矿山环境保护 全套课件（上）

矿山环境保护一、矿山环境环保必要性

矿山

矿山环境

矿山环境保护具有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由于人类采矿活动产生的矿建系统及选、冶系统等人为环境与矿山自然环境的统称。注意：不涉及“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起来的矿业城市环境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。矿产资源概况

截至2007年年底,全国共发现矿产171种,已探明资源储量的159种,已查明的矿产资源总量和20多种矿产的查明储量居世界前列,其中铅、锌、钨、锡、锑、稀土、菱镁矿、石膏、石墨、重晶石等居第1位,煤炭查明资源储量居世界第3位,铜矿居第3位,铁矿居

第4位,铝土矿居第5位,原油和天然气产量分别居世界第5位和第11位,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。矿山环境问题

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的影响。矿产开发对环境的影响是全方位的。还污染地表水、土壤。对水体、土壤污染排放量约48.6亿和t。有采害矿气及体矿（井S

O2

、水的抽排，不仅N破O坏x和了矿CO区）地年排下水环境，造成放水量资7源3.的1

3浪万费t，，仅煤炭采矿废气占全体严重污染，废渣废的石5淋.7溶%液。采矿活动诱发多种地废质石灾、害尾,，矿破等坏约矿1区7.6亿t/年，2002

~2006，采矿活动每年产自然地貌景观。2

00

2年~2排0

0放6年量，约矿1

5山.3亿地t。全国累生废水、废液约采6、1.9选亿矿t，排年放质粉灾尘害累计1

2366

起,造计成产直生接的经废济渣损、失废石等积存166.3亿元,人员伤亡4

2量5

0约人2。2

1全.8国亿因t,侵采占矿土地达形成的采空区面积约153846.9万万hhaa，，破引坏起森大林1

06万型塌陷180余处，塌陷h

a坑，1破6

0坏0多草个地,塌2

6陷.3万ha

；地2面积11

50

km

。全国发表生植采被矿破塌坏陷和灾尾害矿的的大量堆30多座金属山尾国矿工、业废废渣气对排城水放市量近4

0

个，造成严重放破，坏导的致2严5重个的,每水年土流失和因采矿地面塌陷造成的损失达土4亿地元荒以漠上化。二、课程概要1、矿山环境问题（2学时）2、矿山废水的处理与综合利用（6学时）3、矿区大气污染及其防治（10学时）4、矿山固体废弃物与资源化利用（6学时）5、矿山噪声污染及其防治（6学时）6、矿山生态环境治理（6学时）7、矿山清洁生产（4学时）二、课程概要8、矿山地质灾害与防治（4学时）9、矿山环境影响评价（6学时）10、矿区地球化学与地方病（4学时）11、矿山环境管理（4学时）12、总复习（2学时）三、参考教材1

、尹国勋, 《矿山环境保护》,

中国矿业大学出版社

2010年5月2、《矿山环境工程》韦冠俊 冶金工业出版社《环境保护》第二版刘天齐主编，化工出版社出版，2000年4月《环境与可持续发展导论》马光编著，科学出版社，2001年6月《环境学导论》何强等编著，清华大学出版社，2001年12月《环境学》陈英旭编著，中国环境科学出版社，2001年3月７.《环境导论》王淑莹，高春娣主编，中国建筑工业出版社，2004年1月第一章绪论第一章矿山环境问题

第一节矿产资源

第二节矿产资源开发对环境的影响第一节矿产资源

1概念

2分类

3特性

4利用情况第一节矿产资源1概念

矿产资源简称矿产，是指由地质作用

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

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。第一节矿产资源2分类

根据1994年国务院第152号令发布的《中华人民共和国矿产资源法实施细则》的附件

“矿产资源分类细目”,我国矿产资源分为能源矿产、金属矿产、非金属矿产和水气矿产四类。属矿产-指为冶金工业所需的主要金属原料,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。

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。

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、

能源矿产-作为能源利用：煤、石油、天然气、油页岩、铀、钍。

金按上述分类,截至2006年年底,我国已发现的矿产合计171种,其中有主要探明储量的矿产159种。第一节矿产资源3矿产资源特性

（一）不可再生性

（二）成矿作用的多样性与复杂性

（三）共生与伴生矿

（四）分布的不均衡性

（五）数量与产量的不确定性内蒙古白云鄂博铁矿已发现有用元素20多种，各种矿物百余种,其中可以综合利用的稀有、稀土矿物30多种。我国最大的甘肃铜镍矿，伴生有金、银、钴、硒、硫、镉、镓、锗等有用元素。四川攀枝花铁矿共生有钒、钛、钴、镓、锰等13种主要矿产。5

.

10

%1

%2

.

80

%2

.

30

%

1

.

70

%

0

.

90

%5

.

80

%8

.

00

%27

.

20

%45

.

20

%50

.

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.

00

%40

.

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%35

.

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.

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.

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.

00

%15

.

00

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.

00

%5

.

00

%0

.

00

%地壳元素含量分布图O

si

Al

Fe

Ca

Mg

Na

K

Ti 90多种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。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（2

）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（4

）地理分布不够理想（5

）大型矿少，中小型矿居多第二节矿产资源的开发对环境的影响

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。露天开采环境问题？

破坏和占用大量土地，露天开拓、运输及废石堆放产生的大气污染，直接破坏生态环境和自然景观，采场和排土场风、水复合侵蚀造成的边坡稳定问题，排土场煤矸石酸性渗流污染，露天采矿造成的地下水疏干和区域水位下降。井工开采环境问题

矿井涌水诱发排、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。金属、非金属矿山环境问题

金属尾矿废渣引起水体重金属污染；

非金属矿山开采主要是产生粉尘引起大气污染和严重的水土流失；

石油油田的环境问题主要集中在地表水、地下水和土壤的严重污染。煤炭资源开发对生态环境四大圈层影响一、对大气环境的影响

粉尘

煤矸石自燃产生的有毒气体

二氧化硫和酸雨

煤层瓦斯气COCO2NOxH2

S自燃过的煤矸石山燃煤产生的S

O2

是导致我国西南、华南、华中地区酸雨污染的直接原因。复习与回顾

1矿产资源的定义及分类

矿产资源简称矿产，是指由地质作用形成的，具有利用价值的，呈固、液、气的天然进程中，由成矿作用使地矿物和矿石资源，他们是地球演化球中分散的化学元素富集形成的。矿产和水气矿产2矿产资源的特性（一）不可再生性（二）成矿作用的多样性与复杂性（三）共生与伴生矿能源矿产、金属矿产、非金属

（四）分布的不均衡性（五）数量与产量的不确定性（31矿）产矿产资资源源的总量利多用，但人均占有量较少（42矿）山资环源结境构问与题需求表结现构在不协哪调些方面？矿石质量欠佳，贫矿多，富矿少地理分布不够理想（5

