礦山地質環境開題報告怎麼寫
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Ⅱ 礦山環境地質
礦山環境地質(mine environmental geology)是以礦山地質環境為主要研究對象的新興交叉學科(圖3-1)。主要研究內容是運用環境地質學的有關理論、方法,研究礦產資源開發過程中,自然地質作用和人為地質作用與地質環境之間的相互影響與制約關系,以及由此產生、引發和加劇的礦山環境地質問題,旨在合理開發利用礦產資源的同時,採取積極措施,保護、減輕和減少礦業活動對地質環境的負面影響,促進礦業可持續發展。
圖3-1 地質作用與地質環境和礦山環境地質問題關系圖
礦山環境地質研究的主要對象是人類賴以生存與發展的局部地質環境,即礦業活動場所及周邊地質環境。礦山地質環境隨礦業活動的時間、強度而變化,是一個復雜的、動態的變化系統。良好的地質環境有利於礦業的正常生產,脆弱的或惡化的地質環境必將影響和制約礦山的正常生產。因此,礦山環境地質(學)研究內容應包括兩個方面:
(1)研究礦山原生地質環境質量和容量,預測評價原生地質環境對礦山建設、開採的負面影響,指導礦山建設選址布局,盡量不花或少花代價來避開具有明顯地質災害的隱患點,保證礦業正常生產。
(2)研究礦產資源開發活動過程及礦山閉坑後對地質環境的負面影響,研究礦山環境地質問題的形成條件、誘發因素、形成機制,開展礦山地質環境質量或環境地質問題評價,預測礦區環境地質問題的危害程度,控制、預防礦山環境地質問題的發生與發展,保護礦區地質環境,減輕礦業環境地質問題的危害程度,促進礦業的可持續發展。
Ⅲ 礦山地質環境問題概述
礦山地質環境問題是指受礦業活動影響而對岩石圈、水圈、生物圈產生地質環境破壞的現象,主要包括礦山地質災害、土地佔用及毀損破壞、地下水系統破壞、三廢排放及水土污染、地形地貌景觀破壞等。
湖南省礦產資源開發引發的礦山地質環境問題十分突出,且具有地方特色。截至2013年年底,湖南省有826個礦山發生了礦山地質災害1620處,造成直接經濟損失達7億元以上;礦業活動佔用及破壞土地面積約21380hm2;采礦廢水年產出量約78550萬m3,年排放量約72720萬m3;采礦廢渣年產出量約5700萬t,年排放量約4730萬t,累計積存量約61070萬t。
湖南省礦山地質環境問題分布有明顯的地域性與集中性,與全省礦產資源稟賦特徵及開發現狀關系密切。區域上,湖南省礦山地質環境問題最突出的地區主要為湘南耒陽—魯塘—瑤崗仙煤炭、有色金屬資源集中開采區,湘中冷水江—恩口—洪山殿煤炭、石膏、銻礦資源集中開采區,湘北廣福橋—合口石膏、煤炭、石煤集中開采區;次為花垣鉛鋅礦區、辰溪煤礦區、邵陽黃亭煤礦區、武岡文坪煤礦區、零陵東湘橋錳礦區、觀音灘煤礦區、寧鄉煤炭壩煤礦區、瀏陽澄潭江煤礦區、攸縣黃豐橋—蘭村煤礦區、衡山白果—界牌石膏及高嶺土等集中開采區。從開采礦種分析,煤炭資源開采引發的礦山地質環境問題最突出,次為有色金屬礦及石膏礦。從礦山地質環境問題類型分析,地面變形災害以地下開採的煤礦、石膏礦最突出,崩塌、滑坡災害以露天開採的建築材料礦山為主,泥石流災害主要分布在湘南有色金屬礦區;佔用破壞土地以煤礦、建築材料礦山、有色金屬礦山最嚴重;地下水系統破壞以岩溶充水的煤及有色金屬大水礦區最突出;礦山水土環境污染以煤炭、有色金屬、硫鐵礦、砷礦、鈾礦、鹽類礦山等較突出。
新中國成立以來至20世紀末,湖南省礦山地質環境問題的發展總體呈逐步上升趨勢,與新中國成立以來湖南省礦山數量逐步增多、礦業開發和利用程度逐步增強基本同步;21世紀初至今,進入緩和平緩階段,與國家、地方及礦山企業對礦山地質環境問題的投入和治理力度基本同步。20世紀50~60年代,礦山地質災害發生頻次較少,70~80年代,隨著礦業經濟的發展,引發的礦山地質環境問題逐漸增多。進入80年代中後期,特別是80年代末至90年代末,受「大礦大開,小礦放開,有水快流,大力鼓勵民營經濟發展」思想的影響,礦業無序發展,開采高峰時期,湖南省各類礦山近兩萬處,部分采礦權人法制觀念淡薄,缺乏應有的地質環境保護意識,亂采濫挖,引發了大量礦山地質環境問題。這一時期,湖南省礦山地質環境問題無論從數量、類型或危害程度看,都進入一個跳躍式的高峰發展階段。
Ⅳ 礦山地質環境調查
中國目前主要的礦山地質環境問題及危害的種類:一是地面(沉)塌陷、邊坡失穩等地面變形問題嚴重。中國大部分礦產採用井下開采。采空區地面塌陷是形成礦山環境的主要問題。煤炭采空區地面塌陷最為嚴重。二是礦山土地植被破壞問題突出。礦業活動對土地(植被)的影響和破壞難以避免,隨著開發工作的進展,必須及時進行恢復、治理。三是地下水系及含水層的破壞。一些地下水均衡系統以及含水層結構因礦產資源的開采活動受到破壞,導致區域性地下水位下降。某些地區地下水下降數十米甚至上百米,形成大面積疏干漏斗,造成泉水乾枯、水資源枯竭以及污水入滲等,破壞了礦區的生態平衡。四是地下水的污染。礦產資源的不合理開發,加劇礦區及周邊工農業生產用水和人畜用水短缺;而尾礦、固體廢棄物的堆放,不僅佔用了大量土地,損壞地表,而且造成地下水環境的嚴重污染。
