浅析矿山环境地质与地质环境的关系
2015-01-01郑河
郑河
内蒙古自治区第九地质矿产勘查开发院 锡林郭勒 026000
浅析矿山环境地质与地质环境的关系
郑河
内蒙古自治区第九地质矿产勘查开发院锡林郭勒026000
通过深入探讨矿山环境地质与矿山地质环境的关系,以及矿山环境地质的概念、特征、特点等,浅析在矿山开发中,如何正确的认识矿山环境地质与地质环境与未来的研究方向。
矿山环境地质矿山地质环境矿山环境地质问题
一、前言。
随着经济和社会发展的升级,矿山开发也进入到新的阶段,在此背景下,探讨矿山环境地质与地质环境,为矿山开发提供有价值的资料,无疑具有重要的意义。
二、矿山环境地质的概念。
矿山环境地质指的是在开发矿产资源的施工过程中,通过对与环境地质学相关联的知识理论运用,研究地质环境和自然及人为地质之间的相互影响,找到引起矿山环境地质问题的原因,并通过有效的解决措施有效缓解矿山开采活动中对地质环境产生的负面作用,以可持续发展为主要目标,对矿产资源进行合理的开发利用。矿山环境地质以局部地质环境作为主要的研究对象,包括对矿业活动场所的对象研究以及对其附近地质环境的对象研究,其主要的研究内容有两个方面:
1.在矿产资源的开发过程中,总是会不可避免的对矿山的地质环境产生影响,并产生矿山环境地质问题,研究问题的形成原因,才能做出客观的评价,较准确的预测出由于问题的产生对矿山地质环境造成的危害程度,通过专门的问题研究,找到合理的预防及解决办法,进而达到对矿山地质环境的保护。
2.通过对矿山地质环境的质量情况进行研究,预测矿产资源开采活动对其造成的质量影响,然后科学的选择矿山建设的地点,尽最大限度避开经常发生地质灾害的区域,确保与矿业有关的活动能正常进行。
三、矿山环境地质问题的主要特征。
矿山环境地质问题与人类采矿活动和矿区地质背景条件密切相关,采办活动是其产生的主导作用和诱发因素,其作用范围主要限于采矿区、加工区及其附近影响区。它既具有一般环境地质问题的共有特性。又具有独特性。
1.矿山环境地质问题类型的多样性。
矿山环境地质问题类型众多,表现形式多样。矿山建设的工业场地、矿道掘进采掘矿石、露天矿表上剥离、弃土排渣等改变了矿区原有的地形地貌景观,产生地质遗迹破坏、土地植被占压与破坏、水资源衰减等环境地质问题;矿区采掘活动改变了原有的地应力平衡,诱发地面塌陷、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害;矿山“三废”排放造成的水、土、大气环境污染,危及矿区及其影响区居民健康。
2.矿山环境地质问题的复杂性。
矿山环境地质问题的主要诱发因素是采矿活动,与矿产类型、开发方式密切相关,与矿区的地质背景、气象、水文和植被等自然因素也有一定的关系。矿种及开发方式不同,矿山环境地质问题特征明显不同。煤矿的地面塌陷、地裂缝、煤矸石自燃等问题突出,金矿的矿石选冶产生的环境污染问题突出,非金属矿山造成的地表景观破坏严重。井工开采的地面塌陷、地裂缝、矿坑突水等问题突出,露天开采的边坡崩塌、滑坡、采坑外围的地裂缝及塌陷、地表景观破坏等问题严重。
3.矿山环境地质问题的多因性和复发性。
某一类矿山环境地质问题往往是采矿、选矿等多种活动过程共同作用的结果,其诱发因素众多。例如土地资源的占压与破坏可以是采矿废渣、选矿尾矿、冶炼废渣的占压,还可能是露天开采剥离导致的农田被毁,或因滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等造成土地功能改变与土地质量的下降。另外,某些环境地质问题还具有多次原地复发的特点。
四、矿山环境地质问题的主要特点。
1.矿山环境地质问题。
矿山地质环境问题是指矿业活动作用于地质环境所产生的环境污染和环境破坏。主要有大气、水、土的污染,采空区的地面塌陷,山体开裂、崩塌、滑坡、泥石流,侵占和破坏土地、水土流失、土地沙化、岩溶塌陷、矿震、尾矿库溃坝、水均衡遭受破坏、海水入侵等。矿山环境受地质构造条件和矿床产出位置的严格限制,不能提前预测和选择自身所处的环境背景。