）大型矿少，中小型矿居多二对水环境的影响

废水排放污染

疏干排水引起的水文地质环境问题

1、废水排放污染

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、尾矿水及废石堆放场淋溶水等。在矿山开采过程中，破坏

了地下水原始的赋存状态

并产生裂隙，或激活了导

水断层，促进了各含水层

之间的水力联系，大气降

水和地表水可通过渗透补

给，使各种水沿着原来的

和新所形成的裂隙、断层

渗入井下采掘空间形成的。矿井水高悬浮物1

00

-500

mg

/L高矿化度150

0

-4000

mg

/L酸性p

H<6

,2

-5特殊污染型

含氟、重金属、放射性元素关于选矿废水知识点：1、来源：

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。

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。

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。

石灰乳及药剂制备车间冲洗地面和设备的废水2、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)悬浮固体淤塞河道有毒药剂水气都臭鱼虾减少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。2疏干排水引起的水文地质环境问题

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。

矿井突水事故。

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。

更严重的是,某些矿山由于排水,疏干了附近的地表水,浅层地下水长期得不到补充恢复,影响植物生长;有的矿区甚至形成土地石化和沙化,生态环境遭到破坏。

三、对土地资源的影响2000-3

00万亩

1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

-1989800

Mt1.76万1991

-2000100

Mt2.2万2001

-203013.5万

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环境脆弱区,如霍林河矿区、伊敏河矿区位于草原风沙区,平朔矿区、准格尔矿区位于水土严重区,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。矿区的开发加剧了水土流失和土地沙漠化。2井下开采引起崩塌、滑坡、地面开裂与沉陷等土地破坏

矿山井下开采,由于采空和顶板岩石的冒落,地面发生大面积塌陷,致使大量良田废弃,村庄搬迁。我国96%的煤炭来自于井工开采,因而采煤沉陷是我国煤矿区最主要的生态破坏形式。

据不完全统计,截至2007年底,我国因煤炭开采沉陷土地总面积已达40万ha,平均开采万吨煤沉陷土地面积0.2ha,按年采2000Mt计,采煤沉陷土地还以44000ha/a的速度递增。崩

塌崩

塌滑

坡滑

坡地面开裂地面开裂3煤矸石和粉煤灰的堆放侵占大量土地

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。

据统计,我国有煤矿现有的矸石山有1

0

0

0余座,总堆积量达3

0亿t,并且每年排放1.5亿~

2.0亿t,占地面积超过5

5

km

2

。综合利用率只占2

0%-4

0%。四、对地貌景观以及植被的影响

工业广场井架高耸、管线密布（见图）;

排矸(矸石山、矸石堆)无观赏价值且污染大气、土壤和水体环境;

地表下沉引起地表积水或地貌改变;

建筑物倒塌、裂缝;

地表水污染、河水倒灌等。

露天开采可将矿区土地破坏得面目全非,原有的生态环境难以恢复。五、噪声污染

矿山采矿机械振动(

包括凿岩机、钻机、风机、空压机和电机等)

、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,

许多设备和作业区的噪声超过90dB的国家标准,

对矿山工厂和附近居民造成危害。六、引发地质灾害

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。第二章矿山废水的处理和综合利用本章内容

矿山废水污染

环境标准

矿井水处理与利用

水处理设备

矿井水的综合利用第一节矿山废水污染一、来源（一）矿井水

在矿井开拓、采掘过程中渗入、流入、涌入和溃入井巷或工作面的水,统称矿井水。矿井水的来源见下图。矿井水大气降水地表水地下水含水层水采空区水断层水静储量动储量水量大，破坏大，长期处于停滞状态，含矿物质多，有腐蚀与其他水源无联系，易疏干，有联系，危害大特点

(二)废石场淋滤水

湖北某露天矿，自1958年开采以来，废石的累计排放量就达1.0×109

t以上。

2005年的统计，我国煤矸石年排放量可达1.5亿t，利用率为43%，历年积存的煤矸石20多亿吨。

煤矸石中普遍含有硫分及其他有害元素。如四川南

桐煤矿矸石含硫量高达18.93%。贵州大枝煤矿业矸石含硫量达8%~16.08%，煤矸石中的黄铁矿经过风化及大气降水的长期淋溶作用，形成的硫酸或酸性水及离解出的各种有毒有害元素如镉、汞、铅、砷等渗入地下,导致土壤、地表水及浅层地下水的污染。另外,自燃后的矸石山会产生S

O2等，遇水或淋溶后会形成亚硫酸，造成土壤酸化，严重影响植物的正常生长。

(三)选矿废水

选矿废水主要来自湿法除尘排水，碎矿及筛分车间

地面冲洗水，选矿药剂、车间设备冲洗水，冷却水，选矿废水等。

在有色金属选矿中，处理1

t矿石浮选用水4

~7

m

3

，重浮联选用水20

~30

m

3

，除去循环使用的水量，大部分外排。根据统计，每年采矿与选矿排出污水达

12-15亿吨，占有色工业废水30%。二、矿山废水特点1利用率低，排放量大，且持续时间长；2污染范围大，影响地区广；3成分复杂，浓度极不稳定。1利用率低，排放量大，且持续时间长；

全国煤矿年排矿井水约

45亿m

3

，一般吨煤排放2.5

m

3

矿井水,焦作演马矿吨煤排水量高达

65.15

~230.4

m

3

。

水力采煤、水砂充填法采矿,废水的排放量也是不可忽视的。

闭矿后，还会有大量废水继续排出,长时间持续污染矿区环境。选矿方法排废水量浮选法3.5

~4.5

t/1

t矿石浮选—磁选法6

~9

t/1

t矿石浮选—重选法27

~30

t/1

t原铜矿石日本足尾铜矿废水渡良濑川洪水泛滥数万公顷的农田受灾田园荒芜鱼类窒息数十万人无家可归美国仅由选矿的尾矿池和废石堆所产生的

化学及物理废水污染，致使14000多千米长的河流水质恶化。在美国的阿肯色、加

利福尼亚等十几个州内，主要河流都受到金

属矿山废水的污染，河水中所含的有毒元素，如As、Cu、P

b元素等，都超过了允许标准浓度。2污染范围大，影响地区广；3成分复杂，浓度极不稳定。选矿废水有毒物质（氰化物）捕收剂、起泡剂等硫化二钠使硫离子浓度升高使用石灰等，碱性调整剂，

p

H值超标三、矿山废水的主要污染物水中污水染中物污染可物分为几类？无机无毒物有机无毒物有机有毒物无机有毒物酸、碱及一般无机盐和氮、磷等植物营养物质各种重金属（汞、隔、铅、铬）和氰化物

