1、.1矿山环境保护矿山环境保护.2一、矿山环境环保必要性v矿山矿山v矿山环境矿山环境v矿山环境保护矿山环境保护具有工业开采价值的矿产资源的赋存具有工业开采价值的矿产资源的赋存地，是矿业开发活动集中的区域地，是矿业开发活动集中的区域由于人类采矿活动由于人类采矿活动产生的矿建系统及产生的矿建系统及选、冶系统等人为选、冶系统等人为环境与矿山自然环环境与矿山自然环境的统称。境的统称。本书主要论述矿山采矿活动及选矿等矿业活动和矿山地质灾本书主要论述矿山采矿活动及选矿等矿业活动和矿山地质灾害对矿山大气、水、声、土壤和生态环境的影响及防治措施。害对矿山大气、水、声、土壤和生态环境的影响及防治措施。注意：不涉及
2、注意：不涉及“井下矿山环境井下矿山环境”、矿产资源成矿和赋存环境以及由矿业活动发展、矿产资源成矿和赋存环境以及由矿业活动发展起来的矿业城市环境起来的矿业城市环境.3黄石国家矿山公园黄石国家矿山公园矿山现矿山现场图场图 矿山矿山开采图开采图.4v主要表现在对矿山水环境、大气环境、声环主要表现在对矿山水环境、大气环境、声环境、土壤环境和生态环境的尤其是对生态环境、土壤环境和生态环境的尤其是对生态环境的影响。矿产开发对环境的影响是全方位境的影响。矿产开发对环境的影响是全方位的。的。矿山环境问题20022006，采矿活动每年产每年产生废水、废液约生废水、废液约61.9亿亿t，年排放量约48.6亿t。采
3、矿及矿井采矿及矿井水的抽排，不仅破坏了矿区地水的抽排，不仅破坏了矿区地下水环境，造成水资源的浪费，下水环境，造成水资源的浪费，还污染地表水、土壤。还污染地表水、土壤。30多座金属山尾矿、废渣对水多座金属山尾矿、废渣对水体严重污染，废渣废石淋溶液体严重污染，废渣废石淋溶液对水体、土壤污染对水体、土壤污染 采、选矿排放粉尘采、选矿排放粉尘和有害气体（和有害气体（SO2、NOx 和和CO）年排）年排放量放量73.13万万t，仅，仅煤炭采矿废气占全煤炭采矿废气占全国工业废气排放量国工业废气排放量的的5.7%。废石、尾矿等约废石、尾矿等约17.6亿亿t/年，年，年排放量约年排放量约15.3亿亿t。全国累
4、。全国累计产生的废渣、废石等积存计产生的废渣、废石等积存量约量约221.8亿亿t,侵占土地达侵占土地达586万万ha，破坏森林，破坏森林106万万ha，破坏草地，破坏草地26.3万万ha；地；地表植被破坏和尾矿的大量堆表植被破坏和尾矿的大量堆放，导致严重的水土流失和放，导致严重的水土流失和土地荒漠化土地荒漠化采矿活动诱发多种地质灾害采矿活动诱发多种地质灾害,破坏矿区自然地貌破坏矿区自然地貌景观。景观。20022006年，矿山地质灾害累计年，矿山地质灾害累计12366起起,造成直接经济损失造成直接经济损失166.3亿亿元元,人员伤亡人员伤亡4250人人。全国因采矿形成的采空区面积约。全国因采矿形
5、成的采空区面积约134.9万万ha，引起大型塌陷引起大型塌陷180余余处，塌陷坑处，塌陷坑1600多个多个,塌陷塌陷面积面积1150km2。全国发生采矿塌陷灾害的城市。全国发生采矿塌陷灾害的城市近近40个，造成严重破坏的个，造成严重破坏的25个个,每年因采矿地面每年因采矿地面塌陷造成的损失达塌陷造成的损失达4亿元亿元以上以上。.5二、课程概要二、课程概要 1 1、矿山环境问题（、矿山环境问题（3 3学时）学时）2 2、矿山废水的处理与综合利用（、矿山废水的处理与综合利用（6 6学时）学时）3 3、矿区大气污染及其防治（、矿区大气污染及其防治（5 5学时）学时）4 4、矿山固体废弃物与资源化利用