據全國礦山地質環境調查數據初步統計,截至 2008 年底,全國礦山共引發地質災害超過 1.7 萬處,造成死亡約 4300 人,直接經濟損失 230 億元。其中因地下開采引發地面塌陷 4500 多處、地裂縫 3000 多處;采空、開挖、不合理堆渣誘發滑坡 1200 多處;廢渣堆放處置不當引發泥石流 680 多處;開山炸石、礦山修路、建房形成了大量峭壁懸崖,誘發崩塌 1000 多處。佔用破壞土地面積約 330 萬公頃,其中地面塌陷面積 45 萬公頃。全國礦山固體廢棄物年產出量約為 16.7 億噸,累計積存量達 353.3 億噸。全國礦山廢水產出量約 60.9 億立方米,2008 年排放量 48.9 億立方米。
中國礦產資源開發對礦區地質環境影響嚴重的區域有88個,面積約5.3萬平方千米;影響較嚴重的區域有 317 個,面積約 38.4 萬平方千米;影響輕微的區域 610 個,面積約 138.1 萬平方千米。
礦產資源開發對周邊地質環境造成一定程度影響的礦業城市共有 231 個,其中影響嚴重的礦業城市 30 個,影響較嚴重的礦業城市 101 個,影響輕微的礦業城市 100 個。
全國 86 個礦產資源集中開采區礦山地質環境發展趨勢預測結果為:礦山地質環境影響加重區共有 13 個,區域面積約 14 萬平方千米,區內礦山面積 89 萬公頃;發展趨勢平穩區66個,區域面積約72.2萬平方千米,區內礦山面積約189萬公頃;減緩區7個,區域面積約 15 萬平方千米,區內礦山面積約 17 萬公頃。
2006 年以來,國土資源部在國土資源大調查中部署開展了礦產資源多目標遙感調查工作,利用遙感技術(RS)對全國 85 個重點礦區的 32137 個礦山開展動態調查監測,並應用全球衛星定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)等先進技術,對重點礦區礦山地質環境狀況進行調查評價。
Ⅳ 礦山地質環境發展趨勢分析
礦山地質環境發展趨勢主要取決於礦產資源開發利用規劃中的「三區」規劃(三區包括重點開采區、限制開采區、禁止開采區)、礦產資源開發利用強度、管理約束力、相關制度完善程度、采礦權人及受影響對象的環保意識、礦山地質環境恢復治理投入力度及治理技術、礦床開采技術條件等因素。其中治理投入力度及治理技術、管理約束力及相關制度完善程度等有利因素作用越來越突出。
一、影響礦山地質環境發展趨勢的因素分析
(一)促使礦山地質環境趨於好轉的有利因素
1.湖南省礦產資源總體規劃等相關規劃逐步實施
近十年來,湖南省及各市、縣都制訂了「十一五」和「十二五」礦產資源總體規劃。各級礦產資源規劃對資源開發與礦山地質環境保護進行了明確規劃,總的原則是「在保護中開發,在開發中保護」,促進資源開發與環境保護協調發展,使礦業經濟增長方式從依靠消耗大量資源和犧牲環境為代價的粗放經營模式轉變為依靠科學技術進步和提高規模經濟效益的集約經營模式。一些規模小、經濟效益差、環境破壞大、安全隱患多的礦產開發項目將不再批准上馬,已有的礦山將會在今後一段時期內關閉,土法采選冶礦山被取締,含硫大於1.5%的煤礦將被限制新建和改建,禁止新建含硫大於3%的煤礦。《2008—2015年湖南省礦山環境保護與恢復治理規劃》,確定了礦山地質環境保護的目標任務和各項具體指標。這些規劃的實施,有利於保障全省礦山地質環境將逐步向好的方向發展。
2.礦山地質保護與恢復治理管理制度、法律法規、監測機構的逐步完善
2002年1月24日,湖南省九屆人大常委會第27次會議通過的《湖南省地質環境保護條例》,其中第九條、第十條、第十一條、第十二條、第十三條對礦山地質環境保護提出了相關規定;國土資源部第44號令發布《礦山地質環境保護規定》自2009年5月1日起施行。
按照《湖南省地質環境保護條例》的要求,湖南省大力推行兩項制度:一是礦山地質環境影響評估制度,出台了《湖南省礦山地質環境影響評估技術規范》,礦山地質環境影響評估報告中評估結論為基本適宜—適宜的方可辦理采礦許可證,同時報告中設置保護方案指導礦山開展礦山地質環境保護治理工作;二是根據礦山地質環境恢復治理保證金制度,制定了相應的驗收辦法和標准,要求礦山足額繳存礦山地質環境恢復治理保證金,生產礦山經相關資質單位分期驗收為基本合格或合格後才可進行結轉,而閉坑礦山只有驗收合格後保障金才可退回採礦權人。
按照《礦山地質環境保護規定》的要求,湖南省要求所有采礦權人編寫礦山地質環境保護與治理恢復(含土地復墾)方案,並依方案要求開展治理恢復。礦山地質環境保護與治理恢復(含土地復墾)方案為礦山開展恢復治理提供技術支撐。
此外,湖南省要求礦山建設嚴格執行「三同時」制度,確保各項環境保護和治理設施與主體工程同時設計、同時施工、同時投產。
這些管理制度的具體實施,一定程度上抑制了礦山地質環境問題的發生,同時治理恢復被破壞的礦山地質環境。