和氟化物水体中比较容易分解的有机化合物，如碳水化合物，脂肪，蛋白质。主要是苯酚，多环芳烃和各种人工合成的具有累积性的稳定的化合物，如多氯联苯农药等。恶臭、细菌、热污染等污染废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪、木质素等有机化合物。有机污染物油类污染物酸、碱污染物氰化物重金属污染氟化物可溶性盐类矿山废水污染物酸、碱污染物危害：

使水体p

H值发生变化，消灭或抑制细菌及微生物的生长，妨碍水体自净；

还可腐蚀船舶和水工构筑物。

若天然水体长期受酸碱污染，水质将逐渐酸化或碱化，从而产生生态影响。

酸、碱污染不仅改变水体的p

H值，而且还大大增加水中一般无机盐和水的硬度。

酸、碱与水体中的矿物相互作用产生某些盐类，水中无机盐的存在能增加水的渗透压,，对淡水生物和植物生长有不良的影响。氰化物4.5-6.5

m3

水含氰化物20-50

g浮选铅锌矿石（1

t)氰化物提金废水中含氰6

mg

/L高炉和焦炉冶炼

洗涤水中含氰化物31

mg/L电镀 氰化物含量1

-氰化物是剧毒污染物，在水中易降解，途径为：（1

）CN-+CO2

+H2

O===HCN+HCO3

-除去氰化物总量90%（2

）水中游离氧使氰化物氧化生成NH4

+和CO2

-离子，逸出水体，这个过程占净化总量10%，2

CN-+O2

===2

CNO-CNO-+2

H2

O===NH4

++CO2

-氰化物剧毒，一般只要误服0.1

g左右的氰化钠或氰化钾就会死亡，敏感的人甚至会服用0.06

g就死。当CN-含量达0.3-0.5

mg/Ll,鱼类死亡。重金属污染

汞、铬、镉、铅、锌、镍、铜、钴、锰、钛、钒、钼和铋等。进入人体转中化毒为后甲，基全汞身，疼在痛脑腰组关织节中受积损累，骨破节坏变神形经，功有能时，还无法用药物治疗，严重时引造起成心全血是管瘫病痪。甚至死亡。重金属污染特点1不能被微生物降解，在各形态间转换、分散2重金属毒性以离子态存在时最严重，重金属离子易被负电荷胶体吸附随水流迁移，一般富集在排污口下游一定范围内的底泥中。3被生物富集于体内，危害生物，通过食物链危害人类4重金属进入人体后，能够和生理高分子物质（如蛋白质和酶）发生作用，使其失去活性，也可能在某些器官积累，造成慢性中毒，危害可能几十年才显现出来无机汞----毒性大的甲基汞复习与回顾

来源

特点

主要污染物四、矿山废水污染的危害(一)危及人体健康及动植物的生存水中含有的微生物和病毒，会引起各种传染病和疾病的蔓延；有害物质时,会引起中毒事故。影响动植物生长，鱼虾绝迹。(二)危害工农业生产安徽硫铁矿广东铅锌矿农田废石堆淋滤酸性水绝产田1000余亩，减产田2000余亩以氰化钠作为铅锌分选抑制剂，水中含氰浓度超标污染农田数千余亩，并使数以万计的牲畜死亡。工业生产工业产品质量降低或造成设备腐蚀井下酸性废水腐蚀管道和通排设备混凝土，木质机构，强度和稳定性大大降低第二节环境标准不同功能类别分别执行相应类别的标准值。水域功能类别高的标准值严于水域功能类别低的标值。同一水域兼有多类使用功能的，执行最高功能类别对应的标准值。

我国污水排放标准分综合标准和部门、行业标准两种。

综合标准主要依据《污水综合排放标准》(GB8978—1996)的规定。该标准适用于现有单位水污染物的排放管理,以及建设项目的环境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收及其投产后的排放管理。二、煤炭工业污水排放标准三、煤炭工业废水排放标准

煤炭工业废水包括采煤废水和选煤废水。煤炭工业[包括现有及新(扩、改)建煤矿、选煤厂]废水有毒污染物排放质量浓度不得超过表2-4规定的限值。一、采煤废水排放标准一、选煤废水排放限值四、矿山水环境监测

矿山水环境监测主要针对矿山开发利用过程中的不同类型水体水质,是为了掌握矿山水环境质量状况以及水体中污染物的动态变化情况,通过对水的各项特性指标取样和分析测定,并进行记录或发出讯号的程序化过程。

进行环境监测的水体类型包括地表水(河流、湖泊和水库等)、地下水(矿井水、井水和泉水)以及污水(矿井废水、矿产品分选废水、尾矿废水和生活污水等)。矿山废水监测监视性监测事故性监测研究性监测发生矿山事故（发生尾矿矿山水环境质量现状监测和矿山废坝水溃污坝染）源，监进测行，区矿域水环山环境影响评价过程实施的水环境现状监测境以监及测矿山环境保护验收时进行水环境监测。针对矿山开采对区域水环境的影响而进行的科学研究性监测(一)矿山水环境监视性监测

1矿山地表水环境监测

(1)监测断面的布设

监测断面类型主要包括背景断面、对照断面、控制断面和消减断面。背景断面

设置原则未受人类活动或生产活动影响的水系源头处或未收污染的上游河段指具体判断某一区域水环境污染程度时,位于该区域所有污染源上游处,能够提供这一区域水环境本底值的断面,有别于背景断面,但可以提供受污染前的环境背景情况。

远离城市居民区、工业区、农药化肥施放区及主要交通路线

如果选定断面处于地球化学异常区,应在异常区上、下游分别设置;如遇有较严重的水土流失情况,应设在水土流失区的上游。对照断面控制断面为了解水环境受污染程度及其变化情况的断面，主要用来反映矿山排污区(口)排放的矿井污水对地表水体的影响，因此应设置在排污区(口)的下游，污水与地表水体基本均匀处。消减断面工业废水或生活污水在水体内流经一定距离而达到最大程度混合，污染物受到稀释、降解，其主要污染物浓度有明显降低的断面，主要反映水体对污染物的稀释净化情况，设置在控制断面下游，主要污染物浓度有明显下降处。最后一个排污口，1500

m外。

(2)监测点位的布设水深

(3)监测时间和监测频次的设置

饮用水水源地、各行政区交界断面中需要重点控制的监测断面每月至少监测一次,全年不少于12次。

较大河流、湖泊、水库上的监测断面,逢单月监测一次,全年六次,监测时间可设在丰水期、枯水期和平水期,每期监测两次。

水系的背景断面每年采样一次。

如某必测项目连续三年均未检出,且在断面附近确定无新增排放源,而现有污染源排污量未增加的情况下,每年可监测一次。一旦检出,或在断面附近有新的排放源或现有污染源有新增排污量时,即恢复正常监测。

