浅议阜新矿区生态环境修复与治理

2016-12-18陈江燕

防护林科技 2016年3期

关键词：阜新修复治理

陈江燕

(辽宁省固沙造林研究所，辽宁阜新 123000)

浅议阜新矿区生态环境修复与治理

陈江燕

(辽宁省固沙造林研究所，辽宁阜新 123000)

摘要依据阜新矿区生态环境污染、破坏现状，在矿区固体废弃物的处理与利用、矿区沉陷区复垦及矿井水资源化等方面，提出了阜新矿区生态环境修复与治理的相关措施与途径。

关键词阜新；矿区；生态环境；修复；治理

阜新市地处辽宁西部，下辖两县(阜新蒙古族自治县和彰武县)五区(海洲区、太平区、细河区、新邱区、清河门区)，总人口190万，土地面积1 035 498.5 hm2，是辽宁西部著名的煤电之城。阜新矿区面积为349.3 km2(采煤涉及面积为600 km2),是我国重要的煤炭生产基地。新中国成立以来，累计生产煤炭5.2亿t，为国家经济建设做出了巨大贡献。

然而，随着煤炭资源的大量开发，原有的自然环境受到较大的干扰与破坏，矿区环境污染、破坏不断加剧。作为有百余年开采历史的老矿区(1897年开采)，如今阜新矿区环境问题已相当严重：大面积采空区的形成，引起了土地沉陷，破坏了大量农田与屋舍；露天矿的采掘场和外排土场直接压占了大量土地；煤矸石等固体废物，吞蚀了大量耕地，产生扬尘并造成区域内大气、水质污染等危害。

2001年国务院确定阜新市为全国资源枯竭型城市经济转型试点市，国务院副总理李岚清同志明确指出在进行经济转型工作的同时，要加强生态建设和环境保护，把经济发展、结构调整与生态建设、环境保护紧密结合起来。矿区生态环境的优劣关系到广大矿区人民的生活质量和阜新经济的进一步健康发展。因此，可以说矿区生态环境的修复治理是阜新经济转型工作中的重要内容。

1矿区生态环境的污染(破坏)类型与现状

1.1固体废弃物

矿区固体废弃物以煤矸石为主。据阜新市地质环境总站统计，采矿形成的堆积量在1亿m3以上的大型矸石山3座，堆积量0.1亿m3以上中型矸石山5座，堆积量0.01亿m3以上小型矸石山4座，不具规模的矸石山340多座。矿区内煤矸石总量占地面积32.135 km2，总堆积量12.908 5亿m2[1]。

堆积的煤矸石不仅侵占大量的土地，而且污染矿区环境。主要表现在以下3个方面：(1)压占土地；(2)自燃引起大气污染；(3)污染水源。

1.2地面沉陷

阜新矿区拥有井工矿8个，阜新煤田地下采空区平面投影面积为62.52 km2。其中新邱采空区面积为6.98 km2，高德矿采空区面积为2.95 km2，平安矿采空区面积为10.97 km2，五龙矿采空区面积为4.98 km2，王营矿采空区面积为10.97 km2，东梁矿采空区面积为7.37 km2，艾友矿采空区面积为5.44 km2，清河门矿采空区面积为12.86 km2[2]。沉陷面积共计81.46 km2，万吨煤沉陷面积0.2～0.6 hm2。

地面沉陷是煤炭开采对环境影响的主要方面。主要危害体现在：(1)对建筑物及道路的损害；(2)对土地利用的影响；(3)对原生态系统的破坏。

1.3对空气、水的影响

无论露天煤矿或是井工矿，都会产生较为严重的大气污染：露天矿作业过程中，产生大量的煤尘及其他粉尘，有时甚至在风的作用下产生尘暴现象，对矿区周围地区环境造成不良影响；井工矿开采中，一般都把矿井瓦斯直接排放到大气中，限于技术条件，仅有少量被利用。武丽敏曾就SO2、NO2、TSP等3项指标对阜新矿区大气质量进行过模糊综合评价，结果11个测点有8个点处于Ⅱ级标准以上(其中5个点处于Ⅲ级标准以上)，整体处于警戒水平[2]。

目前阜新矿区所属各矿，年涌水量为2 587万m3，日涌水量为7.08万m3，除部分矿井水用于洗煤或其他利用外，每天有近4万m3的矿井水排入地面河流，造成巨大浪费[3]；由于大量排水，在矿区形成地下水降压漏斗区，可影响40～50 km半径范围的区域水文环境，从而影响人民生活用水和农牧业生产活动。