近十年來,湖南省各市(州)及大部分縣(市)成立了專門的地質環境管理機構,加強礦山地質環境保護工作,對礦山地質環境行使監督管理職責,督促「三同時」制度的具體實施,定期檢查實施情況,對地質環境破壞嚴重的礦山企業,責令限期治理。根據國家的方針政策,綜合運用經濟、法律和必要的行政手段,依法關閉產品質量低劣、浪費資源、污染嚴重、不具備安全生產條件的礦山。
3.礦山開采管理力度逐步加強,礦業秩序逐漸步入正軌
近些年,湖南省加大了礦產資源管理秩序整頓力度。自2000年以來,全省共取締非法礦點2000多處,一些地方亂采濫挖的現象得到了有效制止;根據《國務院關於全面整頓和規范礦產資源開發秩序的通知》(國發〔2005〕28號)精神,湖南省制定了《湖南省礦產資源整合總體方案》,方案實行後全省礦山數量明顯減少,與2003年對比,礦山數量減少1500餘個,逐步改變了大礦小開、一礦多開、樓上樓下開的局面,有效地遏制了礦山地質環境惡化。
根據《國務院辦公廳關於進一步加強煤礦安全生產工作的意見》(國辦發〔2013〕99號)精神,一方面要求加快落後小煤礦關閉退出,重點關閉不具備安全生產條件、煤與瓦斯突出等災害嚴重、發生較大及以上責任事故的9萬t/a及以下的煤礦,對超深越界拒不退回和資源枯竭、拒不執行停產整頓指令仍然組織生產、逾期仍未實現正規開採的煤礦予以關閉;另一方面嚴格煤礦安全准入條件,停止核准新建低於30萬t/a的煤礦、低於90萬t/a的煤與瓦斯突出礦井。
4.礦山生態環境恢復治理力度逐步加大
隨著礦山地質環境問題而引發的生態環境惡化及地方秩序不安定事件發生,國家、地方政府以及礦山企業對礦山地質環境恢復治理的投入逐步加大。對於歷史遺留及責任人滅失的礦山地質環境問題,中央及地方政府按照輕重緩急的原則,逐步籌資開展了多項治理工作;對於有責任主體的礦山,隨著湖南省礦山地質環境方面的制度約束和當地受影響群眾的維權意識提高,礦山正逐步開展礦山地質環境恢復治理工作。近十年,中央和地方政府每年籌資用於礦山恢復治理的資金額從數千萬元上升至數億元,而礦山企業每年自籌資金用於礦山恢復治理的資金額亦從數千萬元上升至數億元。
截至2013年年底,省內僅中央及地方籌資開展礦山恢復治理工程項目就近200個,全省各生產礦山或多或少都著手開展了礦山環境恢復治理工程。郴州柿竹園等一系列礦山地質環境恢復治理示範工程正在逐步開展。湖南省現有17家礦山成功申報了國家第二批、第三批綠色礦山,並在積極籌備建設中。為響應黨的十八大關於「大力推進生態文明建設」精神,開展全國「礦山復綠」行動方案,湖南省編寫了省級「礦山復綠」行動方案,並組織各市州編制了相應的復綠行動方案,組織實施了一批典型礦山復綠示範工程建設。以上開展的礦山地質環境恢復治理工程及相關方案有利於湖南省礦山地質環境的恢復。
5.礦山地質環境治理技術的提高
目前,湖南省三廢的處理和廢棄物回收與綜合利用技術不斷提高,如煤矸石發電、制磚,廢石築路、地基輔料,固體廢棄物用於采空區充填等。近些年,煤矸石的綜合利用成效最明顯,大量煤矸石被消耗。目前,湖南省正在探索一些復雜礦山地質環境問題的治理技術,如重金屬污染的土地修復技術、尾砂膠結充填采空區技術、地面變形監測技術等。以上這些新的礦山地質環境治理技術的提高,有利於逐步恢復治理一些復雜的礦山地質環境問題。
6.部分井下開采礦山開采深度逐步增大,對地表影響漸趨減弱
多年來,礦業活動盛行,一些井下開采礦山的淺部資源已被完全開采,未來逐步往深部延伸,從而對地表的擾動影響逐步減輕,已形成的采空地面變形區日趨穩定。如寧鄉煤炭壩等一些大水礦區,越往深處開采,其岩溶逐步減弱,而發生突水事件的概率減小,從而引發岩溶地面塌陷的可能性也減小。
(二)促使礦山地質環境惡化的不利因素
1.國民經濟發展對礦業開發依賴性強,局部礦產資源開發強度進一步加大
湖南省正處於持續、快速發展的工業化、城鎮化建設階段,這一階段將以自然資源的大量消耗為主要特徵。當前,礦產資源對全省國民經濟和社會發展的保障已成瓶頸態勢,礦產品需求持續旺盛、社會資金大量湧入礦業開發。可以預計,在今後一段時間內,全省礦產資源開發強度將會進一步加大,礦山地質環境將不可避免地受到不利影響。尤其是部分礦產資源豐富的區位,被列入重點開采區段,礦山地質環境問題不可避免會有所增加。
2.礦產資源稟賦條件較差,礦山地質環境較脆弱
湖南省礦產資源豐富,除有色金屬有少數大型礦床外,保有礦產資源稟賦特徵是礦床規模小,厚度薄、品位低,埋深大,伴(共)生礦產多,有用組分賦存狀態復雜,導致難以大規模集中開采,選冶工藝復雜,回收率低。大多數煤礦、石膏礦工程地質條件較差,多數煤礦區及主要的大中型有色金屬礦床水文地質條件復雜,開采技術條件較差。大多數金屬礦產分布在湘南等地形條件差的山區,另一主要開采礦種煤炭資源分布區,地表民居工程及其他重要建設工程多,耕地多,礦山生態環境脆弱,礦業活動容易引發礦山地質環境問題。
3.健全礦山地質環境管理制度需要一定的時間
