矿山污水行业
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㈠ 矿山废水、废渣综合治理现状
(一)矿山废水综合治理现状
西南地区根据各省资料统计,矿山年排放废水量为1261254.91×104m3,综合利用量82230.73×104m3,综合利用率6.6%。但矿山废水排放及综合治理利用情况较复杂。从不同企业来看,一般大中型国有企业多具有较为完善的废水循环综合利用的设施,因此综合治理利用率较高,而私有、小型矿山企业废水处理及综合利用很少,多为任意排放。
图6-1 会东铅锌矿露天采场西边坡变形体整治
1—矿山废渣;2—长石石英砂岩;3—钙质砂岩;4—泥质粉砂岩;5—泥岩;6—硅质白云岩;7—条带状白云岩;8—厚层白云岩;9—R2碳质破碎体;10—滑坡体;11—滑坡滑动方向;12—逆断层;13—性质不明断层;14—治理工程之一:水泥护;15—治理工程之一:抗滑桩;16—治理工程之一:锚索;17—下寒武统筇竹寺组二段;18—下寒武统筇竹寺组一段;19—下寒武统麦地坪组二段;20—下寒武统麦地坪组一段;21—上震旦统灯影组二段
从不同矿产类型看,金属矿产以地表露天开采为主,矿坑排水较少,废水主要来自选矿的尾矿排水。按正规设计,将尾矿库排水又回到选矿厂循环使用,选矿水是可以循环使用的,综合治理利用率很高。能源矿山废水废液年产出量最多,约为1130129.42×104m3,占西南地区矿山废水产出量的88%;而能源矿山多为小企业,废水废液综合治理利用率很低,仅为4.50%。金属类矿山的废水、废液产出量最少,约占总量的9.0%,但金属矿山国有大中型企业占的比重大,生产工艺较先进,因此其废水废液循环综合利用较好,综合利用率为30%~50%。其他非金属矿中以钙芒硝为主的化工原料非金属矿产多为井下爆破落矿,水溶抽取,废水循环使用,因此,废水废液的循环综合利用率较高,大于50%。建材类非金属矿山用水较少,废水废液综合利用率亦很差,几乎为零。
西南地区以四川省矿山废水利用率最高,为19.61%,该省年产矿山废水量58897.15×104m3,年排放量34226.19×104m3,年处理量8110.44×104m3,年循环利用量11554.45×104m3(表6-6)。
(二)矿山废渣综合治理现状
西南地区矿山废渣年产量57674.32×104t,年排放量49156.15×104t,累计堆放量332165.50×104t,年综合利用量为3362.11×104t(重庆881.67×104t、西藏195.22×104t、云南614.60×104t、四川800.74×104t、贵州869.58×104t),综合利用率为5.83%。矿山固体废渣的综合治理利用较复杂,既与固体废渣利用价值有关,也与西南地区矿山废渣综合利用技术水平和资金投入有关。西南地区能源矿山废渣综合利用效率较高,一般在30%以上,如四川为31.85%,贵州为38.37%,重庆为48.94%,云南较低为20.32%。非金属矿山废渣综合利用率次之,一般为10%以上,如云南14.52%,重庆31.85%,四川偏低为7.2%。金属矿山废渣综合利用率最低,为1.5%~2.7%。
表6-6 四川省矿山废水废液统计 单位:104m3
㈡ 矿山环境污染现状
西南地区不同类型矿产开发过程中,很多矿山没有建尾矿库和沉淀池,洗选厂建造也很不规范,大量矿坑水、洗选厂废水直接排放到附近河流、湖泊,尾矿库渗漏、翻坝严重,废石土、尾矿及冶炼废渣直接倒入水库、沟谷、落水洞,污染问题相当突出。据云南、四川、贵州、西藏和重庆地质环境监测总站的有关资料,各省的污染现状和污染程度有所不同,现分述如下。
(一)贵州省矿山环境污染
贵州省不同类型矿产开发环境污染相当严重。矿山产生的废水量和废渣量在西南各省中数量最多。矿山废水年产出量731268.00×104m3,年排放量637842.00×104m3;矿山废渣年产出量25107.00×104t,年排放量21869.00×104t,累计堆放量86958.00×104t(表3-2)。废渣综合利用率19.49%,废水综合利用率5.01%。环境污染相对严重的矿山有460座。通过对20座矿山23件水样的21项组分分析,仅4座矿山的4件水样基本达标,16座矿山的19件水样都存在超标组分。这表明大多数矿山对水环境造成了污染。贵州矿山环境污染突出的问题是,部分有毒组分已进入食物链,造成人畜汞中毒、铊中毒、砷中毒,加上氟污染、放射性异常及其辐射等问题,已形成严重的地方病。