有废水排入、污染比较严重的湖泊和水库,应根据实际情况酌情增加监测次数。

(4)监测项目的设置原则：

选择国家和地方的地表水环境质量标准中要求控制的监测项目。

选择对人和生物危害大、对地表水环境影响范围广的污染物为监测项目

选择国家水污染物排放标准中要求控制的监测项目。

选择有“标准分析方法、“全国统一监测分析方法的监测项目。2矿山地下水环境监测

(1)监测点位布设原则(2)监测点(监测井)设置方法背景监测井的布设。在污染区外围地下水水流上方垂水流方向,设置一个或数个背景监测井。污染控制监测井的布设。根据当地地下水流向、污染源分布状况和污染物在地下水中散形式,采取点面结合的方法布设污染控制监测井,监测重点是供水水源保护区。渗坑、渗井和固体废物堆放区的污染物在含水层渗透性较大的地区以条带状污染扩散,监测井应沿地下水流向布设,以平行及垂直监测线进行控制。渗坑、渗井和固体废物堆放区的污染物在含水层渗透性小的地区以点状污染扩散,可在污染源附近按十字形布设监测线进行控制。污灌区和缺乏卫生设施的居民区生活污水易对周围环境造成大面积块状污染,应以平行和垂直于地下水流向的方式布设监测点。区域内的代表性泉、自流井、地下长河出口应布设监测点。

(4)监测频次与时间的设置

(5)监测项目的设置3矿山废水环境监测

(1)监测点位布设原则(2)监测时间和频次

监督性监测每年不少于1次,如果被重点排污单位,应增加到每年2

~4次。

矿山企业按照矿山废水生产周期和生产特点确定监测频率,一般每个生产日至少3次。

周期在8

h以内的,每小时采样1次;周期大于8

h的,每2

h采样1次,每个生产周期采样次数不少于3次。采样的同时测定流量。绘制矿山废水污染物排放曲线(浓度—时间、流量—时间、总量—时间),并与所掌握资料对照,如基本一致,即可据此确定企业自行监测的采样频次。根据管理需要进行污染源调查性监测时,也按此频率采样。

有污水处理设施并能正常运转使污水能稳定排放,污染物排放曲线比较平稳时,监督监测可以采瞬时水样;对于排放曲线有明显变化的不稳定排放污水,要根据曲线情况分时间单元采样,再组成混合样品。正常情况下,混合样品的单元采样不得少于两次。如排放污水的流量、浓度甚至组分都有明显变化,则应采集等比例混合水样,使样品更具有代表性。(3)监测项目通知

每周三晚上19：00-2

1：00

1号教学楼3楼休息室辅导答疑复习与回顾

1地表水环境质量标准

2煤炭工业污水排放标准

3煤炭工业废水排放限值

4矿山水环境监测

(1)矿山环境影响评价过程中地表水环境监测4矿山环境影响评价过程中进行的水环境监测①矿山地表水环境影响评价等级的确定根据矿山项目废水排放量、废水水质情况以及受纳地表水体的情况确定地表水环境影响评价等级。判定依据见表2-13。简水单的：排污放染量物类型=1，但需预测浓度水质参数<7。分为复杂、中等、简单三类。复杂：污染物类型》=3，或者含2类污染物，但需预测浓度水质参数>=10；污染物类型不：包括间接冷却水中、等循：环污水染及物其类他型含=2污，染且物需极预少测浓度水质参数<1

0；或①持久性污的染清物净下水的排放者量含，1类但污包染括物含，热但量需较预大测的浓冷度却水质参数>=7；②持久性污染物③酸和碱④热污染河段以多年平均流量或平水期平均流量划分：大河：>=150

m

3

/s中河：15-150

m

3

/s大河：<15

m

3

/s

②矿山地表水环境调查范围的确定③矿山水环境影响评价中的两端设置内重点保护附近水域应特征突然变等)、水质急入处等)、重水口、桥梁站附近等应建排污口上监测断面。湖泊和水库，按枯水期湖泊、水库的平均水深与水面面积划分：

监测断面的设置

对于河流, 调查范围监测断面,

调查范围水域、重点保护对象布设监测断面,

水文化处(

如支流汇入处剧变化处(

如污水排点水工构筑物(

如取涵洞等)

附近、水文布设取样断面。在拟游500m处应设置一个当平均水深>=10

m 当平均水深<10

m大湖（库):

>=25

km

2

湖（库):

>=50

km

2中湖（库):

2

.5

- 湖（库):

5

-50

km

225

km

2小湖（库):

<2

.5

km

2

湖（库):

<5

km

2

④矿山水环境影响评价中监测点位的设置

⑤矿山水环境影响评价中监测项目的设置

(2)矿山环境影响评价中地下水环境监测

①矿山地下水环境影响评价等级的确定

②矿山地下水环境调查范围的确定Ⅰ类建设项目地下水环境现状调查范围一般采用下式计算,对尚无相关水文地质勘察工作的地区,可以参考表2-20确定。Ⅱ类建设项目地下水环境现状调查范围应包括项目建设和运营过程中地下水水位

变化影响区域以及可能与建设项目所在的水文地质单元存在直接补排关系的区域。Ⅲ类建设项目地下水环境现状调查范围应同时包括Ⅰ类和Ⅱ类的调查范围

③矿山地下水环境影响评价中监测点位的设置

④矿山地下水环境影响评价中监测频率的设置

⑤矿山地下水环境影响评价中监测项目的设置地下水环境监测点采用控制性布点与功能性布点相结合的原则,监测点应重点布置在不同的水文地质单元、主要含水层、易污染含水层和已污染含水层,以及主要环境水的易发区或已发区等。一级评价项目的地下水水质监测点应大于7个点(含7个点)。二级评价项目的地下水水质监测点不得小于5个点。三级评价项目的地下水水质监测点不得小于3个点。

5.矿山建设项目环境保护验收时进行的水环境监测

(1)监测布点与采样

验收监测应在项目正常生产工况且达到设计规模75%以上的运行情况下进行,并记录监测时的生产工况、生产规模和其他有关参数。

对生产稳定且污染物排放有规律的排放源,应以生产周期为采样周期,采样不得少于2个周期,每个采样周期内采样次数一般应为3

~5次,但不得少于3次。

对有污水处理设施并正常运转或建有调节池的建设项目,其污水为稳定排放的可采瞬时样,但不得少于3次。对污水处理设施处理效率测试的采样频次可适当减少。

(2)监测项目

经环境保护行政主管部门批准的环境影响报告书和建设项目的环境保护设计中确定需要监测的因子,对建设项目投入生产或者使用后产生的新污染因子,须经国家或地方环境保护行政主管部门批准增加监测项目。(二)矿山水环境研究性监测

p

H值呈现酸性特征,可能与区域背景值高有关系;

受酸性矿井水影响的洪水表现为富含重金属污染物,说明洪水期矿山废水对区域水生态环境影响大;

