~5.7、540.1~23.7,河底中的污染物變得越來越嚴重(表3-15)。

表3-15 甘肅成縣廠壩鉛鋅礦區東河底泥重金屬監測結果 單位:10-6mg/L

漢江旬陽段是飲用水水源地二級保護區,水質可以達到人畜直接飲用的標准,正因為水質好,而被選為南水北調中線調水工程的水源,漢江旬陽段下游約300km處的丹江口水庫,是南水北調工程中線調水工程的取水點。2001年7月前,旬陽縣城沿江而下的40多千米長的漢江兩岸共有7 家選礦廠,用沙包、石塊壘成的高2m左右的簡易「尾礦池壩」,尾礦廢水經過簡單沉澱後,散發著刺鼻異味的黑色污水就順著山溝直接流進了漢江,灰黑色的污水形成了長長的污染帶。2001年7月中央電視台《焦點訪談》欄目對此進行了曝光。2002年項目組對此進行了追蹤調查,在漢白公路一側能明顯看到大部分選礦廠已被拆除,但是,漢江南岸還有個別選礦廠及鉛鋅小冶煉企業仍在生產,廢水仍在污染漢江。

黃金選冶過程中採用氰化堆浸技術工藝,如果廢水處理不合格就排放將對礦區水土環境造成嚴重污染。氰化物屬於劇毒物質,一般人平均吸入氰酸50mg或誤食氰化鈉120mg就會中毒死亡。水體中CN-濃度≥(0.05~1)mg/L時,就能導致魚類死亡。根據對陝西鳳縣四方金礦採用的氰化堆浸工藝進行監測,尾礦漿未經處理直接排入八卦河,將使河水中CN-增高到44.674mg/L,超標893.5倍。尤其是在一些偏遠經濟落後的地區,企業的環保觀念淡薄,過度追求短期經濟效益,致使採金過程中含有劇毒的氰化廢渣、廢水直接排放,造成礦區河流、草場、植被以及農作物污染,潛在危害嚴重。內蒙古李清地銀業有限公司(銀礦)尾液滲漏造成水中氰達414.85mg/L,超標424倍;鋅為140mg/L,超標28倍;銅為3.669mg/L,超標1.223倍。若遇雨季,這些污染物將對周圍環境造成嚴重污染。

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與礦山堆浸廢水屬於高污染相關的資料

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