表3-2 贵州省矿山废渣、废水统计
该省矿业开发造成地下水污染面积为4121.83hm2,主要为金矿、磷矿、汞矿、锑矿和硫铁矿等矿山问题突出。如铜仁汞矿形成的大片采空区,造成地表水渗漏、地下水位大幅度下降且多被污染,致使许多地区人畜饮水困难;务川汞矿1998年8月山洪期间发生洪水翻坝事故,有毒尾矿渣泄漏及有毒有害组分淋滤下渗,造成矿区下游乃至乌江流域地下水、地表水以及土壤污染;1999年务川汞矿苟家岩尾矿库渗漏,造成下游乌江流域至长江涪陵沿岸一市五县地表水体污染,为此停水一个星期,并受到国家环境保护局严令治理。由此可见,矿业开发对区域水均衡系统产生了不良影响,给矿山本身及附近村民生产、生活造成极大危害。
(二)云南省矿山环境污染
云南省矿山废水年产出量392241.72×104m3,年排放量360005.07×104m3;矿山废渣年产出量10393.34×104t,年排放量9780.49×104t,累计堆放量105184.08×104t(表3-3)。综合利用率:尾矿7.27%,废石土5.18%,煤矸石30.06%,矿坑水14.14%,洗选矿水0.47%。大量矿山废渣、废水的排放,导致云南省79条河流受到不同程度的污染。其中污染程度较严重的有金沙江支流络泽河、小江,珠江支流块择河,红河支流绿汁江、南温河,澜沧江支流比江。仅玉溪市和文山州就有26条河流、4座水库受到污染。
云南省矿山年排放矿坑水190911.27×104m3,其中废水处理量仅占年排放量的0.7%,回水利用量也只占年排放量的14.3%,其余85%以上的矿坑水未经处理直接排入附近河流、溪沟、水库、湖泊或岩溶洼地,造成污染。该省6477个矿山企业仅1000个建有一定规模的洗选厂,其中仅25%左右的洗选厂建有尾矿库和沉淀池,大部分矿山因未建尾矿库和沉淀池直接将洗选废水或冶炼废水排入附近水体,造成地表水、地下水和土壤严重污染。该省已建的544座尾矿库,仅少量进行过设计,且多数不同程度地存在病害问题,时有库坝塌陷、渗漏、废水翻坝、漫坝和溃坝等问题,造成库区环境污染。
表3-3 云南省固体废弃物、矿坑水、洗选水排放统计
(三)四川省矿山环境污染
四川省矿山废水年产出量58897.15×104m3,年排放量34226.19×104m3(表3-4);矿山废渣年产出量9039.71×104t,年排放量7314.24×104t,累计堆放量67098.80×104t(表3-5)。
表3-4 四川省矿山废水统计 单位:104m3
表3-5 四川省矿山废渣统计 单位:104t
矿山废水以能源矿产排放量最大,占四川省总产出量的76%。由于能源矿产多数为小型矿山企业和民营企业,废水综合利用率仅占四川省废水利用总量的33.8%,金属矿山废水产出量占总量的19.2%,但由于金属矿山国有大、中型企业所占的比例大,生产工艺较先进,废水循环利用较好,利用量占四川省矿山废水总利用量的55.1%,综合利用率达到55.7%。其他非金属矿山如钙芒硝多为井下爆破落矿,水溶抽取,废水循环使用,综合利用率高,为58.32%;建材类非金属矿山用水较少,但废水综合利用率最差,几乎为零。总体上看,四川省各类矿山废水综合利用率为19.61%。
四川省矿山废渣综合利用量为800.74×104t,综合利用率8.85%。其中金属矿山废渣排放量最多,占排放总量的62%,但综合利用率最低,为1.2%。能源矿山年产废渣量占总量的21.9%,年排放量占总排放量的12.6%,综合利用率较高,为31.85%。其他非金属矿山废渣年产量占总产量的15.7%,排放量占总排放量的25.4%,综合利用率为7.2%。
(四)西藏矿山环境污染