2治理措施与途径的探讨

2.1对污染物和废弃矿区生态环境的利用改造

2.1.1煤矸石的综合利用矸石用途很多，我们应因其组分(如岩石类型，矿物及化学成分)不同而分别利用。总体来说其利用途径为：①热能利用，回收利用含煤较多的煤矸石，加工成粉末，用于制作蜂窝煤等产品；②化工利用，煤矸石中含有硅、铝、铁、钛、钒等多种元素，可提取出结晶氯化铝、聚合氯化铝、硫酸铝、铵明矾、氢氧化铝、金红石钛白、五氧化二钒、硅钾肥等多种工业用料；③建材利用，该区的煤矸石大部分可以成为制砖的原料，还可替代黏土进行配料，配制水泥。

2.1.2深陷区的改造与利用可以利用煤矸石和粉煤灰等废弃物进行沉陷充填。由于阜新地表沉降面积较大，经风化的矸石可充填采空区。粉煤灰是煤矿塌陷区复垦造田的重要材料来源之一。利用煤矿沉陷区作贮灰场，填充后的土地可改土后种植各种农作物或压水沉实后盖厂房、平房等。

2.1.3矿井水资源化阜新矿区矿井水受矿区地质环境影响，属碳酸钙镁型水，pH在7.0～8.25，偏碱性。有关水质分析化验表明，矿井水水质较好，在36项指标中，除几项超标，大部分均满足生活饮用水标准。采用自然充氧曝气氧化等方法，经过多次混凝反应及消毒后，可使矿井水资源再生。

2.2矿区生态环境的修复治理

2.2.1直接复垦单一煤层开采或多煤层重复开采的塌陷地，有较好复垦还田条件的，直接进行复垦还田。在复垦过程中，就地取土对地面附属物、青苗和复垦土地减产损失进行补偿。

2.2.2充填复垦对于较为严重的沉陷区，主要用矿区的固体废弃物作充填物料。充填物料为煤矸石和坑口、电厂的粉煤灰[4]；在有条件的矿区还可用沙泥等物料进行充填。将矿井新产生的煤矸石直接排入塌陷坑，推平覆土造地，是较为经济合理的矸石复田模式。

2.2.3矸石山生态治理对于不可再生利用的矸石山，在其周边建设防护林网格，抑制污染扬尘。可采用乔灌混交方式，树种选择以杨树、榆树、樟子松、油松、刺槐等乔木树种和沙棘、锦鸡儿、丁香、珍珠梅、紫穗槐、柠条等灌木树种为主。网格内及边缘播种沙打旺、草木樨、羊草、沙蒿等草本植物。通过对矸石山进行植被恢复重建，逐步去除固体废弃物淋溶作用下对土壤的重金属污染，修复改良土壤，使矿区生态环境趋向良性发展。

2.2.4矿井水资源化阜新矿区总涌水量每日7万m3左右，远景涌水量为每日14万m3。年降水量400～500 mm时，矿井涌水量基本上是恒定的。所以，将矿井水资源化可以为城市提供长期稳定的新水源。经过除污处理的水资源可以用于工业和生态建设浇灌用水。

3小结

废弃矿区生态修复治理在国内起步较晚，涉及学科领域多，治理难度大，是一项长期工作。根据矿区污染现状的特点，分轻重缓急对废弃矿区土地进行分期治理。可先治理对周围生态环境危害明显的污染或容易治理的区块，然后巩固治理成果，扩大治理范围，最终实现废弃矿区生态环境的修复。

参考文献：

[1] 赵明鹏，张震斌. 阜新矿区矸石山灾害与防治[J]. 辽宁工程技术大学学报，2003，10(5)：711-713

[2] 武丽敏. 阜新矿区大气质量的模糊综合评价[J]. 东北煤炭技术，1996，4(2)：48-51

[3] 刘志斌，王娟，张跃进.阜新矿区矿井水资源化途径研究[J]. 露天采矿技术，2004(2)：21-23

[4] 陈建设，鲍宏波.采煤矿区土地复垦工艺探究[J].资源产业，2002(5)：25-27

中图分类号：S718.57

文献标识码：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.03.043

作者简介：陈江燕(1972-),女，辽宁北宁人，大学，高级工程师.