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浅谈矿业土地污染及其修复治理措施

2020-05-08 19:49:16

  矿山土地污染会产生严重的危害,主要表现为减少耕地,影响矿区居民健康,危害矿区生态环境,破坏矿区居民与矿山企业的关系。在进行矿业活动时,可以讲,各个阶段都会产生不同程度和不同类型的污染源。


  土地污染问题无论是在工业化国家还是在发展中国家,几乎都没有把它看成是一个潜在的大问题  。引起土地污染有很多原因和类型,而从事矿业活动,由于人为原因或自然营力作用使有害元素富集,就形成矿山土地污染场区,成为当今引起土地污染面积最广、程度最深的土地污染类型。


  我国矿山数量众多,矿业历史悠久,由于采矿技术较低,再加之以前对矿业活动引起的污染场区未引起重视,导致矿山大量土地受到污染,如果不采取必要的措施,矿山土地污染将由点源污染逐渐发展到面源污染。矿山土地污染不仅阻碍了矿业活动的持续开展,而且还带来一系列社会问题,如生态环境、耕地与粮食、人类健康等。


一、矿山土地污染类型及概况


   目前,我国矿山土地污染研究程度还较低,污染数量还没有准确的数据。从分布情况来看,在全国各省都有不同程度的存在,特别在贵州、福建、山东、内蒙古、黑龙江等省市尤为严重,总体分布特点表现为东部较西部地区严重,南方比北方严重。从引起污染的矿种来看,主要是一些有色金属和贵金属矿床,如铅、锌、铜、金矿,非金属矿种污染程度相对较低。

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  从污染的类型来看,主要有:

  1、 水体污染型

  即由于矿业活动产生大量的废水中所含金属、无机盐、有机物和病原体的污染物质进入到土壤中,从而引起大片的土地污染;

  2、 大气污染型

  即由于矿业生产向大气中排放的有害气体,如 SO2等,通过大气循环以沉降或降水的形式进入土地而引起的土地污染,

  3、 固废物污染型

  由于在采矿活动过程中产生有大量的废石废渣,在地表堆放或处置过程中通过扩散、降水淋滤等直接或间接地影响土地,使矿区土地受到不同程度的污染;

  4、 矿产品自身污染型

  即在液态及气态矿中,由于其本身具有流动性,在进行矿业活动过程中,由于渗漏等原因使矿产品本身引起土地污染。从污染物来看,物质主要有: 金属污染物,如镉、铅、铜、锌、镍、砷等; " 有机质污染物,主要指液态矿(如石油)的扩散和在选矿过程中添加的药剂; 无机质污染物,主要包括选矿废水中排放的无机有毒物质,如氰化物等;  放射性物质,在一些具有放射性元素的矿床中,放射性矿石加工的废弃物得不到适当地处置而引起土地污染。


二、矿山土地污染危害

 (一)危害大量耕地

  矿山土地污染在对农业生产造成重大影响的同时,也给矿山企业生产造成了不可估量的损失。具体表现在:

  ①矿山企业每年需花费大量的费用对污染土地进行赔偿,矿山企业负担加重。

  ②土地征用和赔偿的周期较长,各方面矛盾较多,常常因达不成征赔协议而影响矿山正常开采,严重时造成矿山被迫停产或局部停产,在一定程度上制约了矿山企业的生产发展。

 (二)严重影响矿区居民健康

  矿山土地污染场区含有的某些有毒有害物质含量已严重超标,这些有毒有害物质通过地下水循环、植被吸收等过程进入居民体内,从而对当地居民健康产生影响。

 (三)严重影响矿区生态环境

  矿山土地污染对土地的破坏和工农业生产的影响是明显的,但对其它可见和不可见的生态环境因素的破坏也是不容忽视的。通常,土地污染对矿区生态环境的破坏可分为景观破坏和生态破坏 。景观破坏是在进行矿业活动过程中对地表的破坏,如由于矿区土地受到污染而影响植被生长发育,从而降低矿区生态环境质量;生态破坏是破坏矿区土地及其邻近地区内的生物生存条件、减少生物量、降低环境的总适宜性,对动植物和人类均产生不利影响。

 (四)增加了失业人员,影响社会安定团结

  由于矿区及其周围土地受到污染,一方面使农民的身体健康受到影响,另一方面,使昔日农民赖以生存的良田,变成了一片荒芜地带,矿区农民的土地日趋减少,农业生产受到严重影响,少地或无地农民增加,使地方政府增加了安置无地农民的压力。同时许多工矿企业与当地农民矛盾日益尖锐,工农关系紧张,成为社会不安定因素。再则,由于地方政府的财力无法及时解决无地农民的就业出路,这批无地可种的农民无疑对社会的繁荣稳定是一个隐患。


