矿山开发利用中的地下水问题探析
2020-07-23骆骁
摘 要: 矿山的开发利用,是社会发展必不可少的一个工程环节。矿山开发带来诸多有利方面的同时,相应地也产生了许多负面影响。本文通过相关案例,对矿山开发过程中出现的地下水问题尤其是水污染问题展开讨论。
关键词: 矿山开发;地下水;水污染
矿山开采所带来的问题主要包括:由于开采过度而引起的各种地面塌陷、地面不均匀沉降;尾矿不合理处置带来的大面积占用耕地、空地;开采过程中的废弃污水带来的水污染问题;地下水问题;等等。
一、矿山开发与地下水污染
地下水是指赋存于地面以下的岩石空隙中的水。它能起到承压的作用,与地表水、大气水之间的水资源转化密切,水量相對稳定,水质良好。地下水如同人体的血管脉络,丰富存在于地面以下,构成极其复杂的地下水网络。它有一个环境特点:不易被污染,一旦被污染,极其难治理。
对于矿山开采污染地下水的方面,首先来了解一个案例。2014年开始,陕西榆林境内的小壕兔乡受到内蒙古自治区鄂尔多斯市乌审旗母杜柴登煤矿以及巴彦高勒煤矿的违法排放矿井水影响,地下水受到污染。由于小壕兔乡地势较低,于是受污染的地下水顺势跨省流动到了小壕兔乡。2018年,小壕兔乡各村镇的牲畜、庄稼、村受到了不同程度的影响。牲畜病的病,死的死。耕地由于受污染的地下水渗出,无法种植庄稼,并且形成了许许多多大小不一的污水坑。村民的糖尿病患病人数占比极高,有的村民皮肤产生了病变。由此可见,地下水污染所带来的影响不可小视。
工矿企业对于环境保护意识的淡薄以及对于有关管理条例的无视是造成包括地下水污染在内的各类环境问题的主要原因。矿山的开采必定会产生工业废水,如果随意排放入附近河流,会造成水体污染,影响附近生态的发展,污染水体流经居民区使居民的生活质量得不到保证,健康问题让人担忧。同时,治理水污染所带来的经济开销不菲。即便如此,许多企业仍然在绞尽脑汁想出各种“方便”的方法处理开采产生的废水。排入地下水便是其中之一。然而,地下水的污染比起直接污染地表水要严重得多。地下水本身就与地表水有着互补的关系,地下水的污染必然导致地下水补给地表水时造成地表水污染。其次,庞大且复杂的地下水网络将污染的地下水扩散到更广的地区,即使发现了地下水污染的源头工厂进行严肃处理,依然很难控制住污染了的水体,需要漫长的时间进行处理。
二、矿山开发与地面沉降
对于矿山开采引起的地面沉降,其实有部分地面沉降的原因也是和地下水有关,尤其对于煤矿开采的工作。虽然煤矿开采有露天开采与地下开采,但大部分煤矿赋存于地下比较深的区域,因此很多时候无法采用露天开采的方式进行煤矿开采。对于地下的煤矿开采,往往必须要有相关的机器设备进行作业。而深层的煤矿地下开采所留下的矿道,如果支护不到位,或者因为开采方不按规矩擅自过量开采,极有可能因为不稳定或结构不合理导致某些区域的土体松动掉落,严重的甚至可能导致矿道坍塌。而在深层作业所影响的土体松动所产生的间隙,就会导致位于其上的地下水向下渗透,这时原本充满地下水的含水层就会出现大面积的空缺,而空缺又会导致含水层上方的土体松动。这样一系列的影响就会导致位于地表的最上层土体产生向下的沉降。严重的甚至导致地面坍塌和地裂缝。出现的地面沉降如果不进行人工补救,是不可逆的。而且往往出现的沉降是区域性的,如果影响区域波及村庄、居民区,则会导致楼房开裂甚至倒塌,危害不可小视。
三、如何应对矿山开发中出现的问题
以上所列出的两个影响都是矿山开采中可能出现的问题。针对不同的特质进行相应的预防或是治理措施,就能相对有效地应对。
对于地下水污染问题,先检测地下水污染的区域。如果区域较小,则可以利用封堵的方式,将污染区域内的地下水网络与区域外未受污染的地下水系统隔离开来,使受污染的水体无法扩散。也有一种比较普遍的治理方法。抽取受污染的地下水,当作地表水进行污染治理,被治理净化以后的地下水再回灌于地下含水层,不仅能使区域地下水系统污染问题得到改善,也能加快地下水自净的效率,减少地下水自净周期。同时,抽取净化后的地下水也可以被直接利用。而当今很有前景的地下水污染处理方法,原位处理法也在被积极研究推广。其分类很多。譬如,通过将土壤中的黏土转变为有机黏土,吸附地下水中的有机污染物;或向井群系统中注药来降解有机物进行污染治理。原位处理法相对比较经济,并且可以很有效地减少污染物对环境的扰动。
而对于地下水渗透带来的地面沉降或是坍塌,并没有很有效的治理方法,最好的措施就是防止它的发生。针对矿山开采的地下水渗透问题,要做到良好的预防措施,首先矿山方面要做好管理。尤其对于深层地下挖掘作业,要严格按照工程条例进行,做好安全支护措施,对于矿石资源也切忌滥采。
随着科学技术的发展,矿山开采等工程领域的工程活动所带来的一系列可能造成的自然影响也在不断有新的应对方式。比如,纳米技术应用进支护材料当中;机械设备更大面积的代替人工开挖;更合理的矿产开采模式;等等。各方面的技术进步就让现有的很多问题得到解决。当然,最为重要的是,我们要树立对于地下水保护的意识。
作者简介: 骆骁(1999—),男,汉族,云南文山人,本科,研究方向:地质勘察。