盐湖资源开采与地质环境问题探讨
2020-01-16李玉凤任元成青海邦宁环保检测有限公司青海西宁810000
李玉凤 任元成(青海邦宁环保检测有限公司,青海 西宁 810000)
0 引言
盐湖是青海省最主要的资源分布类型之一。在整个青海地区,由于其地形、气候等特有条件影响,具有大小不同盐湖上百个,盐湖的分布数量、资源供应在全国首屈一指。但由于不断持续的开采,再加上开采规模也在不断扩大,严重影响了盐湖湖区地质环境,出现不断恶化趋势,阻碍盐湖资源可持续利用。文章针对盐湖资源的开采与地质环境问题展开探讨,具有现实的意义。
1 青海盐湖简介
1.1 盐湖开采历程
根据史书记载,最早开采青海盐湖于清乾隆四十八年(1783),时至今日,已经有200多年历史。上世纪50年代成立国营盐场,开展盐湖资源的开采利用,但作业规模非常小。直到60年代,国家对青海盐湖盐场的生产和发展逐渐重视,并将其列为省重点项目,促使其呈现出机械化发展的趋势。在70年代中后期,我国建成了第一座融合了车运、机采、长距离水力输送的机械化湖盐场,无论是在生产规模还是在产品质量上都有非常显著的提高。到90年代初,我国提高了对资源保护的重视度,注重资源有效利用,促使企业在技术方面不断提升。在技术不断改造后,企业生产规模已经由原来的70万吨提升到年产150万吨[1]。
1.2 盐湖资源现状
在我国盐湖分布中,青海省可谓是大省,其中察尔汗盐湖、茶卡盐湖作为两大典型的盐湖代表,特别是察尔汗盐湖,是仅次于美国盐湖城盐湖。对盐湖生态资源的开采和利用,一直是青海省资源开采相关部门工作人员的重点研究工作。
1.2.1 石盐储量减少
自上世纪五十年代成立国营盐场直到今天,盐湖开采盐产品数量高达3300多万吨,在盐湖石盐总储量中占据近34%。其中再生盐约占1500万吨,而原生盐约占1800万吨[2]。
1.2.2 原生盐资源供不应求
自九十年代初,我国实行船采、船运工艺后,盐湖原生盐船采池在原计划的70条基础上,共开拓船采池59条。但是除了一些区域存在留盐之外,能够被开采的原生盐资源量非常有限,从目前情况看,只有盐湖西部、北部边缘区域,还处于未开采状态。
1.2.3 再生盐产能下降
在社会不断发展过程中,在市场规模扩大的同时,产量也在不断增大,船采池开采少则8条,多达13条。但与实际生产计划相比,再生盐结晶年限足的采池数量无法满足需求,所以只能被迫将结晶期不足的采池投入生产。长此以往,导致船采再生盐回收率降低,采池产能下降,形成了恶性循环,对企业经济效益以及发展造成严重影响[3]。
2 盐湖地质环境问题
2.1 风沙环境影响
在青海盐湖附近,约有6.7万公顷的天然梭梭林环绕四周,可以起到防护盐湖受到侵害的作用。在社会不断发展,人类活动规模的不断扩大,导致盐湖周围天然梭梭林被损害,此种情况致使盐湖西北、北部采区被风沙覆盖,同时也促使沙丘正在向盐湖采区迁移。到1983年,我国提高治理沙害力度,企业也逐步开展盐湖补水与沙害治理一体化工程,搭建了防护体系,其中涵盖了乔、灌、草等,这一举措促使植被覆盖率得到了显著提升,从治理前的10%提升到50%左右。虽然通过一些举措取得了一些成效,当就目前情况看,风沙危害依然会影响盐湖盐产品质量。
2.2 盐湖卤水水位呈下降趋势
在上世纪60年代中期前,盐湖卤水水位一直保持天然平衡状态,到了90年代末,盐湖卤水水位呈现出0.02m/a的下降速率。直到2009年,经探测盐湖晶间卤水平均水位已经达1.30m。究其原因,影响盐湖卤水水位变化的主要原因,一方面是自然因素,另一个方面就是人为因素影响。
其中,自然因素主要是受到当地气温变化影响,长期处于干旱状态,降水量不足,但蒸发量却不断增大,导致盐湖卤水水位呈现出下降趋势;而人为因素影响方面,可以通过一些数据对比分析。在盐湖被大规模开采前,其年自然蒸发量为201万m3(37.19km2×0.054m/a)[5]。到了2009年末,经调查,盐湖裸露面积约为7km2,年蒸发量为779.8万m3(7km2×1.114m/a)。这是裸露卤水水面数值;而有卤盖面积卤水,其年蒸发量为163万m3(30.19km2×0.054m/a)。在此阶段,盐湖卤水的总蒸发量为942.8万m3/年,与开采前相比,提升了741.8万m3。从中不难发现,人为因素开采导致了卤水水位发生变化,大规模裸露开采活动,致使卤水水面不断蒸发消耗。
2.3 盐湖卤水水质下降
对盐湖进行开采,主要目的是获取NaCl,而其余离子在卤水中慢慢聚集。从相关地质勘探报告情况看,在上世纪六十年代中期左右,盐湖晶间卤水的Na+/Mg2+平均值为17.0。到了九十年代末,在对盐湖晶间卤水调查时,发现Na+/Mg2+平均值下降到9.2,到了2010年时,Na+/Mg2+平均值降到了8.7,从这些数值上看,盐湖晶间卤水水质变化,呈现出老化趋势[6]。
