2021-4-10 | 環境污染論文
一、新羅石灰石礦山概況
露天石灰石礦山通常采用自上而下的水平分層開采法,設計時多采用多臺段同時開采,便于各臺段礦石搭配使用。石灰石礦露天開采生產工藝為:礦山土石方剝離,剝離的廢土石運往排土場→在采礦工作面上爆破→爆破后的大塊礦石由液壓錘破碎→破碎后的礦石在剝離工作面進行剝離,剝離的廢石運往廢石場→礦石鏟裝后由運輸工具運至水泥廠卸料平臺。個別礦山還有破碎和輸送系統,新羅區最典型的是華潤曹溪(原三德水泥)和華潤巖山元青的石灰石礦山,破碎后采用皮帶長廊運輸至廠區。新羅區石灰石地下礦山多用平硐開拓或平硐加斜坡道聯合開拓,地下開采通常采用空場類采礦法,施工簡單、便于操作的淺孔留礦法使用特別普遍。石灰石礦地下開采生產工藝為:開拓→采準切割→回采(包括鑿巖、爆破、破碎、挖掘機鏟裝、汽車搬運)。
二、石灰石礦山開采過程中的環境污染及防治措施
礦山開采活動在建設期間對生態環境的影響主要在采場土、石、植被剝離;各項配套設施(工業場地、道路、運礦設施)的占地、取土和棄渣,破壞植被;施工臨時占地及施工活動所產生的環境污染。運營期對生態環境的影響主要是爆破、機械設備運轉所產生的噪聲和振動、礦石運輸拋遺、粉塵、壓占植被以及礦石剝離后的棄石堆置所造成的植被破壞和水土流失。主要的污染因素是廢土石、粉塵、廢氣,其次是廢水、噪聲、爆破震動。
1、廢土石污染防治
礦山的廢土石主要為生產中未能搭配利用的夾層、開采境界內的礦體、覆土。為減少廢土石污染,大多數礦山采用的措施主要是充分利用地質報告,管理人員切實掌握采場生產部位質量情況,對礦區分塊進行評價,根據配料質量要求,及時調劑、合理搭配。廢土石棄于礦山廢石堆場,表層覆蓋土可以作為礦山開采終了后的植被恢復用土,單獨堆存于廢石場。廢石場通常設在離開采區較近的溝坡或溝道中,為了保證安全和減少水土流失,應設計有水土保持及防洪措施,嚴防山體滑坡或滾石。廢石場排棄時將最難搭配使用的廢石填筑在底部,表層覆土排棄在場頂,形成0.5~l.0m厚的表土層,整平壓實后可開墾種植,恢復生態環境,變害為利。
2、粉塵污染防治
礦山生產工序中,穿孔及破碎的產塵量較大。淺孔鑿巖應濕式作業,井下應加強通風,露天采場中深孔爆破采用配有除塵裝置的高風壓潛孔鉆機,石灰石破碎及輸送過程一般都要設有除塵設施。礦山爆破、運礦車輛在采場裝運或將廢石運至廢石場卸車時都會產生揚塵。要合理布置炮孔,正確選用爆破參數,加強裝藥和填塞作業的管理以降低爆破產塵量。采裝、運輸和礦石卸車等產生的粉塵,一般設專人定期清掃、灑水等,減少揚塵的產生量。
3、廢氣污染防治
礦山爆破通常采用2#硝氨類巖石炸藥。爆炸產生的有毒氣體為CO、NOx。一般石灰石礦山開采中炸藥爆炸后產生的有毒氣體總量對環境沒有大的危害。以柴油設備為裝運工具的礦井,柴油尾氣的顆粒污染物(黑煙)含有SO2、NOx、碳氫化合物HC等氣體污染物,有條件的應采取相關的柴油車尾氣處理技術,井下內燃設備應有廢氣凈化裝置,礦井應合理安排運輸車輛,加強通風。
4、廢水、噪聲、爆破震動污染防治
廢水主要來自礦山工業場地和火工庫辦公室、民工宿舍、廁所等處的生活污水,不含有毒物質,量也少,可就近排放。石灰石礦山產生高噪聲的設備有潛孔鉆、手持風動鑿巖機、空壓機、載重車、挖掘機、裝載機、破碎機等。礦山最近的村莊距開采境界線至少幾百m,爆破時產生的噪聲經過衰減后一般較弱,且爆破時間短,爆破噪聲影響不大。爆破震動可造成爆破區周圍建筑物和構筑物破壞,使人產生煩躁不安等。目前,微差爆破應用廣泛,它能降低爆破地震效應。
三、石灰石礦開采的生態環境影響與生態防治
1、水土流失影響因素
水土流失影響因素包括自然因素和人為因素。自然因素:大部分石灰石礦山地處山地溝壑區,溝谷較發育,山坡陡,匯流快,加劇了地表的沖刷和侵蝕;石灰石礦山通常林草植被少,也是造成水土流失的重要因素。人為因素:礦山開發建設及開采過程中,直接改變了原地形地貌,破壞植被、擾動地表;部分棄土棄渣如不加處理,勢必導致新的水土流失。
2、生態地質環境影響
石灰石礦山開采將改變礦山原有的地貌和景觀,且這種改變是不可逆的。地貌、景觀格局的變化使礦山固有的自然生態功能完全喪失,景觀生態結構發生變化。礦山開采破壞土地資源,特別是將破壞原有的植被,但終了后均可恢復。礦山開采對植物的影響通常僅局限于礦山區域內,對區外植物無明顯影響。礦山開采破壞了動物的生存環境,爆破噪聲還對礦山周圍動物的棲息、覓食等活動產生較大影響。礦區建設引發的礦山地質災害,如:地面塌陷、地裂縫、崩塌、滑坡等。礦山開采導致地下含水層受到破壞。包括含水層結構破壞、含水層疏干、地下水水位下降、泉水流量減少、地下水水質變化以及對區域水系、水體及使用功能的影響。石灰石礦山開采造成的生態環境影響還包括:開采區和廢石堆場的水土流失、廢石場的穩定性、次生地質災害等生態環境風險的影響等等。