目前,礦產資源非法開采、亂采濫挖現象已得到有效遏制,但杜絕這一現象還需一個過程;礦山地質環境治理備用金、礦山地質環境恢復治理驗收辦法等制度實施和管理制度的完善還有一個過程,治理效果的顯現也需要一個過程。
4.采權人的礦山環境保護意識仍待加強
湖南省礦山企業對礦山環境保護與治理的認識程度與積極性不平衡。大部分大中型礦山企業認識程度較高,但相當數量的鄉鎮集體或私營小型礦山企業普遍存在重資源開發而輕環境保護與治理的思想。
5.礦山企業地質環境管理機構及監測體系欠完善
前幾年,由於礦山企業經濟效益滑坡,國有及國有控股礦山企業和規模較大的民營礦山中的環保工作人員成了主要精減對象,有的環保崗位與職能部門要麼被合並,要麼被取消。而大部分鄉鎮集體礦山和個體礦山,基本上都沒有設置專門的環保機構,所產生的礦山地質環境問題無專人進行動態監測與管理。
目前,全省各市州及部分縣(市)雖建立了礦山地質環境管理機構,如地質環境科(股)、地質環境監測站,但是人員配置、技術力量及設備配置仍存在一定的差距,加上資金的缺乏,全省礦山地質環境動態監測體系建設有待加強。
6.礦山地質環境恢復治理補償機制不完善
因湖南省礦山開采方式、資源稟賦及礦床開采條件的制約,全省面臨最突出最嚴重的礦山地質環境問題仍是采空地面變形和岩溶地面塌陷。特別是一些地區普遍存在以賠代治的情況,礦山企業將治理資金賠付給房屋受損戶主,但受損戶未將其用於房屋加固,即使屬於危房性質,或因賠付資金未達到受損戶的要求,或因搬遷選址困難等原因,部分受損戶也未引起足夠重視。一些礦區出現地面塌陷,礦山企業即使願意籌資進行治理恢復,但也因當地村民阻撓而無法進行。因此,怎樣徹底解決以賠代治的局面,在制度及立法層面仍有待積極探索研究。
二、礦山地質環境發展趨勢
(一)礦山地質環境總體發展趨勢
隨著治理投入的加大、治理技術的提高、管理約束力的增強、相關制度的完善,以及采礦權人及受影響對象的環保意識提高,全省礦山地質環境恢復治理速度明顯大於破壞速度,治理新增面積大於破壞擴大的面積,礦山地質環境總體呈逐步好轉的變化趨勢。
但是在局部礦產資源開采劇烈的區域,如湘中漣邵煤田、湘中韶山煤田、湘南郴耒煤田及有色礦區、湘中銻礦區等開采強烈的局部礦區,近年來新發生了大量的礦山地質環境問題,如三廢排放量增加、水土污染尤其是重金屬污染加劇、采空地面變形及岩溶地面塌陷加劇等問題較為突出,礦山地質環境也出現了一定程度的惡化現象。
(二)礦山地質環境問題發展趨勢預測
1.礦山地質災害發展趨勢預測
(1)礦山采空地面變形、地裂縫及岩溶地面塌陷總體將逐漸減輕
截至2013年年底,全省累計共有826座礦山引發各類地質災害1620處,主要分布在湘中漣邵煤田、湘南郴耒煤田、湘東黃豐橋—桃水煤礦區、湘北合口—閘田鄉煤、石膏礦區、寧鄉煤炭壩煤礦區、湘西辰溪煤礦區等區位。從主要地面變形區礦山保有礦產資源和生產能力分析,礦山服務年限大於十年的礦區主要有婁底市境內的煤礦區,邵陽市隆回箍腳底—邵東牛馬司、常樂一帶的煤礦區及石膏礦區,湘潭譚家山煤礦區、湘南耒陽市、永興縣、常寧市、北湖區的大部分煤礦區,嘉禾縣袁家煤礦區,桂陽縣寶山—黃沙坪有色金屬礦區,臨武香花嶺多金屬礦區,柿竹園有色金屬礦區等,這些礦區礦山未來開采時間較長,會加劇和引發礦山地面變形災害,但由於保有資源大多位於深部,對地表的破壞程度比開采淺部資源小,因此地面變形雖上升但總體趨緩。目前地面變形嚴重或較嚴重的湘潭錳礦區、攸縣黃豐橋—蘭村煤礦區、資興三都煤田、寧鄉煤炭壩礦區,冷水灘區—祁陽縣一帶的煤礦區,常德市的煤礦區、水口山鉛鋅礦區等礦山(區)保有礦產資源較少,按現有生產規模,其中大多數礦山服務年限不足十五年,一般在2~7年間,保有資源大多賦存在深部,因此,這些礦山地面變形災害短期內仍會發生,但隨著礦山陸續閉坑、治理工程的投入,將呈變好趨勢。地面塌陷嚴重的婁底恩口、橋頭河煤礦均已閉坑,礦山地面塌陷災害已顯著減少,今後將繼續好轉。
(2)礦山滑坡、崩塌地質災害發生率將會有所下降
礦山滑坡、崩塌災害主要與露天采場有關,總的趨勢是現有露天采場呈加深、加大的趨勢,按目前礦山對露天采場的管理方式,該類災害將呈加劇趨勢;但采砂場、磚瓦廠等露天采場數量將因政策原因關閉,部分露天采場區因資源枯竭關閉或開采難度加大轉為地下開采,采場數量呈下降趨勢,導致礦山滑坡、崩塌總體將會呈下降趨勢。
(3)礦山泥石流局部仍有可能加劇
礦山泥石流主要由湘南地區的有色金屬礦山引發,經多年開采,已積存了大量的廢渣、尾砂,同時大多數礦山的保有資源較豐富,在較長的時期內仍會有大量礦山固體廢棄物排放地表,湘南地區經常受熱帶風暴影響,常發生強降雨,因此如不採有效的防範措施,礦山泥石流將呈加劇趨勢。
2.礦山地下水資源破壞仍將加劇
地下水資源破壞是礦業開發,尤其是地下開采很難避免的礦山環境問題。隨著淺部資源日慚枯竭,開采深度越來越大,水位降深加大,地下水疏干范圍增加,除婁底恩口煤礦、橋頭河煤礦等基本閉坑的礦山外,大部地下開采礦山的地下水資源破壞將呈加劇趨勢。
3.礦山佔用破壞土地發展趨勢分析
