地热开发利用中的环境影响及其防治措施

摘要：随着经济的快速发展，各国对能源的需求也越来越多，而地热作为一种低廉、可再生的能源，在生活中的应用非常广泛，如今在农业、工业等领域中也到处可见地热的踪影。随着当前全球能源的紧缺，各国都加大了对地热的开发利用，由此也引发了不小的环境问题，对世界环境造成了很大污染。而针对这些问题，相关部门应该积极探索，更安全更清洁地去开发利用地热资源。

关键词：地热能源;环境问题;污染;防治措施

Abstract：With the rapid development of economy，more and more countries need energy.As a kind of low-cost and renewable energy， geothermal energy is widely used in daily life，and now it can be seen everywhere in agriculture，industry and other fields.With the current global energy shortage，all countries have increased the development and utilization of geothermal energy，which has also caused many environmental problems and caused great pollution to the world environment.In view of these problems， relevant departments should actively explore and develop geothermal resources more safely and cleanly.

Key words：Geothermal energy;Environmental problems;Pollution;Prevention and control measures

1 地热能源开发利用过程中引发的环境问题

1.1 地面沉降

从地质角度而言，能够引起地面沉降的原因有多种，其一是在自然重力的影响下，地表上的松散地层会由于重力变为更加紧密、密度更高的坚硬地层，而由于密度增高的原因，整个地层的厚度自然就变薄，从而就会导致地面沉降;其二就是由于地震等地壳运动导致地面沉降;其三就是地质的构造作用引起地面沉降[1]。而如今，由于人类大量、无序开采地下能源等行为，间接引发了地面的沉降，这对地球环境会造成很大危害。当人们过度地开采地热水后，地下水位下降，于是地层的平衡就会因水位下降的原因而遭到破坏，从而使得地层的有效应力增加，进而导致地面沉降的情况发生。如今随着我国大力开采地热能源，我国多地均出现了地面沉降的情况，所以相关部门在开采时应尽量节制，并且相处更合适的开采方法。

1.2 引发地震

虽然地热能源在生活中十分重要，但其本身除了是可再生能源外，还是地壳的重要组成部分，它的存在有助于维持地层的稳定。若是人类过度的开采地热水，那么地下深层的结构平衡就会受到破坏，从而容易引发浅源地震，这对人类的正常生活会产生很大影响。而如今在我国西安等地，自从大力开采地热水能源之后，西安等地的地震活动就更加频繁，而这就代表着开采地热能源与地震的活动性有着紧密联系。虽然如今因为开采地热能源而引发的地震并不多，并且震感也并不强烈，但相关部门仍不能放松警惕，必须更加严格地进行监督与防范。

1.3 热污染

在如今我国对地热能源的利用不充分的情况下，在环境中极易产生热污染，而热污染就是地热能源在被利用时会向周围的环境释放许多的热量，而这些热量则会严重影响到环境。目前我国对地热能源的利用仍然十分单一，对地热能源的利用率仍然不高，这不仅会造成资源的浪费，而且还会造成大程度的热污染[2]。而热污染对环境的危害又十分巨大，由于地热水的温度过高，很多水生物的生存就会受到影响;除此之外，地热水中矿物质含量过高，若是直接排入水体，则会造成水体的富营养化，对水体环境也会造成不小危害;不仅如此，由于地热水的高温影响，空气中水蒸气的对流速度也会提高，从而使得地面大气中水蒸气散失过快，进而导致土地失水。

1.4 引发地温变化

在地层的结构中，地下水的存在对低温有着很大影响，当地表降水后，降水就会渗透到地下，从而冷却地层中的高温，这二者会维持地温的稳定。而当人类过度开采地热能源后，地下水的水位就会下降，于是会破坏降水与地下水之间的平衡，从而使得地层的温度发生变化。

1.5 大气污染

由于地热水存在于地下深层，在开采时地热水则会慢慢上升到地面，而在这个过程中，由于地热水受到的压力减小，自身存在的一些有害气体就会释放到大气中，从而对大气造成污染。其中对环境危害较大的有CO、N2O等气体，若是大气中CO的浓度太高，对人类的身体健康会造成极大影响。针对这种情况，相关部门在开采能源时应更加注意，采用更加安全合适的开采手段。