6、（、矿山固体废弃物与资源化利用（3 3学时）学时）5 5、矿山噪声污染及其防治（、矿山噪声污染及其防治（4 4学时）学时）6 6、矿山生态环境治理（、矿山生态环境治理（4 4学时）学时）7 7、矿山清洁生产（、矿山清洁生产（2 2学时）学时）.6二、课程概要二、课程概要 8 8、矿山地质灾害与防治（、矿山地质灾害与防治（2 2学时）学时）9 9、矿山环境管理（、矿山环境管理（2 2学时）学时）1010、总复习（、总复习（1 1学时）学时）.7三、参考教材三、参考教材1 1、尹国勋尹国勋,矿山环境保护矿山环境保护,中国矿业大学出版社中国矿业大学出版社 20102010年年5 5月月2 2、矿山环
7、境工程矿山环境工程韦冠俊韦冠俊 冶金工业出版社冶金工业出版社3.3.环境保护环境保护第二版第二版 刘天齐主编，化工出版社出版，刘天齐主编，化工出版社出版，20002000年年4 4月月 4.4.环境与可持续发展导论环境与可持续发展导论 马光编著，科学出版社，马光编著，科学出版社，20012001年年6 6月月5.5.环境学导论环境学导论 何强等编著，清华大学出版社，何强等编著，清华大学出版社，20012001年年1212月月6.6.环境学环境学 陈英旭编著，中国环境科学出版社，陈英旭编著，中国环境科学出版社，20012001年年3 3月月.环境导论环境导论 王淑莹，高春娣主编，中国建筑工业出版
8、社，王淑莹，高春娣主编，中国建筑工业出版社，20042004年年1 1月月.8第一章第一章 绪论绪论.9第一章 矿山环境问题v第一节第一节 矿产资源矿产资源v第二节第二节 矿产资源开发对环境的影响（煤矿）矿产资源开发对环境的影响（煤矿）.10第一节 矿产资源v1 概念v2 分类v3 特性v4 利用情况.11第一节 矿产资源1 概念概念v矿产资源简称矿产，是指由矿产资源简称矿产，是指由地质作用地质作用形成的，具有利用价值的，呈固、液、形成的，具有利用价值的，呈固、液、气的天然矿物和矿石资源，他们是地气的天然矿物和矿石资源，他们是地球演化进程中，由成矿作用使地球中球演化进程中，由成矿作用使地球中分
9、散的化学元素富集形成的。分散的化学元素富集形成的。不可更不可更新资源。新资源。矿山物质矿山物质=矿产？矿产？.12矿产资源概况v截至截至20072007年年底年年底,全国共发现矿产全国共发现矿产193193种种,已探明资源储量的已探明资源储量的159159种种,已查明已查明的矿产资源总量和的矿产资源总量和2020多种矿产的查明储量居世界前列多种矿产的查明储量居世界前列,其中铅、锌、钨、其中铅、锌、钨、锡、锑、稀土、菱镁矿、石膏、石墨、重晶石等居第锡、锑、稀土、菱镁矿、石膏、石墨、重晶石等居第1 1位位,煤炭查明资源煤炭查明资源储量居世界第储量居世界第3 3位位,铜矿居第铜矿居第3 3位位,铁矿
10、居第铁矿居第4 4位位,铝土矿居第铝土矿居第5 5位位,原油和天原油和天然气产量分别居世界第然气产量分别居世界第5 5位和第位和第1111位位,原煤、铁矿石、钨、锡、锑、稀土、原煤、铁矿石、钨、锡、锑、稀土、菱镁矿、石膏、石墨、重晶石、滑石、萤石开采量连续多年居世界第一。菱镁矿、石膏、石墨、重晶石、滑石、萤石开采量连续多年居世界第一。v截至截至20072007年年底年年底,全国共有全国共有非非油气矿山油气矿山126370126370个，开个，开采的矿种多达采的矿种多达193193种。目前，种。目前，95%95%以上的能源，以上的能源，80%80%的的工业原料，工业原料，70%70%以上的农业生