西藏矿山废水年产出量为63215.34×104m3,年排放量10508.37×104m3,年循环利用量46827.41×104m3(表4-6);矿山废渣年产出量11126.30×104t,年排放量8684.45×104t,累计堆放量35647.54×104t,年综合利用量195.52×104t(表3-6,表3-7)。矿山废渣、废水排放造成了矿山环境的污染。因西藏地广人稀,虽有污染,但不严重。
表3-6 西藏矿山废水统计 单位:104m3
表3-7 西藏矿山废渣统计
(五)重庆市矿山环境污染
重庆市约有1805处矿山存在废水、废渣污染问题,其中煤矿山1002处,金属矿山82处,建材非金属矿山721处。矿山废水年产出量15632.70×104m3,年排放量15166.43×104m3;矿山废渣年产出量2007.97×104t,年排放量1507.97×104t,累计堆存量37277.08×104t。其中以能源矿产的产出量和排放量最多(表3-8,表3-9)。矿山废水、废渣大量排放,仅南桐地区12条河流有11条遭到污染。此外,1998年前,每年约有1.6×104t矿渣流入渝北胜天水库,2×104t矿渣流入渝北工农水库,造成淤积,库容量逐年减少,严重影响农业灌溉;巫溪寨沟水库,库容量70×104m3,其上游几个小煤窑矿渣全部排入水库,仅几年将水库全部淤满,工程报废;奉节草堂煤矿开采废石向草堂河排放,形成了草堂河泥石流地质灾害。
表3-8 重庆矿山废水统计
表3-9 重庆矿山废渣统计
㈢ 矿山环境污染治理的现状与趋势
矿山环境污染包括矿山废水污染、矿山固体废物污染、矿山大气污染和矿山噪声。
一、矿山废水污染
矿山废水主要来源于矿坑水、废石场淋滤水和尾矿池废水。矿山废水排放量大,持续性强,污染范围大,影响地区广,而且成分复杂,浓度极不稳定。其后果是危及人体健康和其它动植物的生存,危害工农业生产。
曾键年在他1998年主编的《矿山安全与矿山环境保护》一书中总结了矿山废水控制与处理的一般原则和方法:控制废水要遵循改革工艺,抓源治本;循环用水,一水多用;化害为利,回收利用的原则。矿山废水的处理一般是利用各种物理、化学、生物方法,经多级处理后再加以循环利用。
我国是以煤炭为主要能源的国家,煤炭开采造成的环境污染相当巨大,因此,煤矿的废水处理就显得十分重要。煤炭系统对此进行了大量的研究工作,并取得了可喜的进展,水文地质部门也对矿区地下水系统的控制、保护和污染处理进行了大量的研究工作。国土资源部水文地质环境地质研究所1997年在神府矿区大柳塔井田进行了开采条件下地下水资源保护利用的研究,取得了一些很有价值的成果。水环所的研究人员在研究矿坑废水洁净技术时,试验了混凝净化工艺和沙地净化工艺。试验证明,由于大柳塔井田的矿坑废水中污染物主要为悬浮物,无须化学处理,经此两种方法处理后的废水都可达到饮用水标准,并且沙地净化还可起到固沙和补给地下水的作用。
二、矿山固体废物污染
矿山固体废物,是指各类矿山在开采过程中产生的废石以及选矿过程中排除的尾矿。矿山固体废物的数量十分惊人。例如,对于大型露天冶金矿山而言,每采1m3矿石,需要剥离8~10m3的废石;每采出1m3的铝土,需要剥离13~16m3的废石,而煤矿露天开采的剥采比,一般比金属矿山还要大。可以预见,随着采矿业的发展,废石和尾矿的数量还会增加。
矿山固体废物的危害有以下几个方面:占用土地,损伤地表,浪费资源;污染水质和土壤,危害生物,影响农业生产;废石滑动塌方,危及人身安全;污染环境,破坏生态平衡。
矿山固体废物的处理的根本途径是改革采选工艺,使其不产生或少产生,但目前大多数矿山在采选工艺上还做不到”零”排放,因此,还必须对矿山固体废物进行处理和回收利用。目前处理矿山固体废物的有效措施有:筑坝堆放、远距离输送、在固体废物上覆盖和喷涂保护层和培植植被等。
矿山固体废物的综合利用,既有利于保护环境,又能废物资源化,创造新的价值。迄今为止,国内外有关学者对矿山固体废物的综合利用,进行了大量的试验研究工作,并取得了不少重大成果。从矿山固体废物中回收有用矿物,是其综合利用的有效途径之一,近几十年来,国内外广泛开展了这项研究工作,并取得了大量成果。如当前有些国家普遍采用细菌浸出法,已获得成功。矿山固体废物还可做建筑工业方面的原料。金属矿山的固体废物,如甘肃厂坝铅锌矿在基建过程中排放的废石,直接供给建筑公司,用作工业厂房建筑材料及井下混凝土骨料,取得了良好的效果。