湖南省礦業活動佔用破壞土地有礦山地面建設工程、采礦場、固體廢棄物排放(含尾礦庫)、地面變形四種方式,根據佔用破壞方式分述如下:
(1)礦山地面建設工程佔用破壞土地將有所下降
截至2013年年底,全省礦山地面設施建設等佔用破壞的土地最多,面積約6680hm2,占總佔用破壞土地面積的32.65%。近幾年礦山整合力度大,截至2013年年底,全省共有在建、生產礦山6120座,與2008年比較,礦山企業減少1857個,根據國家產業政策,礦山整合將呈常態化,礦山數量將進一步減少,礦山生產所需地面建設工程也相應減少,其不再利用的建設工程轉為當地民居工程或村辦企業,或拆遷復墾,礦山地面建設工程佔用破壞的土地將呈明顯下降趨勢。
(2)采礦場佔用破壞土地將呈下降趨勢
采礦場佔用破壞的土地資源主要由建材類礦山開采所致,其中黏土磚廠和採石場是佔用破壞土地的主要礦山。全省已從2003年9月開始,在全省城市建設工程中逐步禁止使用實心黏土磚,目前,黏土磚廠的數量已明顯減少,今後將進一步減少,黏土磚廠佔用破壞土地資源將呈遞減趨勢。近年來湖南省基礎設施建設力度大,城市化進程較快,對建築用石料需求較大,並新上了一批大型水泥生產線,採石場佔用破壞土地將有所上升,但這類採石場多分布在基岩裸露的山丘地帶,佔用破壞的土地多為裸岩地,同時面積增加有限。因此,采礦場佔用破壞土地總體將呈下降趨勢。
(3)固體廢棄物佔用破壞土地的增長趨勢將減緩
截至2013年年底,全省固體廢棄物年排放約4730萬t,累計積存量約61070萬t,年綜合利用量約1530萬t,目前,礦山固體廢棄物年綜合利用量小於年產出量,其佔用破壞土地資源呈增長趨勢,但礦山固體廢棄物綜合利用率將呈遞增趨勢,礦山固體廢棄物佔用破壞土地增長趨勢將趨緩。
(4)采空地面變形及岩溶地面塌陷破壞土地總體將有所減輕,局部可能加劇
據不完全統計,截至2013年年底,采空地面變形及岩溶地面塌陷破壞土地資源約4100hm2,佔全省礦業活動佔用破壞土地的19.17%,在前述采空地面變形及岩溶地面塌陷呈加劇趨勢的礦山(區),土地資源破壞也將呈上升趨勢,其他礦山(區)將逐步好轉。
總而言之,湖南省處於季風性溫濕氣候區,有利於植被生長,部分炭泥質成分含量較高的廢渣堆經風化後容易自然復綠。加上相關法律法規及技術標准逐步健全,礦山環境管理力度加強,礦業權人保護礦山環境的意識逐步提高,礦山佔用破壞土地復墾的主動性增強,因此湖南省礦山佔用破壞土地資源總體將呈下降趨勢,但在部分礦山保有資源儲量比較多的集中開采區,由於礦業活動強烈,礦山采空地面變形、固體廢棄物排放等佔用破壞土地資源的狀況仍將呈上升趨勢。
4.礦山水土環境污染總體將趨於好轉
隨著管理力度的加大、管理制度的完善、水污染處理和土地修復等礦山環境治理工程的實施,礦山環境污染總體將趨於好轉。但在攸縣黃—蘭村煤礦區、安化清塘鋪煤礦區、漣源沙坪煤礦區、新邵十字路煤礦區、武岡文坪煤礦區、新寧社教煤礦等中、高硫煤礦區,礦坑排水量大,且大多未經處理,多呈酸性—強酸性,對地表水體及流經區域土地資源污染短期內將呈加劇趨勢。湘南柿竹園金屬礦區、香花嶺有色金屬礦區、寶山—黃沙坪有色金屬礦區、騎田嶺有色金屬礦區、上堡黃鐵礦區、湘西(北)沅陵—辰溪金屬礦區、洪江釩礦區、桑植白石煤與硫鐵礦區、大滸鎳鉬礦區、石門雄黃礦區、鼎城區石煤礦區、安化縣715礦及衡陽茶山坳鹽礦區、邵東717礦等區位,礦坑水、選冶廢水或礦山固體廢棄物中富含Hg、Cd、Cr6+、Pb、As、CN-、V、硫化物、鹵化物、放射性等有害組分,已對當地水環境、土石環境造成了嚴重污染,這些礦區雖有部分礦山採取了礦山環境污染防治措施,但遠不能滿足礦山環境污染防治的需要,礦山環境污染短期內仍將呈上升趨勢。其他地區礦山環境污染將總體趨於好轉。
Ⅵ 礦山地質環境
3.2.1.1 礦山地質環境(mine geological environment)
礦山地質環境是指曾經開采、正在開采或准備開採的礦山及其鄰近地區的岩石圈表層與大氣圈、水圈、生物圈組分之間不斷進行物質交換和能量流動的一個相對獨立的環境系統。這個系統以岩石圈為依託,以礦產資源開發為主導,不斷改變著地球表面岩石圈自然環境平衡中的地質環境。
在礦山建設與采選過程中,礦業開發的人為作用對礦山地質環境施加的直接和間接的作用力總稱,亦稱礦山地質作用,是影響礦山地質環境的重要因素。一旦礦山地質作用超過地質環境的質量和容量時,就會對礦山地質環境產生不利影響,嚴重者,甚至會引發嚴重的地質災害和水土環境污染事件。
3.2.1.2 礦山地質環境質量
礦山地質環境是由地質環境質量和地質環境容量構成的。良好的礦山地質環境質量有利於礦產開發活動;反之,則不利於礦業開發,為了避免不良地質環境對礦產資源開發產生的負面影響,就必須事先採取有針對性的防治措施。如在山地地區,自然因素極易引發崩塌、滑坡等地質災害,因而,礦山建設及生產過程中就必須加強對原生地質災害的防治工作。同時,採取有關措施,避免加劇、誘發上述災害的發生與發展。可見,不良的地質環境質量會影響礦山正常生產,從而加大礦業開發成本。