1.6 生态污染

对于自然环境而言，各个生态之间的联系是极其紧密的，由于地热能源的开采利用会造成大气的污染，那么自然界中很多生物的生存环境就会受到破坏，进而影响到各种生物的生长繁衍，从而对整个生态系统的平衡稳定造成危害。针对这种问题，人类在生活中各个领域应用地热能源时，应研究出更高效、更环保的利用方式，让能源能够多层次利用，从而减少其对环境的污染。

2 地热能源开发利用中出现的环境问题的防治措施

2.1 回灌

正是由于开采地热能源会对地层产生较大影响，所以有关部门在开采时就想出了回灌的治理方法，而这也是当前最主要、最有效的治理措施。这种方法的具体操作是在开采地热能源后，再通过管道泵将使用后的地热尾水同层回灌，这样不仅能够保护地下的地热能源，同时也能够填补因开采地热能源造成的地下水位下降，从而减少开采地热能源对底层的危害[3]。不仅如此，当人们采用回灌的方式将尾水送到地下后，就能够减少高溫尾水在地表水体中的排放，降低其对环境的污染。虽然回灌的方式能够有效防治开采能源中出现的环境问题，但这种方法仍然存在不少缺点，比如操作难度大，将尾水重新排入地下可能会对地下水造成污染等，所以相关部门在操作时应更加注意，加强监督。

2.2 提高地热能源的利用率，对地热进行梯级利用

地热能源之所以会造成多种污染，主要是因为目前各个领域对地热能源的利用率不够，很多热量、矿物质以及气体都排放在外，从而对水资源、大气资源等造成污染。所以为了减少地热利用时引发的污染，各个领域应提高对地热能源的利用率，对地热能源进行多层次的利用，这样不仅可以解决多种污染，同时也能促进各种能源的循环利用。

2.3 改善地热能源利用环境，在地热利用时采用污染净化装备

由于在地热能源开采利用时会产生多种有害物质，所以相关部门可以在产生有害物质的地方安装各种污染净化设备。比如在开采地热处可以配备空气净化装置，净化有害气体，避免其对大气造成污染。除此之外，针对地热利用时产生的热量污染，相关部门也可以利用专业设备对热量进行处理，避免热量直接排放到大气中，进而造成大气污染。

2.4 加强能源开采利用管理，完善相关制度

对于能源开采利用时造成的环境问题，除了要找到具体的解决措施外，在管理方面同样不能忽视。而在管理上不仅要对开采人员进行严格管理，同时也要对那些能源利用企业进行严格监督。对于开采人员而言，他们的开采方式、开采频率是否规范，都需要相关部门加紧注意。对于那些加工利用能源的企业而言，他们的利用过程也要受到重视，不少企业专注于获取更多利润，容易疏忽最后的污染处理，这对环境会造成恶劣影响，相关部门应定期对企业的操作流程进行审察。除此之外，国家也应完善相关制度，确保政策制度能在各个企业中完全落实。

3 结束语

作为一种清洁、可再生的能源，地热资源近些年来在我国愈发重要，它在一定程度上解决了资源短缺的问题，对我们的经济发展产生了很大的促进作用。如今，正因为地热资源的开发利用愈发广泛，国家也应更加重视能源开发利用中的环境问题，在资金方面大力扶持，在政策上大力鼓励，只有这样，我国地热能源的开发利用才能有更好的发展。不仅如此，在能源开发利用技术方面，我国也应学习吸收其他国家的先进经验，争取能够更高效、更清洁地对地热能源进行开发利用。经济发展固然重要，但只有在保护环境的前提下发展经济，国家才能更有未来。

参考文献

[1]宋贯一，易立新，宋晓冰.地下热水对断裂活动与地震活动的影响研究[J].地震学報，2000，22（6）：632-636.

[2]申建梅，陈宗宇，地热开发利用过程中的环境效应及环境保护[J].地球学报，1998，19（4）：402-405.

[3]陶勇，陈亚研.地热水的开发利用对环境和健康的影响[J].中国环境科学，1984，14（1）：37-40.

[4]陈金国，周衍龙，桂承新.湖北省咸宁市温泉地热田地热资源评价与开发利用[J].资源环境与工程，2007（S1）：24-27.

收稿日期：2020-05-17

作者简介：徐忠立（1978-），男，汉族，本科学历，工程师，研究方向为水文地质、地热地质、环境地质。