3 解决盐湖资源以及地质环境问题的具体实践措施
3.1 采用人工补水方式
对于盐湖资源开采作业而言,每年4月到10月之间是生产期,在此期间,可借助第三系水源地的水源,向盐湖补充大量的高矿化度咸水,借此为盐湖补盐。而在11月到次年3月属于结冰期,在此期间,可以使用冬闲的机井,通过大面积融冰面渗水溶开采的方式对盐湖北部贫矿区进行补水,借助此种方法,可以在最大程度上回收石盐贫矿资源,同时,也可以提升盐湖卤水水位。
从目前情况看,企业年补水量在400万m3/a左右。通过综合多方情况进行测算,可以得出盐湖卤水动态变化为负均衡,支出量要远远大于收入量,在收人量方面,相较于支出量需要补充400m3/a才可以持平,总的来说,盐湖的人工补水总量至少要保证在800万m3/a以上,这样才可以改变盐湖卤水水位持续下降的情况。
3.2 合理控制开采规模
从目前盐湖采区实际情况看,需要控制船采再生盐产量,结合实际情况。逐年在适度上调,保证船采再生盐的开采要处于良好发展趋势。此外,企业可以聘请行业专业人士,讨论并制定出可以推进盐湖资源开发及可持续发展方案,为企业出谋划策,通过合理控制开采规模,维系稳定性[8]。
3.3 改善盐湖卤水水质
3.3.1 冷冻制硝
盐湖开采至今,主要的开采对象为NaCI,而卤水中Mg2+、Ca2+、SO42-等离子非常多,这就造成了卤水出现区域性老化,在结晶再生盐中,容易出现复盐,比如镁盐、钙芒硝等,此种情况会直接影响到再生盐质量。从卤水中芒硝溶解度受温度影响而发生变化特点看,可以充分利用冬季冻硝工艺,对现有的卤水实施净化处理,通过调整再生盐结晶环境,促使其质量得到提升,从而使得盐湖资源可以更好利用起来。
3.3.2 提取镁资源
在盐湖卤水中,正常情况下,其中Mg2+的含量约为8到20g/L,高峰时可达38.8g/L,但Mg2+一直当作杂质处理,并没有开发利用。为改善盐湖资源,建议企业可以积极与科研院沟通,通过不断研究,开发出可以提取盐湖镁资源的技术,从而有效提升卤水质量,促使盐湖资源最大化利用。
4 盐湖资源开发利用对生态环境的影响及对策
在我国社会经济不断发展的同时,也带来了较为严重的环境问题,这与我国强调的科学可持续发展观念相背离。对于青海盐湖资源开发利用带来的生态环境问题,给我国可持续发展造成了严重阻碍,这就需要在发展社会经济的同时,加强环境监测工作,通过有效的环境监测实现保护环境的目的。
4.1 盐湖资源开发利用对生态环境造成的影响
(1)由于盐湖属于露天矿床,并且周边环境非常复杂,这非常不利于盐湖资源保护,虽然相关部门采取了一些措施防治,但依然存在一些破坏盐湖资源的行为,导致盐湖资源管理工作无法落实到实际中,肆意的开采,严重影响了盐湖周边生态环境的平衡性。
(2)在青海盐湖中,多数处于较低地势处,并且四面被山围绕,尤其是在夏季、秋季时,容易暴发山洪,这就造成了大量的洪水促使带有泥土、牛羊粪便、杂质等沉积在湖中,此种情况不仅影响了盐湖资源,同时也严重影响了盐湖周边生态环境。
(3)在盐湖不断开发、利用下,会增加工业、生活污水的排放,这会在很大程度上增加环境压力,同时也会严重影响盐湖内水质,打破盐湖原有的盐硝平衡状态,而原盐、再生盐的产能也会被影响,这就会进一步扩大开采量,形成恶性循环,导致生态失衡。
4.2 盐湖环境保护对策
4.2.1 制定科学的开采规划
这需要盐湖开采企业要树立科学发展观念,在此基础上进行合理布局,分区开采,合理利用。要坚持在开发中保护的原则,结合具体情况制定相应的保护方针,在实际开采中,要合理规划产区,通过采掘、分离、运输等环节合理控制生产,使盐湖矿产资源的开发利用可以良性循环,从而为生态环境打好基础,维系平衡。
4.2.2 加强盐湖周边地下水污染治理
在青海多数盐湖不断开发和利用过程中,会引起地下水污染,进而对生态环境造成影响,对此,可以收集相关数据资料,并开展必要的补充调查工作,而后有效评估地下水污染现状并形成污染分布图,对地下水污染实行分区划分防治,将其分为保护区、防控区、治理区,提出针对性的地下水污染防治对策建议。
4.2.3 做好全过程监督污染预防工作
作为企业领导,应当加强环境保护意识,将环保治理提上日程,不断加大投入治理力度,通过制度环境检测制度、措施等途径,提高全员对环境保护的重视度,对此,可以将环保工作治理成效纳入到政绩考核范围内,实行奖惩机制。在日常工作中,要提升职工环保意识,加强执行力度。此外,还需要进一步加强环保设施建设,调整生产工艺,促使盐湖在实际生产过程中产生的废水、废油等,进行二次利用,实现在根源上消除污染,平衡生态环境。
5 结语
综上所述,就当前盐湖资源开采以及地质环境存在的问题看,需要结合实际情况,制定合理的开采规划,并采用生态环境治理、人工补水方式、控制开采规模、改善盐湖卤水水质等措施,实现盐湖可持续发展,希望通过本文分析可以对同行业盐湖资源可持续开发起到借鉴作用。