3.2.1.3 礦山地質環境容量
礦山地質環境容量是指礦業活動中安全開發強度、礦區承納「三廢」的能力,以及礦區地應力和地質結構狀態自然平衡的最大值。因此,地質環境容量應從以下幾個方面進行評價:
(1)如果礦產資源開發導致地質環境質量開始發生變異,甚至危及人類的生存和發展,則此時的開發強度或開發量臨界值即為礦山地質環境容量。
(2)礦山地質環境具有「自凈」功能,土壤、岩石、水、氣體和生物體等對有害物質有吸附、遷移和轉化功能,從而消減其危害性。「自凈」能力有一定限度,即環境對各種有害廢棄物的容納能力有一定限度,超過這個閾值就會導致礦山地質環境的組成物質發生變異,從而導致環境污染,對人居生態環境安全構成危害。
(3)在礦產開發過程中,人施加給礦山地質環境的直接或間接作用,從總體上破壞了地應力的自然平衡,致使礦山地質結構與狀態發生變化。一旦地應力失衡,就會導致礦山地質結構與狀態的改變,當其超過臨界值時,就會發生地質災害,這個臨界值就是地應力和礦山地質結構與狀態的地質環境容量。如地下開采活動超過結構與狀態環境容量,將引起地面塌陷、山體失穩、山體開裂,形成諸如崩塌、滑坡等地質災害。因此,開發礦產資源時,應結合礦床地質結構、岩體應力狀態,研究確定地應力和地質結構狀態變化的臨界值,盡可能控制人為地質作用對礦山地質環境的影響不超過其礦山地質環境容量,從而保護礦區的地質環境。因此,礦山地質環境容量是礦山地質環境系統中所具有的一種性質,或者說它也是一種資源,利用其自然「凈化」能力和不超過臨界值的應力變化,排放限量的污染物和改變有限的地應力場,不會造成環境污染和地質災害。
Ⅶ 礦山地質環境恢復治理本科畢業生開題報告
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Ⅷ 礦山地質環境保護與治理研究
以上治理實例表明,有的礦山地質環境雖然遭受嚴重破壞,但只要認真研究其破壞對象,有針對性地實施治理,礦山地質環境仍是可以恢復的。為使全省礦山地質環境恢復治理工作具有可操作性,本次根據前述的湖南省礦山地質環境質量評價成果,在全面分析湖南省主要礦山地質問題現狀、成因、發展趨勢、保護現狀的基礎上,根據社會、經濟發展規劃對礦山地質環境保護與治理工作的需求,對全省礦山地質環境保護與治理進行綜合研究。
一、礦山地質環境保護分區研究
(一)礦山地質環境保護原則
1.堅持「在保護中開發,在開發中保護」的總原則
從全國和湖南省經濟建設出發,促進資源開發與生態環境保護的協調發展,正確處理好當前與長遠、整體與局部、開發與保護的關系,實現礦業經濟持續、快速、健康發展。
2.堅持礦山生態環境保護和地質災害防治與礦產資源開發同時進行的原則
加強礦產資源開發全過程的生態環境綜合整治,做到邊開發、邊治理恢復,礦山閉坑後不留遺留問題的原則。
3.堅持「監測、治理與科學研究、科學管理相結合」的原則
實施可持續發展戰略和科教興國戰略,對重點地區、重要生態環境問題做好實驗研究工作,以監測、科研、管理保治理,以治理促進科研與管理工作的發展。
(二)礦山地質環境保護分區
根據地質環境保護的需要,將全省劃分為禁止開采區、限制開采區和允許開采區(圖6-34)。
1.禁止、限制開采區的確定標准
根據《湖南省礦產資源總體規劃(2008—2020)》的劃分標准如下。
(1)禁止開采區的確定標准
開采會對生態環境造成不可恢復影響的;存在難以防範的礦山安全隱患的;法律法規規定不得進行采礦活動的地區。以下地區應劃分為禁止開采區:省級以上風景名勝區、自然保護區、森林公園、地質遺跡保護區、重點保護單位;城市規劃區和國家重點工程所在地。
(2)限制開采區的確定標准
國家規定實行保護性開採的;開發技術條件不成熟、資源利用方式不合理的;礦產品供過於求、市場前景差的;礦產資源量有限、需要保護的;開發利用對環境影響較大,但可治理恢復的;為保障礦產資源持續供給而確定的資源儲備礦區。以下地區應限制開采:重點水土保持區、水源保護區;地質環境脆弱區、地質災害危險區;主要交通干線兩側一定范圍內。
2.禁止、限制開采區的劃分情況
(1)禁止開采區
根據《湖南省礦產資源總體規劃(2008—2020)》,全省共劃分103個禁止開采區,總面積16427.37km2。禁采區內不得新建礦山,已有開采礦山由縣級以上政府予以關閉。
(2)限制開采區
根據《湖南省礦產資源總體規劃(2008—2020)》,全省共劃分22個限制開采區,總面積58268.98km2。限采區內,未經國家和省政府授權部門批准,不得新建礦山,不得擴大礦山開采規模。
上述區域以外的區域為允許開采區。
3.湖南省礦山地質環境保護分區見圖6-34。
二、礦山地質環境治理分區研究
(一)礦山地質環境治理原則
1.堅持「因地制宜,突出特點,全面規劃,分步實施」的原則
結合湖南省礦產資源分布情況及礦山生態環境現狀來制定礦山生態環境保護與治理規劃,因地制宜,突出特點,把中長期保護與解決當前重大問題結合起來,區點結合,重點突破。