煤炭系统利用煤矸石制造各种建筑材料,如砖瓦、水泥、砌块及轻骨料等,已经具有相当规模,其中以煤矸石砖发展最快。据调查统计,1981年全国煤矸石用量为2000多万吨,其中煤矸石砖用量占1500多万吨。此外,用煤矸石制水泥,也是煤矸石利用的重要途径之一。有些矿区的矸石热值较高,可用作发电燃料,这样不仅可以发电,还可以消除矸石自燃,降低有毒气体如H2S、CO的排放量。
三、矿山大气污染
矿山大气污染的来源为采矿活动产生的粉尘和有害气体,矿山大气污染包括矿区大气污染和矿内大气污染。
1.矿区大气污染的主要因素
(1)地下及露天采矿生产中,由于大量使用炸药落矿,采用柴油机为动力的设备等原因,产生大量有毒气体。
(2)选矿生产过程中产生的大量粉尘和有毒物质。
(3)矿区繁忙的交通运输产生的富含重金属物质的废气,矿区冶炼厂、烧结厂、电厂产生的浓烟以及矿区燃煤产生的有害物质,都可构成矿区大气的污染。矿山大气污染直接危害着矿区生产和人体健康。
矿区大气污染的防治措施主要包括加强综合利用,采用新的生产工艺,以减少或消除污染物排放;全面规划,合理布局,充分利用自然环境的自净能力;合理利用能源等。
2.矿内空气污染的特点
地下采矿是在有限的井巷空间内进行的,由于工作空间狭小,工作地点多变,矿内空气和地面大气对流性差,因此在采矿过程中产生的各种有害物质对矿内空气的污染要比地面大气污染更为严重。
(1)空气中O2的含量降低,CO2的含量增高。由于矿内有机物和无机物的氧化,人员呼吸和各种燃烧过程都直接消耗氧气,并生成其它有害物质,致使矿内空气中氧的含量降低。
(2)有害气体浓度高。其来源主要是爆破等突发性过程产生,在通风不良的巷道中,有毒气体的不断积累会使其达到使人中毒的程度。
(3)空气中含尘量高。采掘过程中的凿岩、爆破以及矿井中的装卸、转运等过程,将产生大量的粉尘,导致矿内空气中粉尘含量急剧增加。即使是采取了各种有效防尘措施以后,仍比地面空气的含尘量高出几倍或几十倍,对井下工作人员危害极大。
(4)矿内气象条件复杂。
(5)某些矿内空气中含有放射性气体。
矿内空气中有害气体的防治有以下几个方面:减少柴油设备的废气排放量;加强矿内通风,降低矿内氡气的浓度;采取个体防护措施;使用零氧平衡或接近氧平衡的炸药;采用无爆采矿工艺等。
四、矿山噪声及其防治
井下噪声源产生于凿岩、爆破、通风、运输、提升、排水等生产工艺,主要是凿岩设备和通风设备产生的噪声。地面噪声源如选矿设备、露天采矿、主力扇风机、空压机、锻钎机产生的噪声也是噪声的主要来源。矿山噪声已成为污染矿山环境的主要因素之一,他严重地威胁着矿山人员的身心健康与生命安全。
控制噪声的根本方法是降低声源噪声,但从当前的科技水平看,这一般难以达到。目前控制噪声的有效措施主要有吸声、消声、隔声、隔振、阻尼以及个体防护等措施。
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工业污染
㈦ 简述矿山废水中的主要污染物有哪些
矿山废水复中的主要污染制物:
(1)有机污染物。矿山废水池和尾矿池中植物的腐烂,可能使废水中有机成分含量很高,选矿厂、洗煤厂、分析化验室排放的废水中含有酚、甲酚、萘酚等有机物,它们对水生物极为有害。
(2)油类污染物。油类污染物是矿山中较为普遍的污染物,含油废水浸入孔隙内形成油膜,产生堵塞作用,破坏土壤结构,不利于植物的生长,甚至使农作物枯死。水面存在的油膜阻碍大气中的氧向水体转移,致使水体得不到氧,使水生生物因缺氧而死亡。
(3)酸碱的污染。酸碱污染是水体污染中存在的普遍现象,酸碱废水排入水体后,使水体pH值发生变化,抑制细菌和微生物的生长,妨碍水体自净还可腐蚀船舶和水工建筑物,破坏正常的生态循环。
4)氧化物。氧化物有剧毒,一般人只要误服0.1g左右的氰化钠或氰化钾就会死亡。敏感的人甚至0.06g就可致死。当水中CN-含量达0.3~0.5mg/L时,便可使鱼致死。
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㈧ 矿山环境治理现状
1.2.1 项目实施及资金投入