11、产资料，以上的农业生产资料，30%30%以上的工以上的工农业用水均来自矿产资源。农业用水均来自矿产资源。.13第一节 矿产资源2 分类分类v根据根据1994年国务院第年国务院第152号令发布的号令发布的中华中华人民共和国矿产资源法实施细则人民共和国矿产资源法实施细则的附件的附件“矿矿 产资源分类细目产资源分类细目”,我国矿产资源分为我国矿产资源分为能源矿能源矿产、金属矿产、非金属矿产和水气矿产产、金属矿产、非金属矿产和水气矿产四类。四类。.14v能源矿产能源矿产-作为能源利用：煤、石油、天然气、油页岩、铀、钍。按赋存状态分为固液2个矿组，11个矿种。v金属矿产金属矿产-指为冶金工业所需的主要金
12、属原料,主要有铁、锰、铬、钒、铜、铅、锌、汞、金、银等。按相关产业部门分为黑色金属、有色金属、贵金属、稀有和稀土元素4个矿组、59个矿种。v 非金属矿产非金属矿产-按相关产业部门分为化学工业、冶金辅助原料、建筑材料和其他非金属等3个矿组、92个矿种,其中有部分矿种还可按不同的用途再细分出若干个亚矿种。主要有硫铁矿、磷、钠盐、明矾石、芒硝、天然碱、重晶石、云母、石英、石墨、石膏、金刚石、滑石等。v水气矿产类水气矿产类-分为液态、气态2个矿组、6个矿种。如地下水和矿水,二氧化碳、硫化氢、氦气和氡气等。.15第一节 矿产资源3矿产资源特性v（一）不可再生性（一）不可再生性v（二）成矿作用的多样性与复
13、杂性（二）成矿作用的多样性与复杂性v（三）共生与伴生矿（三）共生与伴生矿v（四）分布的不均衡性（四）分布的不均衡性v（五）数量与产量的不确定性（五）数量与产量的不确定性内蒙古白云鄂博铁矿内蒙古白云鄂博铁矿已发现有用元已发现有用元素素20多种，各种矿物百余种多种，各种矿物百余种,其中可其中可以综合利用的稀有、稀土矿物以综合利用的稀有、稀土矿物30多多种。我国最大的种。我国最大的甘肃铜镍矿甘肃铜镍矿，伴生，伴生有金、银、钴、硒、硫、镉、镓、有金、银、钴、硒、硫、镉、镓、锗等有用元素。锗等有用元素。四川攀枝花铁矿四川攀枝花铁矿共共生有钒、钛、钴、镓、锰等生有钒、钛、钴、镓、锰等13种主种主要矿产。要
14、矿产。.16我国煤炭还能采多久？2011年中国全国发电量达4.6万亿千瓦小时，其中火力发电量381,375,114.21万千瓦小时，就算4亿千瓦小时吧。现在预计2020年的电力需求是11亿多千瓦，就算全部用火力发电，则煤矿能源需求将至少是40亿吨标准煤。以中国已探明可利用的煤炭储量1145亿吨计，2020年后仅能再维持30年。但是把煤炭的储量换算为“够用多少年”是个复杂问题。因为煤炭的用途广泛，够用多少年要视乎怎样用法。现在供发电的煤炭是直接燃烧的，将来会先液化或气化，更远的将来如果能在煤炭中取氢以核聚变方法供大规模发电和交通燃料电池之用，那么，中国的“已探明”煤炭储量的可用年期远远超过四十年
15、。-不可再生不可再生.17地壳元素含量分布图有用元素相对集中并超过地壳中平均含量，大量集中的矿石形成矿床才有开采有用元素相对集中并超过地壳中平均含量，大量集中的矿石形成矿床才有开采价值。价值。.18.19山东河南安徽.20第一节 矿产资源4中国矿产资源的利用情况（1）矿产资源总量多，但人均占有量较少）矿产资源总量多，但人均占有量较少（2）资源结构与需求结构不协调）资源结构与需求结构不协调（3）矿石质量欠佳，贫矿多，富矿少）矿石质量欠佳，贫矿多，富矿少（4）地理分布不够理想）地理分布不够理想（5）大型矿少，中小型矿居多）大型矿少，中小型矿居多.21第二节 矿产资源的开发对环境的影响v矿业活动诱发
16、的环境问题与矿产种类，开发矿业活动诱发的环境问题与矿产种类，开发方式，环境地质背景以及企业的规模、性质方式，环境地质背景以及企业的规模、性质有关。不同的矿山由于开采的矿种不同，会有关。不同的矿山由于开采的矿种不同，会产生不同的矿山环境问题。产生不同的矿山环境问题。.22v煤矿开采是一项最艰苦的工作煤矿开采是一项最艰苦的工作,当前国家政府职能部门已在花较大的力量当前国家政府职能部门已在花较大的力量来改善工作条件。根据煤炭资源的埋藏深度不同，开采方式分为来改善工作条件。根据煤炭资源的埋藏深度不同，开采方式分为矿井开矿井开采采(埋藏较深埋藏较深)和露天开采和露天开采(埋藏较浅埋藏较浅)之分之分。其中