2.堅持「誰開發、誰保護,誰破壞、誰恢復,誰使用、誰付費」的原則
建立和健全礦山生態環境保護的相關法規及管理體制,逐步建立起以礦山企業為主體的礦山生態環境保護與恢復治理的投資體制;探索新的控制礦山生態破壞和環境污染的有效途徑,加大對閉坑礦山遺留的生態環境的恢復治理力度。
圖6-34 湖南省礦山地質環境保護分區示意圖
3.堅持「輕重緩急」的原則
根據全省礦山地質環境質量評價結果,綜合考慮社會效益、經濟效益、環境效益,本著「輕重緩急」的原則,開展礦山地質環境整治工作。
(二)礦山地質環境治理分區及治理方案建議
根據以上原則,結合全省礦山地質環境質量評價結果,將礦山地質環境治理分區劃分為亟待恢復治理區、一般恢復治理區和加強保護區。
1.分區標准
(1)亟待恢復治理區的劃分標准
礦產資源開發利用程度高、地質環境破壞嚴重、社會經濟影響大、治理後將產生良好的社會效益、經濟效益和環境效益的礦山(區),作為亟待恢復治理區加以重點整治。如原計劃經濟時期的大中型國營礦山和群采礦區等,特別是有色金屬礦區和煤礦區。
(2)一般恢復治理區的劃分標准
礦產資源開發利用程度較高、地質環境破壞較嚴重、治理後將產生較好的社會效益、經濟效益和環境效益的礦山(區),作為一般恢復治理區。如群採煤礦區、非金屬建材類礦區等。
(3)加強保護區的劃分標准
對於礦產資源開發強度較輕地質環境狀況尚好的礦山(區)和零星分散的、對社會經濟影響相對較小的、目前無須急於整治的礦山(區)劃為加強保護區。
2.礦山地質環境治理分區
(1)亟待恢復治理區(H)
根據以上原則和標准,全省共劃分45個亟待恢復治理區,其治理對象,主要是各個歷史時期礦產資源開發對環境造成極大破壞,礦山地質環境問題對生態環境、工農業生產和區域與地方經濟社會發展造成較大影響的區域。主要包括下列幾個方面:省境內在新中國成立前和新中國成立後計劃經濟時期建設的國有大中型老礦山、閉坑礦山和無法找到責任人的礦山,礦山環境問題嚴重的;礦產資源開發已造成環境問題嚴重,對當地人民生命財產構成嚴重威脅的礦山;礦山地質環境恢復治理後,對地方或區域社會、經濟與環境效益有明顯促進的礦山。詳細情況見圖6-35、表6-1。
(2)一般恢復治理區(Y)
根據以上原則和標准,全省共劃分21個一般恢復治理區。區內礦產資源開發對地質環境造成較大的破壞,但其破壞程度不如省內劃分的亟待恢復治理區強烈;已產生的礦山地質環境問題對生態環境、工農業生產和經濟發展造成了一定影響,其影響程度較亟待恢復治理區弱。詳細情況見圖6-35、表6-1。
(3)加強保護區(J)
除上述區域以外的其他區域為加強保護區。
3.分區治理方案建議
分區方案建議詳見表6-1。
圖6-35 湖南省礦山地質環境治理分區圖
表6-1 湖南省礦山地質環境治理分區一覽表
續表
續表
續表
續表
Ⅸ 礦山地質環境的有關概念及問題
一、礦山地質環境的有關概念
礦山環境是指礦產資源開發活動影響到的區域內自然因素的總體。
礦山環境問題是指礦產資源勘查、開采、洗選和閉坑等過程中對環境造成的不良影響和損害,主要包括:佔用與損毀土地資源、破壞水均衡、引發地質災害、廢水廢氣廢渣污染環境、破壞自然景觀與生態等。
礦山地質環境指礦床及其周圍地區礦業活動影響到的岩石圈部分,與大氣、水、生物圈之間相互聯系(物質交換)和能量流動組成的環境系統。
礦山地質環境治理是指由於采礦及相關活動影響,致使原來的礦山生態環境、地質環境遭受破壞、變異,甚至形成地質災害。通過人工措施使生態環境得到恢復或改善;使地質環境條件得到優化;使有關災害得到有效控制以達到新的環境平衡。
礦區地質災害是指采礦活動誘發的地質災害,主要有崩塌、滑坡、泥石流、開采沉陷、岩溶塌陷、地裂縫等。
地下水資源枯竭指過量抽排地下水,地下水位超常降低,使含水層中儲存量及補給量被消耗,在一定時期內不能恢復的現象,包括井泉乾涸、含水層疏干、地下水位超常降低、地表水漏失等問題。
區域地下水均衡破壞指由於大量抽排地下水,使一個較大面積的地區或含水層的地下水總補給量與總消耗量及貯存量的均衡受到破壞的過程和現象。抽排量不超過補給量和可動用的貯存量為均衡,消耗量大於補給量為負均衡。
地表水、地下水水質污染指由於人類活動造成地表水或地下水中溶解和懸浮的成分超過國家允許最大濃度含量標準的現象。
礦區水土流失指由於礦業活動使土壤及其母質岩石的結構發生破碎和鬆散,被水流大量搬動散失的過程和現象。
礦區土地荒漠化指由於礦業活動使地表翻動,以及產生地面塌陷、開裂、地下水位降低及土地污染等使土地荒蕪,變成類似沙漠景觀的環境退化現象。
二、礦山地質環境問題
據《全國礦山地質環境調查和評估》項目統計數據得知,全國礦山總共達13.2225萬座。其中東北地區礦山總數為1.3503萬座,華北地區為4.036萬座,華東地區為2.6601萬座,中南地區為1.9923萬座,西南地區為1.0765萬座,西南地區為2.1073萬座(表5-1-1)。
表5-1-1 全國礦山數量表
續表