20世纪90年代以前,由于体制、管理和历史等方面的原因,我国的矿产资源开发一直处于粗放管理状态,大部分矿山以牺牲环境为代价,致使矿山环境问题日益突出,矿山地质灾害频繁发生,不仅威胁到矿区居民的生产、生活安全,而且造成了巨大的经济损失,严重影响和制约了我国矿业经济的可持续发展。90年代初期,矿山环境屡遭受破坏和不断恶化的趋势引起中央及各级政府的广泛重视,矿山环境治理和生态恢复建设工作逐渐提到日程。原国家土地管理局先后在全国建立了煤炭、石油、有色金属、黄金等矿山开采和燃煤发电、烧制砖瓦等20多个不同类型的土地复垦试点。国家环保总局结合全国的生态示范区建设试点,在马鞍山、淮北、迁安等10多个市、县开展了以矿区环境保护和生态重建为主要内容的生态示范区试点建设工作。冶金、煤炭、化工、有色金属等部门也从本行业的实际出发,开展了矿山环境恢复治理试点工作。如神华集团公司自1986年开发神府东胜矿区以来,坚持开发建设与污染治理同步实施,先后建起了污水处理厂、选煤厂煤泥水处理系统等一批环保设施,营造了矿区防护林,不仅使矿区水环境、大气环境质量得到有效改善,而且,在矿区治理区内植被覆盖率也由原来的14%提高到39%。又如马鞍山南山铁矿是一个有80余年开采历史的老矿,地表植被破坏殆尽。为了做好土地复垦工作,该矿专门成立了复垦工作领导小组,组建了专职复垦队伍,通过几年的努力,废弃土地的复垦率已达到70%。山西潞安矿务局王庄煤矿采用人工造林绿化新技术,为矸石山的绿化探索出一条新路子,不仅治理了矿山“三废”,复垦了土地,恢复了生态,而且树立了样板,为推动全国矿区环境保护工作作出了贡献。
2001~2002年,财政部、国土资源部利用探矿权、采矿权使用费和价款投资2350万元,地方自筹资金3052.16万元,在全国范围内选择矿山环境问题突出的湖北、江西、黑龙江、四川、北京、辽宁、河北、山西、内蒙古、河南、湖南、山东、江苏、浙江、新疆、甘肃16个省(区、市),安排18个国有老矿山进行矿山环境治理试点(山东和湖南安排2个试点项目,其余省(区、市)各安排1个试点项目)。治理矿区种类包括铁矿、煤矿、铅锌矿、铜矿和石材矿等,治理对象包括矿山环境恢复治理和矿区地质灾害治理等。项目验收结果表明,由于中央和地方配套资金的相互支持,90%的项目超额完成设计工程量,18个项目工程质量均达到预期要求,全部验收合格。通过项目的实施,老矿区内长期威胁居民生产、生活安全的地面塌陷、泥石流等地质灾害得到治理,久弃荒废的土地得以复垦,千疮百孔的矿区生态环境重现生机。良好的经济效益和社会效益,为后续项目的顺利开展奠定了坚实的基础。
在试点取得经验的基础上,2003年11月10日,财政部、国土资源部下发《探矿权采矿权使用费和价款使用管理办法(试行)》通知,正式启动两权专款用于矿山环境治理工作。主要治理对象是计划经济时期建设的国有矿山,重点开展:①因采矿活动造成的地面开裂、沉降、塌陷等矿山地质环境破坏的治理;②因采矿活动引起的区域性地下水水位下降、地下水干枯、危损尾矿坝等的治理;③因采矿活动形成的矿山尾矿的治理和综合利用。
近年来,财政部、国土资源部逐年加大对矿山环境治理投入力度。2003年,在全国22个省(区、市)批复实施矿山环境治理项目74个,中央财政投资1.72亿元。2006年,在全国31个省(区、市)批复实施矿山环境治理项目339个,中央财政投资13.16亿元。在项目的批复数量上,2004年和2006年的增加幅度较大,分别增加了129.73%和75.77%;中央财政对项目投入呈稳步增加趋势,年平均增幅达66.30%。2003~2007年底利用两权专款,在全国31个省(区、市)共批复实施矿山环境恢复治理项目1118个,中央财政累计投入37.10亿元。
同时,随着我国综合国力的增强,根据各省(区、市)矿山环境治理目标,并按照国家有关要求和保障经济持续发展的需求,地方财政向矿山环境治理投入力度也呈现逐年增加趋势。再由于国家出台了一系列鼓励参与矿山环境治理的优惠政策,极大地调动了企业和个人投资矿山环境治理的积极性。据不完全统计,自2000年以来,全国用于矿山环境治理的地方财政资金达4.00亿元,企业自筹资金达15.51亿元。
1.2.2 治理成效