17、。能作为露天开采的资源。其中。能作为露天开采的资源量在总资源中的比重大小，是衡量开采条件优劣的重要指标。量在总资源中的比重大小，是衡量开采条件优劣的重要指标。中国露天中国露天开采的储量仅占开采的储量仅占7.5%，美国为，美国为32%，澳大利亚为，澳大利亚为35%。同时，矿井开采。同时，矿井开采条件好坏与煤矿中含瓦斯多少成反比，中国煤矿中含瓦斯比例高，高瓦条件好坏与煤矿中含瓦斯多少成反比，中国煤矿中含瓦斯比例高，高瓦斯和有瓦斯突出的矿井占斯和有瓦斯突出的矿井占40%以上（资料）。难怪国内一些地方煤矿经以上（资料）。难怪国内一些地方煤矿经常发生瓦斯爆炸。这个不得不引起我们的关注。常发生瓦斯爆炸。这
18、个不得不引起我们的关注。v中国采煤以矿井开采为主中国采煤以矿井开采为主,如如山西、山东、徐州及东山西、山东、徐州及东北地区大多数采用矿井开采北地区大多数采用矿井开采,也有露天开采也有露天开采,如朔州如朔州平朔露天煤矿，辽宁阜新海州露天煤矿。平朔露天煤矿，辽宁阜新海州露天煤矿。.23v井工开采：利用井筒和地下巷道系统开采煤炭或其矿产品的开采方法。井工煤矿开采必须从地面向地下开掘一系列井巷，其生产过程是地下作业，自然条件比较复杂，开采的主要特点是需要进行矿井通风，存在瓦斯、煤尘、顶板、火、水五大灾害。煤矿大致分为井工煤矿和露天煤矿。v露天煤矿煤层的地表覆盖层较浅，挖开地表层即可进行采煤，危险系数较
19、低。井工煤矿煤层埋藏很深，必须掘进到地层中进行采煤，地下作业，危险系数高。.24.25.26.27.28.29.30.31.32露天开采环境问题？v破坏和占用大量土地，露天破坏和占用大量土地，露天开拓、运输及废石堆放产生开拓、运输及废石堆放产生的大气污染，直接破坏生态的大气污染，直接破坏生态环境和自然景观，采场和排环境和自然景观，采场和排土场风、水复合侵蚀造成的土场风、水复合侵蚀造成的边坡稳定问题，排土场煤矸边坡稳定问题，排土场煤矸石酸性渗流污染，露天采矿石酸性渗流污染，露天采矿造成的地下水疏干和区域水造成的地下水疏干和区域水位下降。位下降。.33.34.35.36井工开采环境问题?v矿井涌水
20、诱发排、供水及生态环境三者之间的矛盾，采矿诱发的地面塌陷及其对地面建筑物、土地和生态环境的影响，固体废弃物占地及不合理堆放引起的滑坡和泥石流。.37金属、非金属矿山环境问题v金属尾矿废渣引起水体金属尾矿废渣引起水体重金属重金属污染；污染；v非金属矿山开采主要是产生非金属矿山开采主要是产生粉尘粉尘引起大气污引起大气污染和严重的水土流失；染和严重的水土流失；v石油油田的环境问题主要集中在石油油田的环境问题主要集中在地表水、地地表水、地下水和土壤下水和土壤的严重污染。的严重污染。.38煤炭资源开发对生态环境四大圈层影响.39一、对大气环境的影响v粉尘粉尘v煤矸石自燃产生的有毒气体煤矸石自燃产生的有毒
21、气体v二氧化硫和酸雨二氧化硫和酸雨v煤层瓦斯气煤层瓦斯气v煤炭资源开采造成的大气污染指产生的粉尘、废气、有害气体改变了矿区大煤炭资源开采造成的大气污染指产生的粉尘、废气、有害气体改变了矿区大气自然状态的成分和性质，甚至形成酸雨，导致大气环境质量明显下降的现气自然状态的成分和性质，甚至形成酸雨，导致大气环境质量明显下降的现象。有害气体和酸雨气体的沉降，污染地表水，土壤，农作物和植被。象。有害气体和酸雨气体的沉降，污染地表水，土壤，农作物和植被。.40v（1）粉尘）粉尘v露天开采和井工开采工业广场建设剥离的表土、基岩和煤层的的穿孔、露天开采和井工开采工业广场建设剥离的表土、基岩和煤层的的穿孔、爆破