受酸性矿井水影响的溪水也表现出较高的重金属含量,可见,矿山开采产生的废水对水环境的影响是严重的。受酸性矿井水影响的洪水受酸性矿井水影响的溪水未受酸性矿井水影响的支流水各监测点p

H值随随着距离的增加,酸性矿井水对河流的影响逐渐变小,矿山尾矿池下游30

km以后才发现了部分微生物,40

~50

km以后逐渐发现大量的微生物。2.贵州煤矿水环境监测

主要污染因子比未受污染水体要高,说明受影响水体化学组成已经发生改变,显示了高硫酸盐含量、高溶解性金属含量和低p

H值的酸性矿井水的特征。

随着传输距离的增加,溶解性的硫酸根、铁离子、铝离子和锰离子等被沉积的矿物吸附,水中的浓度呈现降低的趋势,最后可以达到自然背景值。五、矿井水的处理与利用

井下排水的水量和水质与矿产资源形成和赋存条件及所处地层的岩性有关。

矿井水利用原则是先生产

后生活,先井下后井上。用水对象主要包括井下防尘用水、选煤厂用水、水力采煤用水、生活用水以及洗澡用水等。分体式给水净化组合工艺一体化净水器处理效果好,出水水占地面积小,质及运行均稳定可靠,对进水水质变化适应性强。操作方便,可实现自控。占地面积大进水水质适应性较差,处理水量有时

候达不到设计要求,实际运行处理量一般在额定处理量的

70%左右。

影响处理效果的主要因素有混凝剂、进水悬浮物含量、水温和p

H值pH值直接影响到混凝剂的水解和缩聚反应。硫酸铝,p

H值为5

~7.5;硫酸亚铁,p

H值为8.1

~9.6;三氯化铁,p

H值为6

~8.4;碱式氯化铝,p

H值为5

~9。

金属矿山酸性废水的治理技术包括中和沉淀法、硫化沉淀浮选法、人工湿地法、微生物法等。灰石为中和剂进行中和处理。石灰法和滚筒法采用石灰或石直接投加石灰石中升流式变沉淀后加入表面活性剂改变沉淀物表面的疏水性,性沉淀物与起泡剂发生黏附上浮,从而达到去回收溶液中重金属离子的目的。该方法中浮主要有捕收剂和起泡剂。捕收剂是用以增强物的疏水性和可浮性的药剂,而起泡剂主要是用于降低水的表面张力,使浮选泡沫具有适当的稳滤速膨胀中和法利用硫化剂（Na

2

S、H2

S、Na

HS、Ca

S、Fe

S

）将水溶液中的重金属离子转化为不溶性或难溶性沉淀,然利用自然湿地生态系统中的物理、化学、生疏水物的协同作用，沉淀、吸附、阻隔、微生物除或同化分解、硝化、反硝化以及植物吸收等途选剂径去除悬浮物、有机物、N、P和重金属等。人工对有湿地法具有处理方法成本低、易于管理、定性。机物的吸附去除能力强。微生物法处理酸性废水是根据硫循环原理，利用硫酸盐还原菌通过异化硫酸盐的生物还原反应,将硫酸盐还原为H2

S,通过微生物氧化作用将H2

S氧化为单质硫。第三节矿井水处理与利用

一、来源

二、分类

三、处理与利用

1、洁净矿井水

特点：水质呈中性或弱碱性,低浊度,低矿化度,无有毒有害元素或其含量很低,基本符合生活饮用水标准。

利用方式：可设专用输水管道给予利用,一般采用清污分流方式,保证其在排出过程中不混入其他矿井水和煤粉、岩粉,将洁净矿井水和已被污染的矿井水利用各自单设的排水系统,分而排之。

徐州矿区的新河矿太原组岩溶水水质优良,涌水量大而稳定,该矿在1998年6月建成井下、井上供水管网,每年可供矿井水1095万t以上,日平均供水3万t,能满足徐州市区35万人的生活饮用要求.

兖州矿区鲍店煤矿开采3煤层时,来自灰岩的地下水水量丰沛,水质优良,且微量元素S

r的含量优于国家饮用天然矿泉水的水质标准,该矿将其作为矿泉水进行了开发。

西锶矿泉水（p

H7.45-7.8,S

r0.677-0.95

mg/l,Li0.08

mg/l,Zn

0.05

mg/l.)2含悬浮物矿井水

①特征：来自矿井水流经采掘工作面时带入的煤粒、煤粉、岩粒、岩粉。多呈灰黑色,异味,浑浊度也比较高,p

H值呈中性,含盐量小于于1000

mg/L,金属离子含量微量或者未检出,不含有毒离子。

②处理工艺：我国北方一些矿区(如平顶山、焦作、开滦、峰峰、郑州、邯郸)及华东、东北的大部分矿井的外排矿井水属这类矿井水,当做饮用水水源加以处理。经混凝、沉淀、过滤消毒等工序处理。

③处理实例平顶山矿区年矿井涌水量4300多万吨，以高悬浮物矿井水为主。目前,集团已有5个矿采用一体化净水器处理水质污染较轻的矿井水,已有11个矿建设了矿井水处理厂以处理水量大、浊度高的高悬浮物矿井水,处理能力1500

~15000

m

3

/d之间,用于生产和生活。

平煤集团矿井水实际涌水量44.68

Mt,合计复用量3

8.58

Mt,复用率达到86.34%。

矿井水资源化,年均节约新鲜水385

Mt,产生直接经4

300多万元,分别减少COD、悬浮物排放量约2600

t和11400

t。

新鲜水向农村供给,对改善煤矿与地方关系、促进工农共同发展起到积极作用门头沟煤矿矿井水处理与利用悬浮物、浊度、色度及肉眼可见物四项指标超复习

1矿山环评水环境监测

2矿山水环境研究性监测（大宝山矿区和贵州煤矿）

3金属矿山酸性废水处理

4煤矿矿井水的处理与利用郑州矿区矿井水处理与利用混凝剂P

FS净水剂和聚氯化铝PAC3高矿化度矿井水的处理与利用原因？1概括苦咸水或矿井苦咸水,是指含盐量大于1000

mg/L的矿井水。矿井水的含盐量主要来源于Ca

2+、Mg

2+、Na

+、K+、S

O42-、HCO3

-、Cl-等离子,其硬度往往较高,(以含Ca

O计)可达1000

mg/L。受采煤等作业的影响,这类矿井水还含较高的煤粉、岩粉等悬浮物,浊度大。据调查,这类矿井水水量约占我国北方国有重点煤矿矿井涌水量的30%,主要分布于甘肃、宁夏、内蒙古西部、新疆的大部分矿井及陕西的中部和东部、河南西部等矿区。与气候有关，西北地区与煤系地层有关，碳酸盐、硫酸盐开采高硫煤，硫化物氧化为高硫酸，与碳酸盐矿物、碱性物接触，使Ca