随着我国关于矿山环境保护与监督管理的法律法规逐步健全、完善和进一步贯彻落实,以及国家和省(区、市)各级行政主管部门的重视程度和监管力度的日益加大,随着社会公众及矿山企业对矿山环境保护意识的不断提高,矿山开发者重开发轻保护、肆意破坏污染矿山环境的势头已被有效遏制,在保护矿区生态环境、治理恢复被占用破坏的土地、防治地质灾害和矿山“三废”综合治理利用等方面取得了显著的成果。特别是财政部、国土资源部正式启动两权专款用于矿山环境治理工作以后,在全国范围内的矿山地质环境综合治理工作得以有序开展,一些计划经济时期建立的国有大中型矿山、闭坑矿山和无法找到责任人的矿山的地质环境逐步得到恢复治理,收到了良好的经济效益、社会效益和环境效益。同时,已实施项目的示范作用,以及有关鼓励政策的出台,极大地鼓舞和激发了企业和个人参与矿山环境保护治理的积极性,使矿山环境保护治理的资金投入更趋于多元化,治理范围更广泛、治理成效更显著。
1.2.2.1 矿山占用破坏土地恢复治理
截至2007年底,全国累计恢复治理矿山占用破坏土地面积约15.50万公顷,治理率达9.35%。现阶段,我国在矿山占用破坏土地恢复治理过程中,普遍遵循生态效益、经济效益、社会效益相统一的原则,要求土地的复垦规划与土地利用总体规划和基本农田保护区规划相协调,复垦后的土地应优先用于农业,宜粮则粮、宜林则林、宜牧则牧、宜渔则渔。其次用于建设主题公园、人工湖等生态景观的恢复和其他建设用地。
(1)采空塌陷区治理现状
我国采矿塌陷区主要集中分布在煤矿,其次是石膏矿、金矿等。塌陷区的治理措施根据塌陷规模区别对待:对深度较大的常年积水区,一般采取清淤扩建、淤泥造地等措施,建设成人工湖、鱼藕塘、水田;对季节性积水区,实行挖沟排水,修建台、条田,发展特色种植;对塌陷变形地,采取削高垫洼、回填整平、复耕复林复草或用作其他建设用地。例如甘肃省华亭县对东华煤矿塌陷区进行复平整治,改造成面积达86400平方米的人民广场,成为县城居民集会、休闲场地。黑龙江省七台河市对煤矿塌陷积水洼地进行综合整治,治理塌陷地9.26公顷,建成了具有休闲和娱乐功能的落燕湖景区。山东省枣庄市针对石膏矿塌陷,坚持以挖塘造地为突破口,发展名优水产养殖,扩大植桑种田面积,创造了种、养、加工相结合的立体高效塌陷治理示范区。累计治理塌陷地3000余亩,开挖鱼塘133处,面积近900亩,改造良田整平耕地2700余亩,整个石膏矿区已开始步入资源开发与环境保护协调发展的轨道。
(2)露天采场治理现状
随着生态省(区、市)建设活动的开展,各级行政主管部门开展了对“三区二线”(即城市规划区、风景区、地质遗迹保护区、重要公路或铁路沿线、沿海岸线)可视范围内的已损山体和废弃的采石坑的治理工作。
对露天采场治理的原则是减少引发崩塌、滑坡等突发性地质灾害的可能,保证矿区居民的生命、财产安全;恢复采场范围内被破坏的地表植被,使之与周边环境相协调。目前采取的主要治理措施首先是对不稳定岩土体进行卸载,消除引发灾害的隐患,再对土质开采坡面和矿坑清理、平整,便于复垦绿化;对石质边坡进行打坑回填客土或者进行覆网客土喷播等技术,使裸露的开采作业面迅速复绿。治理效果较好的江苏省苏州旺山露天采场,在清理不稳定岩体的前提下,针对土质贫瘠、坚硬、坡比较大的基岩坡面采用客土喷播法,对土质较好、坡比小的山体采用厚层基质法等施工工艺和复绿技术,使原来裸露的边坡得到有效的防护,减少水土流失和滑崩灾害隐患,迅速改变了地貌景观。经过三年的治理,形成一个乔、灌木及地被混交的自然种群,植被生长旺盛、根系盘结,生物保护作用明显。改造后的露天采场成为苏州吴中经济开发区一道亮丽的风景线。山东省威海市按照自然环境条件,因地制宜地采取了土石方工程、植物工程和喷涂工程相结合的综合治理方法用于露天采场治理。2000年共喷涂陡峭坡面30万平方米,垒堰总长度9000米,填土量1.8万立方米、石方量9000立方米,栽植常攀藤植物15万株,各类乔木、灌木3万棵。福建省龙岩市上杭紫金矿业按照矿山每年编制的植被恢复计划,遵循稳定一块、恢复一块的原则逐步恢复。目前已采用草、灌、乔、藤相结合,通过人工种植、机械喷播等方法进行植被恢复工作。2001年金矿区种植草皮4.5万平方米,种树8万株,成活率均在85%以上。在2001年底,紫金矿业为实施“在保护中开发,在开发中保护”的矿山可持续发展战略,开始实施紫金山工业旅游项目,经1年多的开发建设,先后投入2000万元,建设成为福建省独具特色的一个新兴旅游区。2002~2003年度,共接待游客6.8万人次,累计实现旅游收入815万元。