22、以及岩块和煤炭在破碎、装载和运输过程中，煤尘，粉尘。爆破以及岩块和煤炭在破碎、装载和运输过程中，煤尘，粉尘。v（2）煤矸石自燃产生的有毒气体）煤矸石自燃产生的有毒气体v我国现有煤矸石石山我国现有煤矸石石山130座正在自燃，约占矸石山总数座正在自燃，约占矸石山总数13%。产生。产生CO、CO2、NOx、H2S等有毒害气体，同时伴有大量烟尘，给矿区造成严重污等有毒害气体，同时伴有大量烟尘，给矿区造成严重污染染.41COCO2NOxH2S自燃过的煤矸石山自燃过的煤矸石山.42燃煤产生的燃煤产生的SO2是导致我国西南、华南、华中地区酸雨污染的直接原因。是导致我国西南、华南、华中地区酸雨污染的直接原因。
23、v（3）二氧化硫和酸雨）二氧化硫和酸雨v西南：南充、宜宾、遵义、贵阳西南：南充、宜宾、遵义、贵阳v华南：广州、韶关、柳州、南宁华南：广州、韶关、柳州、南宁v华中：赣州、南昌、株洲、长沙、华中：赣州、南昌、株洲、长沙、怀化等。怀化等。v危害：危害：v进入土壤，危害农作物、森林进入土壤，危害农作物、森林生态系统生态系统v进入地表，引起水体酸化，破进入地表，引起水体酸化，破坏水生生态系统。坏水生生态系统。v导致建筑物中某些金属和非金导致建筑物中某些金属和非金属材料部件受到缓慢腐蚀，损属材料部件受到缓慢腐蚀，损坏人体健康，影响野生动物生坏人体健康，影响野生动物生存。存。.43.44v煤炭井工开采所散发
24、出来的甲烷，称为煤层瓦斯气。煤炭井工开采所散发出来的甲烷，称为煤层瓦斯气。v据统计，我国煤烟和无烟煤中含有据统计，我国煤烟和无烟煤中含有30万亿万亿-35万亿万亿m3煤层气，煤层气，大多数矿山未利用，将其通过井下通风直接排放到空气中，大多数矿山未利用，将其通过井下通风直接排放到空气中，全国煤矿年瓦斯排放量为全国煤矿年瓦斯排放量为77亿亿m3。瓦斯分布见下表。瓦斯分布见下表。（4）煤层瓦斯气）煤层瓦斯气.45.46v2013年年4月月20日日13时时26分许，吉林省和龙市庆兴煤矿发生一起瓦斯爆炸分许，吉林省和龙市庆兴煤矿发生一起瓦斯爆炸事故。当班作业事故。当班作业73人，经全力救援，人，经全力救
25、援，55人安全升井，其中人安全升井，其中12人不同程度人不同程度受伤。事故造成受伤。事故造成18人遇难。人遇难。v2013年年4月月1日上午日上午10时左右，位于吉林省白山市境内的通化矿业集团时左右，位于吉林省白山市境内的通化矿业集团八宝煤业有限责任公司再次发生瓦斯爆炸事故。目前已知有八宝煤业有限责任公司再次发生瓦斯爆炸事故。目前已知有6人遇难，人遇难，11人失踪。人失踪。v2013年年1月月7日下午日下午15时许时许,山西阳煤集团下属的寺家庄煤矿井下发生局山西阳煤集团下属的寺家庄煤矿井下发生局部瓦斯事故部瓦斯事故,造成造成7人死亡。据初步了解人死亡。据初步了解,发生事故区域正在做井下工程发生
26、事故区域正在做井下工程,区区域内共有域内共有17人作业人作业,其余其余10人安全撤离。寺家庄煤矿年设计生产能力人安全撤离。寺家庄煤矿年设计生产能力500万吨万吨,位于晋中市昔阳县境内。位于晋中市昔阳县境内。v 2009年年2月月22日凌晨日凌晨2时时23分，山西省西山煤电集团屯兰煤矿南分，山西省西山煤电集团屯兰煤矿南2采区采区发生瓦斯爆炸事故，当班入井发生瓦斯爆炸事故，当班入井436人，截至目前，已经有人，截至目前，已经有73人丧生，现人丧生，现有有113人住院观察，其中人住院观察，其中21人伤势较重。人伤势较重。.47二 对水环境的影响v1废水排放污染废水排放污染v2疏干排水引起的水文地质环