2+、Mg

2+、S

O42-增多。地下咸水侵入煤田，山东龙口

2方案选择

关键：脱盐

电渗析脱盐和反渗透脱盐技术。电渗析法是上个世纪用于海水淡化和咸苦水处理的一种装置，原理是将具有选择透过性的阴阳离子膜放在电渗析槽中,一种膜允许阴离子透过但排斥阳离子,另一种膜则相反。反渗透均是用利用半渗透膜和加压方法分离水中污染物的一种方法。一般渗透作用，溶剂通过半渗透膜，从低浓度溶液流向高浓度溶液，如果在高浓度一面加压，使压力超过渗透压力，溶剂出现反向流动，从高浓度溶液流向低浓度溶液，这种现象叫反渗透。徐州矿务局张集煤矿矿井水处理技术硬度较高,但铁含量低,符合电渗析器进水含铁不高于0.1

mg/L的要求。阴离子Cl-、S

O42-均超过我国生活饮用水水质标准的要求。该矿井水还含有一定量的悬浮物,细菌学指标也超过我国生活饮用水水质标准。煤矿矿井水经预处理后进入清水池,经水泵加压后进入第一台电渗析器淡化处理,出水再经第二台、第三台电渗析器淡化处理,第三台电渗析器出水成为含盐小于1000

mg/L的淡水,符合我国生活饮用水标准。浓水进入浓水池进行回收处理。为了提高原水的利用率,将部分浓水经水泵加压后送入第一台电渗析器再进行淡化处理。

矿井水经水泵提升至地面贮水池,在贮水池停留过程中,部分较大颗粒的煤岩粉在此沉淀得到去除,

贮水池出水与聚合氯化铝混凝剂混合后进入水力循环澄清池,经澄清和重力式无阀滤池过滤后,进入调节池(即清水池),再经压力式过滤器过滤后,进入电渗析器进行淡化处理,

出水经紫外线消毒处理后,可作为生活饮用水。

澄清池污泥和滤池反冲水进入浓缩池,经浓缩后进入板框压滤机脱水后煤泥利用。酸性矿井水的处理与利用

一、成因

酸性矿井水主要来自高硫煤的开采。空气进入煤巷后,在地下水的参与下,使煤层中或顶底板中的硫铁矿、有机硫经过化学的、生物的作用形成游离的硫酸,使矿井排水呈酸性。

1直接投加石灰法

(1)消化

(2)一次曝气

(3)中和与复分解

(4)二次曝气

(5)沉淀

(6)污泥处理2石灰石中和滚筒过滤法3升流式变滤速膨胀中和塔法采用细小石灰石或白云石颗粒为滤料

装入圆锥形的中和过滤塔中,当酸性水从滤塔底部自下而上通过时,水流将会浮起滤料,使滤料膨胀,在水流的作用下,滤塔中的颗粒将会处于相互摩擦运动的状态，在中和的过程中滤料被消耗,产生的硫酸钙被水及时带走,这就保证了中和剂反应表面免于结垢,使中和反应沿着水流方向连续不断地进行。当水流通过滤料时,水流下快上

慢,中和反应得以充分进行。为了提高Fe

2+离子的去除效果,在中和过程的同时补充溶解氧,在塔底部设了一个充气装置。中和塔出水中含有CO2

气体,在曝气塔中经曝气装置吹脱后p

H值升高,Fe

2+离子氧化成Fe

3+离子而被除掉。

4石灰石—石灰联合处理法

在第一阶段采用石灰石中和酸性矿井水中的H+离子,使酸性水的p

H值接近6.0,然后投加石灰到

p

H值为8左右。进一步中和H+离子,同时将Fe

2+离子氧化成Fe

3+离子,抑制Fe

3+离子的水解。该工艺适合各种性质的酸性矿井水的处理,对高价及低价铁离子的去除都比较完全,而且污泥的沉降速度要比直接投加石灰法快。5湿地生态工程处理法

人工湿地的单元结构是在一定面积的土地上构筑一个透水或不透水的塘,然后在塘内填充各种介质。

介质材料可以是土壤、砂、卵石、碎石、煤渣等,或者是这些材料的混合物。

在有污水通过的介质上种植各种水生植物或花草。常用湿地植物有香蒲、灯心草、马尾草、芦苇及泥炭藓等。(1)湿地生态工程处理法机理

湿地生态工程处理酸性矿井水可分为好氧过程和厌氧过程两个步骤。好氧过程是指湿地通过吸附(主要是离子交换)、消耗(植物摄取)、简易过滤等作用去除酸性水中的金属。不同种类的植物去除金属的机理和效率不一样。如水藓物种表面积大,是一种十分有效的离子交换介质。而香蒲的表面积虽然不大,但是它对酸性水处理效率比其他植物更高,主要原因是香蒲能有效地聚集Fe

2+和Mn

2+。

在厌氧条件下,酸性矿井水的S

O42-在脱硫弧菌作用下被还原为H2

S,H2

S随后又与溶解、吸附以及沉淀的金属作用生成不溶性的金属硫化物,这便是酸性水中的大部分金属去除后的最后归宿。死亡的植物沉下去为新的植物所替代,金属则埋在湿地底部。我国湿地工程处理矿井水

地下水水位高的地区，塌陷区随时间推移逐渐形成自然的湿地生态系统。

改造工作主要是对现有湿地充填或浅挖以及有选择地种植一些对酸性水处理效果好的植物(如香蒲等)。

设计工作主要是设计进水流量,包括要求湿地接纳最大进水量时,不产生淹没湿地现象和防止快速径流的冲刷。存在问题6生物化学处理法原理：利用氧化亚铁硫杆菌在酸性条件下将水中Fe

2+氧化成Fe

3+,然后用石灰石进行中和,以实现酸性矿井水的中和及除铁。优点：1、常温条件下对二价铁具有很高的氧化率。2、二价铁氧化细菌无需添加任何营养液,只以亚铁作为其生命的能源。在二价铁氧化为三价铁的过程中,氧化亚铁硫杆菌从中获得了能量,这种能量是由于Fe