矿产资源的开发与利用导致出现多种矿山环境地质问题,而问题的类型、严重程度和表现形式,与区域地质环境条件、矿产开采规模和矿产资源种类等密切相关。其中,矿山资源种类包括煤矿、金属矿、石油天然气和水泥灰岩类等,而环境条件为黄土高原型、平原盆地型和山地型等。在学科发展过程中,分类问题作为前沿课题,标志着在一定的时期内,学科发展的真实水平,但由于分类原则、研究侧重点等不同,则分类方案和系统也不同;前提为科学性,灵魂为实用性。笔者按照矿业活动导致的结果为分类的依据,把矿山地质环境分为生态破坏、环境污染和地质灾害等类型。
1.1生态破坏的主要表现为采矿疏干排水致使地下水位下降,矿区水资源遭到破坏和河流断流等;尾矿、贫矿和废石等堆放,占用耕地;露天开矿,致使城市周围、旅游风景区的环境遭到破坏等。
1.2地质灾害。由于矿区剧烈的活动,导致矿区应力平衡系统遭到破坏,最终导致矿区成为应力变化最为集中的地区,从而引发各种地质灾害,比如滑坡、泥石流和地面沉降,及地面塌陷、地裂缝等。
1.3环境污染。环境污染表现为矿山废渣、废气和废水的排放,造成矿区的生态环境遭到破坏,煤矿、金属和非金属矿产中的酸性排水,未经达标便排放到河流、湖泊中,可能导致地下水、地表水和农作物等受到污染,最终导致人体食物链污染,危及人体健康。
2.矿山环境地质问题的特点。
2.1矿山环境地质问题的地域性。
矿山环境地质问题的类型、严重程度与矿山所处的自然地理环境密切相关。不同地质环境背景区矿山环境地质问题特征不同,具有明显的地域性。例如崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害主要发生在丘陵山区,地面塌陷、地裂缝等地质灾害主要发生在平原地区。
2.2矿山环境地质问题危害的集中性与严重性。
矿山环境地质问题主要发生在矿山生产现场及其周边影响范围之内,直接威胁采矿作业场、工矿设施和周边居民的生命财产安全。矿山环境问题不仅造成直接和间接的经济损失,而且破坏人居生态环境,而较大规模的地质灾害和环境污染事件往往会造成严重的社会后果。矿山环境污染危害人体健康的滞后性和累积性更为深远,以至于矿山闭坑后相当长的时期内影响仍会存在。
2.3矿山环境地质问题的群发性与共生性。
矿山环境地质问题往往不是孤立发生或存在的,具有群发性和共生性。往往一种矿山环境地质问题的结果是另一种矿山环境地质问题的诱发因素。例如并采矿山,随着采空面积不断扩大,将产生顶板垮落,上覆岩层出现冒落带、裂隙带和弯曲变形带。裂隙带和弯曲变形带波及地面时,就会诱发地面坍塌和地裂缝。如在山区,会导致山体开裂诱发崩塌、滑坡等地质灾害。矿山弃土废渣的排放会产生土地占压,环境污染等环境地质问题,同时还可能诱发渣石堆崩塌、滑动、矿渣流、泥石流等地质灾害。由于诱发条件类似,某几种矿山环境地质问题往往具有共生性,如崩塌、滑坡和泥石流往往是共生的,地面塌陷和地裂缝也多是共生的。
五、矿山环境地质亟待研究的内容。
矿山环境地质是环境地质中的一个新分支,目前尚无形成完整的理论体系、调查、评价和研究方法。由于研究方法设计水文学、环境学和采矿学等,具有学科交叉性和边缘性的特征。因此,在研究过程中,应充分借鉴各学科的理论方法,不断丰富和完善理论研究的内容和方法。笔者认为,当前应从以下几个方面推进研究工作:
1.矿山环境地质问题的类型、影响因素、模型和诱发机制。
2.矿山地质环境质量与评价指标体系。评价调查的结果,对矿山环境质量的好坏和问题的研究程度作出判断,这是矿山地质调查环境的成果,也是编制图件的基础。矿山地质环境评价按照时间分为回顾性、现状和预测评价;按照问题多少,分为单问题与多问题综合评价。
3.矿山环境地质问题预测方法。地质环境不断变化,研究矿山地质环境需了解发展规律,为科学预测提供支撑,为减少矿山地质环境问题造成的损失提供有价值的信息。此外,研究内容还应包括矿山地质环境保护与矿业可持续发展,由于其受产业政策、国家法律影响大,因此,应加强法律法规政策研究。
[1]徐有宁,何芳,陈社彬等.矿山环境地质问题特点及类型划分[J]西北地质,2013(36).
[2]徐厚才.矿山环境地质与地质环境[J]地质环境,2012(05).
[3]国土资源部地质环境司编.地质环境管理手册[M]北京:中国大地出版社,2002 37—38.
[4]中国地质调查局编.水文、工程、环境地质清查勘查(第二分册)[R].2004