(3)尾矿库、固体废弃物堆放场地治理现状
为了减少扬尘、净化矿区空气环境,预防污染水土环境、引发水土流失、发生泥石流等地质灾害,增加矿区土地的可利用率,建设环境优美的绿色矿山,对尾矿库、固体废弃物堆放场地进行治理,成为目前矿山环境治理的主要工作。
现阶段,我国对尾矿库、固体废弃物堆放场地的治理原则是多元开发、变废为宝,提高利用、减少囤积,复垦占地,恢复生态。在现有经济技术条件下,尾矿和固体废弃物大量用于建筑业、发电等行业,如加工成新的建筑材料或制砖、铺路、充填塌陷区等。湖北省武钢矿山大冶铁矿利用尾矿砂制成微晶玻璃花岗岩新型建材及仿古陶瓷工艺品,利用矿石粉碎的细石灰石粉尾矿生产高标号的水泥。安徽铜陵有色金属公司所属的五公里尾矿库已经建成无土复垦示范场,昔日尘沙飞扬的尾“沙滩”,今日已草树成荫,成为沿江绿化带。云南锡业集团有限公司左山采矿厂尾矿库,已复垦成225亩的竹林。对于无法利用的尾矿、固体废弃物可就地回填采场和采坑,覆土后用于人工造林、恢复成耕地等,或充分利用微生物技术直接在矿渣堆上复垦。通过多种形式的治理措施控制水土流失,改善生态环境,修复自然景观。如山西孝义和广西平果铝土矿在矿山固体废物复垦中,采取一系列加速生土熟化技术,建立了剥采、排土与复垦联合新工艺,使用了内生菌根真菌微生物工程技术,使土壤活性增加,将工程复垦与生物复垦有机结合,成功实现了排土场的植被恢复。
1.2.2.2 矿山废水废液治理
目前,我国矿山平均年废水废液产出量约为60.88亿立方米,年处理量16.81亿立方米,年综合利用量为17.44亿立方米,综合利用率为28.64%。
矿山废水按生产过程可分为采矿作业废水和选矿作业废水;按废水pH值可分为酸性废水、碱性废水等。矿山酸性废水主要来源于矿坑水、废石堆淋滤液等;矿山碱性废水主要产生于选矿作业。矿山废水中的主要污染物包括重金属、酸、有机污染物、油类污染物、氰化物、氟化物和可溶性盐类等。重金属污染和酸类污染是废水污染中最普遍的,废水中的重金属元素主要有铅、锌、镍、铜、汞、铬、镉、钴、锰、钛、钒和铋等。目前我国对矿山废水的治理方法主要有中和法、微生物法、人工湿地法等。处理工艺较为先进、成熟,例如甘肃省金川公司针对采、选、冶以及化工动力等各生产环节不同生产工艺所排放的废水,先后建成了镍等贵金属离子、硫酸、氯碱、锅炉、高含盐等废水的处理站,年处理废水达500万吨,并将未被利用的废水排入尾矿库,减轻了对矿区附近水体、土体的污染和破坏。
1.2.2.3 矿山地质灾害治理
自20世纪80年代以来,我国共发生由于矿山开采而诱发的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等地质灾害12000余起,影响面积33.98万公顷,已治理面积6.79万公顷,治理率为19.98%。
根据我国矿山各类地质灾害的发育状况、致灾机理、危害程度,结合国民经济发展水平和技术条件,现阶段我国矿山地质灾害治理的原则及工程措施是:①对于危害较严重、治理难度较大、治理投入回报不理想的地质灾害,一般采取搬迁、避让的措施。2003年6月,国务院总理温家宝在辽宁考察期间对矿山地质环境治理连下“四道军令”:要尽快实施、要公开透明、要责任到人、要增加投入。不久,国家有关部门就开始对东北煤炭城市沉陷区治理安排专项资金,东北三省政府全力以赴投入到采煤沉陷区治理工程之中,治理总面积超过900平方千米。治理项目包括建设小区住宅、维修加固住宅、新建学校、医院、幼儿园等配套设施,对部分受破坏的学校、医院、道路、供(排)水管线、供热管线进行维修加固等。目前,辽宁已安置沉陷区受灾居民2.8万户,超过安置户数的70%,已建成居民楼房住宅240多万平方米,建成学校、医院等配套设施25万平方米。吉林省采煤沉陷区新建楼房住宅小区竣工面积为82万多平方米,安置居民1.36万户,各项配套建筑设施也同步进行。