3、水土流失防治及生態環境保護的對策
(1)編制生態環境恢復治理方案。礦山開采前應制定詳細的生態恢復設計方案、實施計劃和進度安排,并給予資金上的保證。真正做到“在開發中保護”和“在保護中開發”,最大限度地減少礦產資源開發對地質環境的影響,促進礦業活動健康發展。石灰石礦山開采特別是露天開采,對生態環境的影響很大,為了遏制水土資源破壞,保護、恢復、補償生態系統,保障水土資源持續利用,礦山業主應根據《礦山地質環境保護與恢復治理方案編制規范》(DZ/T0223-2011)及《福建省礦山生態環境恢復治理保證金管理辦法》(閩國土資綜(2012)127號),委托有資質單位編制生態環境恢復治理方案,采取積極可靠的生態環境保護措施,采用預防措施和治理措施相結合、工程措施和生物措施相結合的方法,把對生態環境的影響減至最低限度。(2)制定合理的施工方案。設計部門和業主應在滿足生態保護的基礎上,制定合理施工計劃。在施工中,盡量減少擾動地面,平衡挖、填方量,防止造成崩塌、滑坡等現象,填方應及時鋪平壓實,減少風蝕、水蝕。施工機械、土石及其它建筑材料不能亂停亂放,防止破壞植被,加劇水土流失。另外盡量避開在雨季和汛期進行開挖施工,棄土應妥善堆存,不能隨意丟棄。(3)生態環境治理的內部管理與控制。礦山企業應設立專門機構進行管理,如設立安全環保部,對施工人員進行環境培訓教育;監督實施環境管理計劃,執行有關環境管理的法規、標準;負責生態保護設施項目的建設和運行,加強采場邊坡監測與整治,做好地面巖移塌陷沉降范圍觀測。(4)加強生態環境治理的政府監管。編制了生態環境恢復治理方案,政府相關部門還應該督促礦山落實,包括基建期、營運期、閉坑期3個階段的防治。監督檢查是政府加強礦山生態環境管理的重要環節,其目的在于查明礦山企業遵守各項生態環境保護規定的情況,并在必要時采取強制措施。
4、水土流失及生態保護的分區治理
根據礦山地質環境影響評估結果,綜合礦山地質環境問題類型、分布特征及其危害性,以及《礦山地質環境保護與恢復治理方案編制規范》(DZ/T0223-2011)附錄F“礦山地質環境保護與恢復治理分區表”,將礦山地質環境保護與恢復治理區域劃分為重點防治區、次重點防治區、一般防治區。目前新羅區內石灰石礦山都屬后兩類即次重點防治區、一般防治區。詳見表1。具體分區是:(1)開采區:做好邊坡防護、基礎防護,防洪排水,做好采場邊坡監測管理與整治,以其達到防治誘發崩塌、滑坡等地質災害。開采終了后進行覆土整治,植物種植措施。(2)地面巖移塌陷分區:開采期間建設截、排水溝,沉淀池。防范地下開采井巷崩塌、冒落,進行必要的充填,監測地表沉降變形情況,發現異常及時采取措施處理;礦山閉坑期間應及時封閉硐口及露出地面的巷道,防止溝谷水流入地下采場,應繼續注意沉降觀測,設置沉陷區的警示及覆土植被。(3)排土場、廢石堆場:做好擋土壩、截洪溝、邊坡防護、周邊植物防護、后期對渣場進行覆土整治,植物種植。(4)工業場地、硐口:做好防洪排水、地面硬化、擋墻護坡、植物種植措施。(5)運輸道路:做好邊坡防護、防洪排水、植物種植。(6)火工庫:做好地面硬化、擋墻護坡、植物種植。
5、水土流失及生態保護的治理措施
包括工程整治措施和生物措施。(1)工程措施。棄土、石應在廢石場集中處理,盡量減少壓占地表植被。在廢石場底部先以大塊廢石墊底,以利于水的滲透,疏導廢石場內的雨水。采取分段水平堆積,再碾壓,把松散的土壓實。逐級設壩,保證壩體安全與穩定。廢石場上部設截洪溝,避免廢石場受洪水沖刷。礦區新建和改造道路兩側,采取護坡和道路護基措施,防止水土流失和塌方、滑坡。對臨時性施工所造成的陡坡、壩,采取簡易防護措施,并設置水土流失防護欄,疏導排水,減少水土流失。(2)生物措施。礦山開采期間在有條件的道路兩側、工業場地周圍應因地制宜植樹綠化進行生態恢復,在邊坡和路基種草;把最終臺階坡面夯實,進行植被恢復。礦山采區采掘終了,應及時覆土,恢復植被。綠化植被的篩選,應根據所在地區的氣候特征和礦山特性,選擇易于成活的樹種,以鄉土植物為主。
四、結語
石灰石礦山開采過程中,會產生廢土石、粉塵、廢氣、廢水、噪聲及震動等,礦山開采造成水土流失加劇和生態環境的破壞應引起重視,生態環境恢復治理應納入礦山主體工程的建設管理之中,采取必要的措施,降低污染、減輕破壞,貫徹落實科學發展觀,創建綠色礦山,促進礦業經濟可持續發展。
作者:張國榮 單位:福建龍巖新羅區礦產品管理總站