2+氧化成Fe

3+时,电子通过生物氧化呼吸链中的电子转移系统(ETS)而产生的。3、生物化学法处理后的沉淀物可以综合利用,用于制取铁红、聚合硫酸铁(P

FS)。4、K.Fujie、T.Noike等人研究表明,利用生物转盘工艺来实现煤矿酸性矿井水生物

化学法处理是可靠的,并在日本建成两座处理站。Ka

nji研究发现,在生物转盘工艺中,Fe

2+氧化速率属于一级反应,即与Fe

2+浓度一次方成正比,与转盘的转速也有关系,随着转盘转速提高,Fe

2+氧化速度增大。当水温为10

~40度时,p

H值在1.5

~2.6范围内,Fe

2+氧化速率不受p

H值大小影响。

存在问题

目前在国内没有到实际应用,均处于实验室的研究水平,主要原因是该方法存在一些难以解决的问题,

如生化学处理法速度比物化方法要慢得多,因此,反应器的体积就相应增大,投资增加。

此外,由煤矿酸性矿井水成分复杂,常含有一些对微生物具有抑制作用的重金属,如P

b、Zn等,从而造成利用该方法处理酸性矿井水的困难。(三)处理实例酸性水经水泵提升至地面,一部分进入调节水池,作为配制电石渣碱性水的用水,

大部分则直接进入静态混合器,与碱性水进行中和反应,出水经沉淀池沉淀处理后,p

H值达到排放标准。当需要回用这部分出水时,需投加聚合氯化铝混凝剂进行混凝沉淀处理,出水进入清水池可回用于工业用水。七、特殊污染型矿井水的处理与利用

碱性矿井水处理技术

利用废酸或烟道气进行中和处理碱性矿井水河南水城矿区和山东兖州矿区高氟矿井水的成因研究

地(矿)层中含氟矿物的溶解,是地下水中氟的来源;

有利的断裂构造是含氟水向地下运移的通道并构成其富集单元;

水质条件是氟运移和富集的载体;

地貌因素;

气象因素等。含氟矿井水含氟矿井水的处理方法(1)铝盐沉淀法铝盐在一定的pH值下发生水解,其产物对水中胶体状态的氟化物具有很强的吸附力。处理效果受水的pH值影响很大,一般水的pH值接近中

性时处理效果最佳。(2)石灰乳沉淀法石灰乳沉淀法是利用石灰乳中的Ca

2+与矿井水中氟结合生成Ca

F

2

沉淀,通过固液分离,实现除氟。(3)离子交换—吸附法离子交换—吸附法包括活性氧化铝、离子交换树脂、活性炭、过磷酸钙、骨炭等

多种离子交剂或吸附剂以接触床形式除氟。运行费用高,吸附剂或交换剂的吸附量或交换容量很有限,一般用于矿井水作为生活水源水除氟处理。饮用水,因其出水含有一定的铝,长多采用对人体益的活性氧化镁。

(4)电渗析法

电渗析法处理效率较高,但是运行费也高,一般用于高矿化度含氟的矿井水处理。

(5)电凝聚法

电凝聚法主要是指在电流作用下,铝板电极表面向溶液溶出铝离子Al3+,在水解过程和缩聚过程中,形成不同形态的铝聚合体作为吸附介质,吸附去除水中氟离子和氟络合物。电凝聚法用于除氟处理中时,进水p

H值要求不超过6.5,所以该法很少在煤矿应用。(三)含放射性污染物矿井水处理技术南桐矿务局砚石台煤矿含放射性矿井水处理实例第四节矿井水的综合利用

一、改革工艺,抓源治本

二、循环用水,一水多用

三、化害为利,回收利用第三章矿区大气污染与防治第一节

矿区常见大气污染物性质及危害

一、矿区大气污染物分类及其性质矿区大气污染物按其性质可分为气态污染物和气溶胶污染物两大类。气态污染物含硫氧化物含氮氧化物含碳氧化物碳氢化合物卤素化合物a硫的氧化物

主要指二氧化硫（S

O2

）、三氧化硫（S

O3

）、硫化氢（H2

S

）和硫酸盐等。S

O2

主要来源：含硫煤和石油等燃料的燃烧含硫氧化物是形成酸雨或酸沉降的主要前体物之一氮的氧化物

造成大气污染的含氮氧化物主要有NO和NO2

以及它们可能产生的二次污染物。主要来源：自冶炼厂的生产过程、锅炉烟气、露天开采及井工开采的炸药爆炸以及矿区运输、装载、铲运等使用汽油、柴油为燃料的设备所排放的尾气。

燃料燃烧生成的氮氧化物主要是NO。含氮氧化物也是形成酸雨或酸沉降的主要前体物之一碳的氧化物

大气中碳的氧化物主要是CO和CO2

，CO是大气的主要污染物之一。CO的形成原因：燃料燃烧不完全碳的氧化物来源：矿区含碳氧化物主要来自冶炼生产,矿山爆破作业,汽油、柴油等内燃设备排放的尾气以及煤和矿石的自燃等。美国曼哈顿地区交通量与CO含量的关系其它污染物碳氢化合物：氟氯烃化合物

一般是指可挥发的所有碳氢化合物（Cl~C8

）

制冷剂、灭火剂、发泡剂等，如CFCl3

（氟利昂11

）、CF

2

Cl2

（氟利昂12

）等。

主要指氟化氢（HF

）、氯化氢（HCl）和氯气（Cl2

）等污染物。卤化物(二)气溶胶污染物气溶胶污染物粉尘

烟尘液滴雾破碎、筛分、研磨、钻孔、爆破、运输冶炼和燃烧过程矿物高温升华、蒸馏及焙烧时产生的固体粒子,加热熔融产生蒸气.颗粒比一般粉尘小在常温常压下是液体的物质,能在静止条件下沉降,在紊流条件下保持悬浮状态,粒径范围在2

0

0

μm以下的液体粒子。常温常压下能悬浮于气体中的微小液体,是在蒸气的凝结、液体雾化和化学反应等过程中形成的,属于液态凝聚性气溶胶,如酸雾、碱雾、水雾等。其他资料补充---颗粒污染物（气溶胶）

指所有包含在大气中的分散的固态、液态物质，其直径约为0.002

μm---1

00

μm。大气质量评价中通用的重要污染指标：总悬浮颗粒物（TS

P

）:

指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤1

00

μm的颗粒物的总称。颗粒污染物（气溶胶）指能悬浮在空气中空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物的总称。

TSP

能在大气中长期漂浮物，粒径小于10μm的颗粒物。

飘尘

用降尘罐采集到的大气颗粒物，在

TSP中粒径大于10μm的颗粒物。

降尘

空气动力学当量直径≤10μm的颗粒

可吸入粒子二、矿区大气污染的危害

大气污染物进入人体的途径1、颗粒污染物对人体健康的危害

造成血液中毒；

造成细胞破坏，侵入肺组织或淋巴结可引起尘肺直接危害（一）直接危害---人体健康1、颗粒污染物对人体健康的危害

造成血液中毒；

造成细胞破坏，侵入肺组织或淋巴结可引起尘肺间接危害影响矿区生态环境,破坏农作物生长,影响人们正常生活环境,对矿山造成经失。如某选冶厂,由于排入大气中S

O2对矿区附近农作物造成损害,被诉赔款额从1

9

9

0年的3.5

2万元上升至1

9

9

5年的3

2.3万元。主要表现在：

(1)刺激和腐蚀作用

(2)窒息作用（CO、H2

S、CH4

）

(3)急性或慢性中毒作用

(4)引起职业病

(5)降低能见度第二节露天矿大气污染与防治

一、露天矿粉尘的来源

矿山生产过程中的各个环节,如剥离、凿岩、爆破、破碎、装运、选矿等,都产生大量的粉尘。在露天矿区,防治大气污染的主要对象是露天采场。8

5

%41

.