27、境问题疏干排水引起的水文地质环境问题.481、废水排放污染、废水排放污染v矿山废水污染主要来自矿山建设和生产过程矿山废水污染主要来自矿山建设和生产过程中排放的矿井水、选矿废水、尾矿水及废石中排放的矿井水、选矿废水、尾矿水及废石堆放场淋溶水等。堆放场淋溶水等。在矿山开采过程中，破坏在矿山开采过程中，破坏了地下水原始的赋存状态了地下水原始的赋存状态并产生裂隙，或激活了导并产生裂隙，或激活了导水断层，促进了各含水层水断层，促进了各含水层之间的水力联系，大气降之间的水力联系，大气降水和地表水可通过渗透补水和地表水可通过渗透补给，使各种水沿着原来的给，使各种水沿着原来的和新所形成的裂隙、断层和新所形成的
28、裂隙、断层渗入井下采掘空间形成的。渗入井下采掘空间形成的。矿井水矿井水高悬浮物高悬浮物100-500mg/L高矿化度高矿化度1500-4000mg/L酸性酸性pH6,2-5特殊污染型特殊污染型含氟、重金属、含氟、重金属、放射性元素放射性元素.49关于选矿废水知识点：1、来源、来源：v碎矿过程中湿法除尘的排水,碎矿及筛分车间、胶带走廊和矿石转运站的地面冲洗水。v选矿废水。含大量悬浮物的选矿废水,通常经沉淀后澄清水回用于选矿，沉淀物根据其成分进入选矿系统后排入尾矿系统。v冷却水。碎、磨矿设备冷却器的冷却水和真空泵排水。这类废水只是水温较高,往往被直接外排或冷却后回用于选矿。v石灰乳及药剂制备车间冲
29、洗地面和设备的废水.502、特点水量大，悬浮物含量高，有害物种类多等特点，主要有害物质有重金属和选矿药剂3对环境影响（36亿吨/年)悬浮固体淤塞河道悬浮固体淤塞河道 有毒药剂水气都臭有毒药剂水气都臭 鱼虾减少鱼虾减少 异味变形异味变形有毒金属造成水体污染，在鱼和农作物中富集对人体危害。有毒金属造成水体污染，在鱼和农作物中富集对人体危害。.51v露天矿、排矿堆、尾矿级矸石堆经雨水淋滤、渗透后形成含露天矿、排矿堆、尾矿级矸石堆经雨水淋滤、渗透后形成含有高浓度硫酸和硫酸盐以及重金属有毒害离子，未处理，堆有高浓度硫酸和硫酸盐以及重金属有毒害离子，未处理，堆地表水、地下水、土壤、农作物造成污染。地表水、
30、地下水、土壤、农作物造成污染。v文献：文献：1、煤矸石堆附近耕作层土壤中重金属污染状况与评价、煤矸石堆附近耕作层土壤中重金属污染状况与评价郝启勇郝启勇(山东省煤田地质规划勘察研究院）山东省煤田地质规划勘察研究院）通过对鲁西南煤炭基地若干混堆的煤矸石山周围(10100m)耕作层土壤的实际调查及分析测试资料,研究了煤矸石堆附近耕作层土壤中重金属污染状况.结果表明,土壤局部已经受到Cd、Ni的污染,但未出现多金属复合污染状况.煤矸石堆附近土壤已经受到采矿等人类活动的影响,其中Cd、Hg的人为影响最大.从8种重金属元素含量随深度的变化曲线形态来看,Hg、Cd 2种元素与Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、A
31、s6种元素曲线形态显示差异性,Hg、Cd元素在土壤中赋存、迁移等应具特殊性,有待进一步研究.52v2煤矸石堆对周围土壤中重金属元素的影响分析煤矸石堆对周围土壤中重金属元素的影响分析-田采霞田采霞v通过对演马矿矸石山周围的表层土壤进行监测通过对演马矿矸石山周围的表层土壤进行监测,结果表明结果表明:演马矿矸石山演马矿矸石山周围土壤周围土壤Cd污染程度较轻污染程度较轻;Cr,Zn污染程度较重污染程度较重,Zn含量与矸石堆距离呈含量与矸石堆距离呈非线性负相关关系非线性负相关关系,距离矸石堆越远污染程度越轻距离矸石堆越远污染程度越轻;土壤开始受到土壤开始受到Pb污染污染,并有加重的趋势并有加重的趋势;土