我國開采礦產資源的歷史悠久,新中國成立以來礦業發展更加迅速,為中國經濟的發展作出了巨大貢獻的同時也付出了巨大的環境代價。由於初期的認識不夠,加之錯誤思想的引導,只注重經濟利益,犧牲了環境資源,造成了礦產資源的浪費。改革開放以來,大量的私有新開礦山不斷湧出,使礦山地質環境問題呈現分散普遍的趨勢。隨著舊有的礦山地質環境問題的堆積和新礦山的破壞,將礦山地質環境問題由局部點上破壞,演化成區域性地質環境問題,影響到人居環境的安全和生活質量。
礦產品在被消耗以前,一般會完成礦產品的開采、加工、運輸、買賣和使用5個環節,在每個環節中都有可能造成對環境的污染和破壞,尤其是開采過程中對環境的破壞程度最大,也是引發環境問題最多的一個環節。
礦山地質環境問題目前比較普遍的分類如下:
(1)三廢污染:固體廢棄物污染、水污染、大氣污染;
(2)資源損毀:水資源破壞、侵佔土地、土地功能退化(水土流失、土地沙化)、海水入侵等;
(3)地質災害:崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面塌陷、地面沉降、山體開裂等。
(一)「三廢」污染
1.固體廢棄物的污染
在礦山開采過程中的主要廢棄物有廢石、尾礦等。廢棄物的長久堆積除了佔用大量土地,也會引起揚塵自燃等廢氣污染,加上常年降雨的沖刷和淋濾作用,使很多有害成分進入土壤和地表水體,造成土壤污染和水污染問題,給礦區周圍的生存環境帶來了不安全因素。
表5-1-2 全國采礦固體廢棄物產生及排放情況
註:數據來自《中國統計年鑒2005》。
2.大氣污染
大氣污染主要來自礦區揚塵、矸石自燃、有害氣體揮發等。暴露在地表的堆積物,在氣候作用下,容易產生自燃、爆炸等結構變化,發生氣體釋放和表面成分風化進入大氣。並且容易引起酸雨等二次污染。
3.水污染
水污染主要來自於礦井水的排放,其次來自於廢石堆淋濾作用產生的滲出液,還有選礦、冶煉廢水及尾礦池水的排放。這些廢水中含有大量的重金屬離子、酸離子、有的伴有油污,一般未經處理直接排放,對地表水、地下水污染十分嚴重。
地下水的污染一般局限於礦山附近,為廢水及廢渣、尾礦堆經淋濾下滲或被污染的地表水下滲所致。
表5-1-3 全國采礦業工業廢氣排放情況
註:數據來自《中國統計年鑒2005》。
表5-1-4 全國采礦業廢水排放及處理情況
註:數據來自《中國統計年鑒2005》。
(二)資源毀損
1.采礦破壞大量的土地資源
采礦工業佔用破壞土地資源,其中佔用的土地是指生產、生活設施及開發破壞影響的土地和為礦山服務的交通佔地;其中破壞的土地是指露天采礦場、排土場、尾礦場、塌陷區及其他礦山地質災害破壞的土地面積。
據統計,一座大型礦山平均佔地達18~20萬m2,小礦山也有幾萬平方米。
我國每年工業固體廢物排放量中,85%以上來自礦山開采。全國國有煤礦現有矸石山1500餘座,歷年堆積量達3億t,佔地5000hm2。各種尾礦累計約25億t。
據不完全統計,截至2003年,全國部分省區礦業開發佔用和破壞的土地共計560665hm2,其中尾礦堆放佔用土地43815hm2,露天采礦佔用土地144240hm2,采礦塌陷244713hm2。廢石和尾礦任意排放,不僅佔用土地,污染土壤、水、空氣,還會造成地表的植被破壞和誘發地質災害。
土地佔用比較嚴重的有山西、遼寧、吉林、黑龍江、湖南、雲南等省。
2.水平衡系統的破壞
疏干排水破壞地表水、地下水均衡系統,造成大面積疏干漏斗、泉水乾枯、水資源逐步枯竭、河水斷流、地表水入滲或經塌陷灌入地下等現象,影響了礦山地區的生態環境。沿海地區的一些礦山因疏干漏斗不斷發展,當其邊界達到海水面時,易引起海水入侵現象。
3.土地功能退化
礦業活動,特別是露天開采,大量破壞了植被和山坡土體,產生的廢石、廢渣等鬆散剝離物質極易導致礦山地區水土流失。
疏干排水和地下采空,破壞了水平衡系統,地面缺水,植被乾枯,從而導致荒漠化趨勢。
此外,采礦工程與礦坑排水使地下水頭壓力、礦山壓力與圍岩之間失去平衡,從而引起一系列環境工程地質問題。如地下采空區頂板冒落及塌陷、巷道底板鼓脹、露天采礦場邊坡的滑動、礦坑涌水等,均可造成嚴重的危害。
4.采礦破壞地表景觀
對地表景觀的破壞主要表現為其開發活動對自然景觀、地貌、地形、地質遺跡、土地及地表植被的破壞,廢棄物等對地表景觀和地質遺跡的污染和侵蝕。
(三)采礦誘發地質災害
由於礦山開采需要對地表或者地下進行大規模採掘,改變了礦區的地應力平衡,采礦遺留下來的廢石堆、尾礦庫、地下巷道等都極易在一定的誘因下衍變成地質災害。露天開採的礦山會破壞土壤結構、破壞生態環境,在氣候變化的時候,由於風或者雨水作用,造成滑坡、泥石流、崩塌等地質災害。並且容易造成地下開采礦山破壞地下地質結構、破壞地下水均衡,在雨水或地質條件作用下,容易引起地面塌陷、地裂縫等地質災害。
全國因采礦引起的地面塌陷達180處以上,其中塌陷坑1600個,塌陷面積達1150km2。全國發生采礦塌陷災害的礦業城市近40個,其中嚴重的有25個。全國每年僅因采礦導致的地面塌陷造成的經濟損失達4億元以上。