三、矿山土地污染源分析

  (一)大气污染引起的土地污染

  据监测和采样分析表明,国内大多数矿山的尾矿库周围存在严重的粉尘污染,粉尘含量普遍较高。由于尾矿库大多没有覆土和植被,长期暴露,且尾矿砂颗粒较细,颗粒粘结度不高,极易进入大气。

  矿产品加工过程中产生废气的工厂很多,如石油化工企业排放二氧化硫、硫化氢、二氧化碳、氮氧化物;有色金属冶炼工业排出的二氧化硫、氮氧化物以及含重金属元素的烟尘;钢铁工业在开采、炼钢、烧焦过程中排出的粉尘、硫氧化合物、氰化物、一氧化碳、硫化氢、酚、苯类、烃类等,这些物质都可以通过大气循环进入土中,使矿区土地受到污染。

  (二)固体废弃物引起的土地污染

  矿山主要的固体废弃物:

  ①矿石选冶废物—— —尾矿砂,是矿石经破碎、选矿、冶炼后残留下的物料和废渣。矿石选冶废物的数量多、体积大,若管理不善,将是土地、水和空气的污染源;

  ②废石,主要有矿山的剥离废石,掘进废石,这些矿山固废物数量巨大,种类繁多,性质复杂,而我国处置设施严重不足,处理率低,从而对矿区土地造成了严重的污染和破坏;

  ③放射性固废物,这些放射性物质长期堆积在土地上,放射性物质就会在土壤中积累,并通过雨水而进入水体,造成土地污染面积的扩大。

  矿山固废物对土地的危害较为严重,大量的开采废石堆积的结果,毁坏了农田和大片森林地带。由于这些固废物中含有多种有害物质,因此对土壤的危害十分严重。特别是含有毒物质的废渣长期堆存,经过雨雪淋溶,可溶成分随水从地表向下渗透,向土壤中迁移转化,以致使附近土质酸化、碱化、硬化,甚至发生重金属型污染。据研究表明,一般的有色金属矿区附近的土壤中,铅含量为正常土壤中含量的10~40倍,铜含量为 5~200倍,锌含量为 5~10倍  。这些有害物质一方面可以通过土壤进入水体,另一方面也可能在土壤中积累而被作物吸收,毒害农作物,进而危害人类。

  (三)水污染引起的土地污染

  在矿山活动过程中,金属矿山的井水废水、选矿废水、冶炼厂以及煤矿的洗煤废水等,含有较多的有害元素如铅、锌、镉、汞、铬、砷等成为污染水源。金属矿山的开采、冶炼,尾矿、废渣和矿渣堆放等,可以被酸溶出含重金属离子的酸性废水,随着矿山排水和降雨使之带入水环境或直接进入土壤,都可以间接或直接地造成土壤重金属污染。而酸水又使矿区和周围土地受到污染,土壤受到污染后,又使生长的农作物也被污染,并影响人体健康。

  矿山开采过程中因强烈疏干排水和大量选矿用水严重破坏矿区及周边的水均衡,导致地下水位持续下降和水质污染,甚至引发水资源枯竭。因在矿业活动中严重破坏水资源和水环境,使不少矿区和城市发生了水资源危机。由于地下水位的下降,又为矿区污水的渗透创造了条件。在我国大多数矿区断裂较为发育,第四系松散岩类孔隙多,具有良好的天然污水渗透条件,再加之矿山开采深度较大,矿区排水工程防渗能力较差,极易发生渗漏。污染物质随地下水循环而迅速扩散,其影响范围逐渐扩大,这些污染物质再通过一定方式进入土壤中,随着时间的推移而引起矿区土地污染。

  (四)其他污染源

  如矿山基建工程产生的一些土石、燃料燃烧及其不当处置产生的土地污染,矿石废渣有害元素长期堆放造成周围土地的直接污染。采矿系统和矿物处理设备操作不当就会导致一些如燃料这样的废液以及污染矿物泄漏。由于管理不善或环境保护意识不强引起土地污染,如油罐泄漏、矿井排出的污水等引起的污染。


四、结论与建议

  因此,发展中国家解决矿山土地污染的根本方法是进行积极地预防,即找出什么是污染源,进行污染源的监测、防治和早期严加管理,才是一个从根本上解决问题的有效而节约的办法。