30

%1

0

%13

.

10

%5

%45

.

60

%0

%90

%80

%70

%60

%50

%40

%30

%20

%10

%凿岩装运爆破干式无防尘湿式凿岩6

.

3

0

%1

.

1

9

%9

1

.

3

3

%0

.

5

7

%0

.

6

1穿孔设备装载设备运输设备凿岩设备推土设备凿岩产尘连续的,地点分散、时间长、细尘多,难以控制,是矿山防尘工作的重点。爆破短时间内集中产生大量的粉尘,并伴有大量炮烟。无有效通风排尘措施,不仅爆破地点的粉尘、炮烟长时间达不到国家规定的卫生标准,还会污染和影响其他作业区。开挖较深的露天矿,由于通风条件差,污染可能持续时间较长。装运主要是由于已落粉尘重新飞扬所致,因此也叫再生性粉尘,产尘量与岩矿湿度、硬度、装载高度及当时的气候条件有关,随着采掘机械化程度的提高,粉尘产生量也会随之增加凿岩、爆破、装运产尘特点比较二、露天矿粉尘的类型(1)按粉尘产生的原因,分为自然粉尘和生产性粉尘两大类。(2)按粉尘的化学性质,分为有毒性粉尘和无毒性粉尘。

三、露天矿粉尘的特点粉尘的特点主要包括粒度、分散度、浓度、湿润性、荷电性等(一)露天矿粉尘的粒度

(二)露天矿粉尘的分散度粉尘分散度是指粉尘整体组成中各种粒度的尘粒所占质量或数量的百分比。作业场所的粉尘有各种不同的粒径,若小颗粒所占百分比大,就称为分散度高,反之则称为分散度低。粉尘的颗粒越小,越难于捕获和沉降,越易被吸入人体内,因此,粉尘的分散度越高,其危害性也就越大。粒径>10

μm5

-10

μm2

-5

μm<2

μm百分比2

.5

%-7

%4

%-11

.5

%25

.5

%-35

%46

.5

%-60

%(三)露天矿粉尘的浓度粉尘浓度是表示粉尘量大小的参数之一,指空气中所含浮尘的数量度量方法:

每立方米空气中所含浮尘的质量,单位为m

g/m

3

,其测量方法称为质量法;

每立方厘米空气中所含浮尘的粒数,单位为粒/cm

3

,其测定方法称为计数法。(四)露天矿粉尘的湿润性

粉尘被水湿润后容易沉降下来。根据粉尘被湿润的难易程度,分为亲水性粉尘和疏水性粉尘。粉尘的湿润性,随气压的增加和它与水接触时间的增加而增加,随尘粒的变小与气温的上升而降低,其还与粉尘的岩(矿)成分有关。(五)露天矿粉尘的荷电性

粉尘的荷电性是指悬浮于空气中的粉尘通常带有电荷的性质。这种电荷的产生是由于破碎时摩擦、粒子间撞击或放射性照射、电晕放电等原因所致。

尘粒的荷电量主要取决于它的大小和重量,还与湿度和温度有关,湿度增大带电量减少,温度升高则带电量增多。

粉尘荷电后,其凝聚性有所增强,使尘粒增大而较易沉降和被捕获,带电尘粒也较易沉降于支气管和肺泡中,增加了对人体的危害。(六)其他

露天矿粉尘的其他特点如粉尘的溶解度、燃爆性、硬度与形状及其化学成分等。溶解度指粉尘溶解于水中的能力。一般有毒性粉尘溶解度越大,则对人体越有害,机械刺激性粉尘则相反。燃爆性,如煤、硫黄、铝、锌等,在一定的浓度范围内和适当的条件下能引起燃烧与爆炸,造成井下事故。尘粒的硬度与形状也是对人体形成危害的重要因素之一,如硅质粉尘硬度大,具尖棱状形态,作用于呼吸道、黏膜、皮层,由于机械刺激作用可造成对人体的伤害。尘粒的化学成分与矿物成分也是对人体形成危害的重要因素之一,有毒性粉尘会引起中毒,放射性粉尘会导致放射性病变。四、影响露天矿大气污染的因素

(一)地质条件、采矿技术、地理和诸因素对露天矿大气污染的影响

(二)气象条件对露天矿大气污染的影响

(三)采、装、运设备能力对露天矿大气污染的影响

(四)矿岩的湿度与空气含尘量的关系(一)地质条件、采矿技术、地理和气象诸因素对露天矿大气污染的影响1矿山的地质条件是确定剥离矿体上覆岩层和开采技术方案的依据,影响露天矿大气污染的主要因素有当地主导风向、开采方向、阶段高度和边坡角等。2地形和地貌对露天矿区通风效果有着重要影响.

露天矿处于山坡，利用通风；处于盆地引起大气污染。(二)气象条件对露天矿大气污染的影响

1气象条件是影响大气污染的重要因素。长时间无风或微风,特别是大气逆温现象,造成大气成分发生严重恶化。风速和日照辐射强度是确定露天矿自然通风方案的主要气象资料。为了评价它们对大气污染的影响,应当研究露天矿区常年风向、风速和气温的变化。在尘源和毒气产生强度不变的条件下,露天矿大气局部污染因素:产尘点的风速、风向、紊流脉动程度、尘源到取样地点的距离以及露天矿入风风流中的污染情况。露天矿工作台阶上的风速与露天矿的通风方式、气象条件和露天台阶布置状况有关。粉尘含量和有害气体的浓度随气流速度变化的过程是不相同的。风速浓度(三)采、装、运设备能力对露天矿大气污染的影响当其他条件相同时,空气含尘量与矿山机械的生产能力的关系

第一阶段：含尘量增长速比生产能力增产速度慢(四)矿岩的湿度与空气含尘量的关系五、露天矿大气污染的防治

(一)爆破尘毒污染防治技术

通风防尘毒、工艺防尘毒和湿式防尘毒等方法

工艺防尘毒主要包括保证堵塞长度、采用孔底起爆装置、控制炸药的包装材料、完善炸药配方、采用高台阶挤压爆破或松动爆破等。

湿式防尘毒主要有充水药室爆破、水塞爆破、胶糊填塞炮孔、爆破区洒水泡沫覆盖爆区、使用喷雾器实现人工降雨和人工降雪、表面活性剂溶液降尘毒等。孔外孔内爆破后通风装置(二)露天矿运输路面扬尘防治技术与路面状况、汽车行驶速度、季节干湿因素有关1路面洒水2