32、壤受土壤受Cu污染不明显污染不明显.同时提出对煤矸石更加合理的管同时提出对煤矸石更加合理的管理措施理措施.v3焦作矿区煤矸石山周围土壤和玉米作物重金属污染研究焦作矿区煤矸石山周围土壤和玉米作物重金属污染研究-李李旭华旭华v以焦作演马矿区为例以焦作演马矿区为例,研究煤矸石长期堆放对周围土壤和玉米作物造成的研究煤矸石长期堆放对周围土壤和玉米作物造成的重金属污染重金属污染.根据当地地形地貌在矸石堆周围呈放射状布设根据当地地形地貌在矸石堆周围呈放射状布设3条采样线条采样线,用用HCl-HNO3-HF-HClO4全分解法和全分解法和HNO3-HClO4湿法消解土壤和玉米样湿法消解土壤和玉米样品品,检测土
33、壤和玉米检测土壤和玉米(叶、茎和籽叶、茎和籽)中主要有害重金属元素中主要有害重金属元素(Pb、Cu、Cr、Zn).研究表明研究表明:土壤和玉米中土壤和玉米中Pb和和Zn含量超标含量超标,且距离矸石堆由近及远土且距离矸石堆由近及远土壤和玉米作物中重金属含量呈下降趋势壤和玉米作物中重金属含量呈下降趋势,重金属在玉米作物不同部位的富重金属在玉米作物不同部位的富集能力表现为叶中最高集能力表现为叶中最高,茎次之茎次之,籽最低籽最低.532疏干排水引起的水文地质环境问题疏干排水引起的水文地质环境问题v1）露采和井巷开掘均会使地下水的赋存状态发生变化、改）露采和井巷开掘均会使地下水的赋存状态发生变化、改变地
34、下水的径流和排泄条件，浪费地下水源，地下水水位下变地下水的径流和排泄条件，浪费地下水源，地下水水位下降，水文环境恶化。降，水文环境恶化。v（山西，九里山）（山西，九里山）v2）矿井突水事故。）矿井突水事故。v常见的地质灾害。常见的地质灾害。30年来，因突水淹没矿井年来，因突水淹没矿井58次，部分淹次，部分淹井井64次，经济损失次，经济损失27亿元。亿元。84年，开滦范各庄大水灾，损年，开滦范各庄大水灾，损失失5亿元，河南焦作矿，突水事故亿元，河南焦作矿，突水事故270次，突水淹没矿井次，突水淹没矿井19起。起。山西采矿造成18个县缺水，26万人吃水困难，30多万亩水浇地变旱地焦作九里山矿多年排
35、水使地下水位下降最深90m.54.55.56v3）沿海地区矿井，疏干排水使海水入侵，破）沿海地区矿井，疏干排水使海水入侵，破坏淡水资源，影响植物生长。坏淡水资源，影响植物生长。v4）更严重的是）更严重的是,某些矿山由于排水某些矿山由于排水,疏干了附疏干了附近的地表水近的地表水,浅层地下水长期得不到补充恢复浅层地下水长期得不到补充恢复,影响植物生长影响植物生长;有的矿区甚至形成土地石化和有的矿区甚至形成土地石化和沙化沙化,生态环境遭到破坏。生态环境遭到破坏。.57三、对土地资源的影响2000-300万亩v1露天开采对土地资源破坏及其他影响表层土的剥离和挖损。时间采煤量破坏土地面积ha1949-1
36、989800Mt1.76万1991-2000100Mt2.2万2001-203013.5万.58v露天煤矿大都位于人口密度较稀疏的西部和北部露天煤矿大都位于人口密度较稀疏的西部和北部,属于干旱或半干旱的属于干旱或半干旱的环境脆弱区环境脆弱区,如霍林河矿区、如霍林河矿区、伊敏河矿区位于草原风沙区伊敏河矿区位于草原风沙区,平朔矿区、准格尔矿平朔矿区、准格尔矿区位于水土严重区区位于水土严重区,神府东胜矿区位于毛乌素沙漠神府东胜矿区位于毛乌素沙漠和西北黄土高原过渡地带的沙化区。矿区的开发加和西北黄土高原过渡地带的沙化区。矿区的开发加剧了水土流失和土地沙漠化。剧了水土流失和土地沙漠化。.592井下开采引