黑龙江省治理面积超过400平方千米,截至2006年5月底,已开工新建住宅223万平方米,占下达计划的78%,项目建成后预计可安置沉陷区搬迁居民33112户,约占下达计划的70%。②对于崩塌、滑坡、泥石流等呈点状分布的突发性地质灾害,采取部署群测群防的监测体系,实施治理工程,开展重点区域专门性监测等措施。例如甘肃省小厂坝铅锌矿1138平硐不稳定斜坡(潜在滑坡)变形面积约10万平方米,其主要诱发因素是汛期地下水水位上升导致高陡基岩坡面残坡积碎石土变形蠕动。在对其进行坡面位移定期监测的基础上,采取格构加固、修建挡土墙、地表排水等工程措施及植树育草生物措施,有效地抑制了坡体蠕动变形的进一步发展。
1.2.3 存在的问题
近年来,虽然我国矿山环境恢复治理工作取得了一定的成效,但由于工作刚刚起步,无论政策法规、管理机制、资金保障,还是技术标准都有待健全和完善,主要存在以下问题:
1.2.3.1 矿山环境保护与治理尚未步入法制化轨道,管理机制不健全
近年来,我国虽然制定出台了一系列涉及矿山环境保护和治理的法律、法规,但这些法律、法规大多局限于原则性的要求,可操作性较差,具体实施时存在一定难度。在管理体制上各执法单位之间时有交叉重叠,时有空白。特别是治理的主体单位与上级主管部门及相关单位,在法律上和经济上多方面的关系均缺乏明确界定。矿山环境治理过程中,各方责、权、利的关系应遵循怎样的原则加以确立?治理之后的成果,即环境产权和复垦土地的所有权、使用权等应如何确立和保护?这些问题在原有法律中均未涉及,急需加以完善。
1.2.3.2 我国矿山开采历史悠久,环境破坏严重,治理难度增大
长期以来由于环境保护意识淡薄,矿山环境保护法律、法规不健全,管理滞后,加之受开采条件、开采方式、生产工艺、技术水平、装备条件等综合因素的影响,致使我国矿山环境遭到了严重的破坏。造成全国矿山环境问题广泛分布,且类型复杂、致灾几率大、突发性强、隐患多、灾情严重。不仅严重影响和制约着国民经济的发展,甚至威胁人民生命财产的安全,引发了一系列社会问题和矛盾。而我国矿山环境恢复治理起步晚、规模小、投入资金有限,随着矿山采掘规模和强度的增大,矿山环境问题将日益突出,治理难度也将越来越大。
1.2.3.3 矿山环境保护和治理资金短缺,投资机制不完善
目前,我国矿山环境保护和治理资金主要来源于三个部分:一是中央财政从两权使用费和价款中安排一定的资金,因历史欠账太多,远远不能满足矿山环境治理的需要。二是地方财政从收取的价款和矿产资源补偿费中安排部分资金,主要用于矿产资源勘查等方面支出,用于矿山环境治理的费用极为有限。三是矿山企业交纳的矿山环境恢复治理保证金。由于矿山环境治理工程投入大,其经济效益不凸显或滞后,再由于缺乏矿山环境治理相关的鼓励政策措施,造成矿山环境治理投资回报率不大,因此极少有其他资金投入,投资机制不畅,多元化、多渠道的矿山环境治理投资机制尚未形成。
1.2.3.4 矿山环境保护与治理的技术标准、规范急需制定
虽然国内已进行过不同层次的矿山恢复治理方面的零散研究工作,也开展过不同类型废弃矿山恢复治理的示范工程,但这些工作所积累的经验和数据资料距离形成系统的标准、规范还有很大差距,造成目前我国矿山环境恢复治理工作的目标、任务不很明确,治理成效界定缺乏依据,治理技术不规范。因此,出现矿山环境恢复治理工程布设较随意、技术含量低,部分治理工程的治理成果不显著,很难实现预期的效益。为了尽快提高我国矿山环境保护与治理的技术水平,规范恢复治理工程的技术路线选择、工作量布设、质量监控、预算编制、预期成果目标设定等,建议国家有关部门设立专项资金,集中一批技术力量,尽快研究制定矿山恢复治理的方法、标准或规范,用以指导全社会矿山的恢复治理工作。
1.2.3.5 重前期治理,轻后期管理,影响了矿山环境治理效果
自2001年大规模、有计划地开展矿山环境恢复治理工作以来,相继开展了大量的矿山环境治理项目。大多数项目在前期的治理阶段,由于有资金保障,主管单位和实施单位的积极性都很高,不仅严格按照设计施工,而且监管力度大。而项目评审验收后,因没有后续资金支持,部分治理工程后期的维护工作处于停滞状态,行政监管也出现空当,在一定程度上影响了治理效果。