37、起崩塌、滑坡、地面开裂与沉陷等土地破坏矿山井下开采矿山井下开采,由于采空和顶板岩石的冒落由于采空和顶板岩石的冒落,地面地面发生大面积塌陷发生大面积塌陷,致使大量良田废弃致使大量良田废弃,村庄搬迁。村庄搬迁。我国我国96%96%的煤炭来自于井工开采的煤炭来自于井工开采,因而因而采煤沉陷采煤沉陷是是我国煤矿区最主要的生态破坏形式。我国煤矿区最主要的生态破坏形式。据不完全统计据不完全统计,截至截至20072007年底年底,我国因煤炭开采沉我国因煤炭开采沉陷土地总面积已达陷土地总面积已达4040万万ha,ha,平均开采万吨煤沉陷平均开采万吨煤沉陷土地面积土地面积0.2ha,0.2ha,按年采按年采20
38、00Mt2000Mt计计,采煤沉陷土地采煤沉陷土地还以还以44000ha/a44000ha/a的速度递增。的速度递增。.60崩崩 塌塌崩崩 塌塌.61滑滑 坡坡滑滑 坡坡.62地面开裂地面开裂地面开裂地面开裂.633煤矸石和粉煤灰的堆放侵占大量土地煤矸石和粉煤灰的堆放侵占大量土地v煤炭的开采和分选加工产生了大量的煤矸石,坑口发电厂又产生大量的粉煤灰。v据统计,我国有煤矿现有的矸石山有1000余座,总堆积量达30亿t,并且每年排放1.5亿2.0亿t,占地面积超过55km2。综合利用率只占20%-40%。v大量矿山固废占用农田，污染矿区环境，破坏生态平衡。.64.65.66四、对地貌景观以及植被的
39、影响v工业广场井架高耸、管线密布工业广场井架高耸、管线密布（见图）（见图）;v排矸排矸(矸石山、矸石堆矸石山、矸石堆)无观赏价值且污染大气、土无观赏价值且污染大气、土壤和水体环境壤和水体环境;v地表下沉引起地表积水或地貌改变地表下沉引起地表积水或地貌改变;v建筑物倒塌、裂缝建筑物倒塌、裂缝;v地表水污染、河水倒灌等。地表水污染、河水倒灌等。v露天开采可将矿区土地破坏得面目全非露天开采可将矿区土地破坏得面目全非,原有的生态原有的生态环境难以恢复环境难以恢复。.67.68.69五、噪声污染五、噪声污染v矿山采矿机械振动矿山采矿机械振动(包括凿岩机、钻机、风机、空压机和电包括凿岩机、钻机、风机、空压
40、机和电机等机等)、爆破、机械维修、选矿作业以及矿区运输系统。矿、爆破、机械维修、选矿作业以及矿区运输系统。矿山噪声源数量多、分布广山噪声源数量多、分布广,许多设备和作业区的噪声超过许多设备和作业区的噪声超过90dB90dB的国家标准的国家标准,对矿山工厂和附近居民造成危害。对矿山工厂和附近居民造成危害。.70六、引发地质灾害v采矿过程中,在一定的地质、地形及气象条件下,在矿山及其相邻地带会发生山体崩塌、滑坡、泥石流、尾矿库溃坝等地质灾害。.71.72复习与回顾v1矿产资源的定义及分类矿产资源的定义及分类v矿产资源简称矿产，是指由地质作用形成的，具有利用价值矿产资源简称矿产，是指由地质作用形成的
41、，具有利用价值的，呈固、液、气的天然矿物和矿石资源，他们是地球演化的，呈固、液、气的天然矿物和矿石资源，他们是地球演化进程中，由成矿作用使地球中分散的化学元素富集形成的。进程中，由成矿作用使地球中分散的化学元素富集形成的。能源矿产、金属矿产、非金属矿产和水气矿产能源矿产、金属矿产、非金属矿产和水气矿产2 2矿产资源的特性矿产资源的特性（一）不可再生性（一）不可再生性（二）成矿作用的多样性与复杂性（二）成矿作用的多样性与复杂性（三）共生与伴生矿（三）共生与伴生矿（四）分布的不均衡性（四）分布的不均衡性（五）数量与产量的不确定性（五）数量与产量的不确定性3 3矿产资源的利用矿产资源的利用（1）矿产资源总量多，但人均占有量较少）矿产资源总量多，但人均占有量较少（2）资源结构与需求结构不协调）资源结构与需求结构不协调（3）矿石质量欠佳，贫矿多，富矿少）矿石质量欠佳，贫矿多，富矿少（4）地理分布不够理想）地理分布不够理想（5）大型矿少，中小型矿居多）大型矿少，中小型矿居多4 4矿山环境问题表现在哪些方面？矿山环境问题表现在哪些方面？
