矿山环境保护论文.doc

矿山环境保护论文 学 院： 国土资源工程学院 班 级： 采矿工程 102 班 姓 名： 张天广 学 号： 201010104229 昆明理工大学国土资源工程学院资开系矿山环境保护结课论文学习了矿山环境保护这门课程之后，感触颇多，特别现在的矿山环境保护特别重要，我们即使开采了也要干干净净的，对于废渣废材料我们要妥善处理，绝不能污染了环境，不然我们的子孙后代就要活在糟糕的环境下，所以我们一定要治理好。 矿产资源开采造成地表的大面积下沉和大量矸石废弃物随意堆积，从而导致了大量土地资源损坏，矿山环境恶化，耕地大面积塌陷，水系遭到破，大量农田变成常年积水池塘，尤其是矿山占用破坏土地资源严重。由于被破坏土地没有及时恢复利用，人的矛盾激化，一些地方的老百姓生活条件下降，严重影响了社会稳定。矿山环境污染源是造成矿山环境污染的发生源。其来源主要有三方面：1.矿坑疏干排水和突水或矿山排污，如矿石、尾矿或废石堆的淋滤水、渗出水，选矿废水和工业生活废水等；2.矿山的固体废弃物，如矿石、废石、细粒粉尘、尾矿、煤矸石和放射性物质等；3.采矿作业，如凿岩掘进爆破产生的粉尘、烟尘、噪声等。矿山环境问题，是人类工程活动引发的各类环境问题中最重要的类型之一。矿产资源的开发极大地促进了经济繁荣、社会进步和人类文明。同时，由于不断改变和破坏矿区周围的自然环境，因而产生众多的环境问题。采矿破坏和占用大量耕地，使得农作物减产甚至绝产；破坏地下水均衡系统，造成井泉干枯，周围群众饮水困难；引发地面塌陷、山体开裂、崩塌和滑坡、泥石流等地质灾害；产生了大量“废渣、废水、废气”，污染了周围环境；破坏了自然景观和地貌景观。这些环境问题，不仅严重威胁人民的生命财产安全,而且严重影响到我国经济社会的全面协调、可持续发展,影响到全面建设小康社会目标的实现。1 矿山污水的处理 矿山废水是矿山范围内，从采掘地点、选矿厂、尾矿坝、排渣场以及生活区等地点派出的废水的统称。根据PH的不同，矿山废水可分为酸性废水和碱性废水两类。酸性废水是矿石和围岩中含有硫化矿物的矿石在开采、运输、选矿及废石排放和尾矿贮存等生产过程中，由于氧化、风化、分解等综合作用而形成的废水。矿山废水治理技术研究进展：鉴于矿山废水量比较大、污染范围广、成分复杂等特点，目前已逐步发展出酸碱中和法、混凝沉降法、化学氧化法、人工湿地法、生物法等处理技术。（1) 酸碱中和法：)酸碱中和法是向废水中添加中和剂，利用酸价中和法来调节废水的PH值，并去除废水中的有害物质。向酸性废水中添加碱性中和剂，一方面可以使废水的PH值接近中性，另一方面可以使除去废水中的重金属离子和中和剂发生化学反应形成溶解度较小的氢氧化物或磷酸盐沉淀而从废水中分离出来。常用的酸性中和剂有石灰、消石灰、石灰石等，也可采用粉煤灰、碱性废液或废渣中和酸性废水。（2) 混凝沉降法：是向废水中投加混凝剂来破坏胶体的稳定性，使细小悬浮颗粒和胶体颗粒凝集成较大的颗粒而沉降，从而达到废水净化的目的。常用的混凝剂有明矾、氧化铝、聚合氯化铝、局和硫酸铁、聚合氯化铁等。混凝沉降法作为一种基本的净水的方法，被广泛的用于各种污水处理，其主要机理是通过吸附架桥、沉淀物网捕，压缩双电层作用使胶体脱稳并凝结成絮体为沉降。（3) 化学氧化法：是彻底除去废水中污染物的有效方法之一。通过化学氧化，可以将液态或体态的无机物转化为微毒或无毒的物质，或将其转换成易于分离的形态，达到降低废水COD、BOD及毒性的目的。处理废水常用的化学氧化剂有臭氧、次氯酸钠、过氧化氢等。选矿废水中的药剂残余量比较大，利用化学氧化法能将难降解有机物氧化成小分子有机物，改善废水的可生化性。（4) 人工湿地法技术作为一种独特的新型污水处理技术进入了水污染处理控制领域。人工湿地法属于自然污水处理系统，是一种污水处理与利用相结合的适用技术，其核心是基质-微生物-植物的符合生态系统，利用这种系统的物理、化学、生物三种协同作用，通过吸附、过滤、溶解、络合反应、离子交换、植物吸收、微生物分解等多种途径对污水的净化。矿山废水中的悬浮物、有机污染物等可通过基质的过滤作用、湿地植物的拦截作用、植物根系生物膜的吸附作用、湿地生物的摄食作用和微生物的降解作用等得以去除，而矿山中废水中的重金属离子则可通过填料的吸附作用和化学反应得以去除，同时，基质不能与污水中的重金属离子发生化学反应而沉淀，但可以通过络合作用将重金属转化为低毒状态。（5) 生物法通过生物有机体或其代谢产物与金属离子之间相互作用达到净化的目的，具有成本低、环境友好等优点，已成为各国研究的热点。生物法包括生物吸附法、硫酸盐还原菌法等。二 固体废弃物污染 1、固体废弃物直接造成环境污染。固体废弃物对地面环境的污染表现是多方面的：其一，原矿直接携带超标污染物质，如放射性元素及其他有害组分；其二，选矿过程中使用的化学药剂残存于固体废弃物并与其中某些组分反应，产生新的污染源；其三，在地表堆放条件下，固体废弃物发生氧化、水解和风化等表生变化，使原本无污染的组分转变为污染组分，如有色金属矿山普遍存在的某些重硫化物；其四，流经固体废弃物堆放场所的地表水，通过与固体废弃物相互作用，溶解某些有害组分并携带转移，造成大范围污染；其五，由于某些金属矿山固体废弃物颗粒极细，排出的固体废弃物干涸后经风力携带极易扬尘造成污染；其六，某些矿山固体废弃物直接排泄于湖泊、河流，污染水体，堵塞河道，引发大灾害。2、固体废弃物矿破坏生态环境。据了解，这些固体废弃物包括废石废渣占用大量土地，由于大规模开采锰矿、金矿、钛砂矿、花岗岩、石灰岩、大理石，加快了水土流失，植物破坏，造成大量山塘、水库泥砂淤积，河床抬高，“青山头”变成“白山头”。3、固体废弃物易安全隐患。固体废弃物堆放易产生流动、塌陷和滑坡，尤其是坝高超过l00米的大型尾矿库一日发生事故，其造成的破坏是相当巨大的。4固体废弃物推存造成严重的矿产资源浪费。特别是贫穷的一些地区大多数矿山的矿石品位低，大多呈多组分共生，矿物嵌布粒度细，再加上选矿技术设备落后，管理水平低，选矿回收率低，其结果必然将大量的可选有用组分长期丢弃在废弃物里，因此，浪费于废弃物中的有用资源是相当可观的，特别是一些尾矿，由于受到当时条件的限制，更是变成“尾富矿”。5、固体废弃物堆存使国家个企业造成经济重负。由于固体废弃物堆存，需要维护固体废弃物堆放库，进行日常管理，加上突发性原因造成毁坏农田或造成环境破坏需要赔偿等，给国家和企业造成沉重的经济负担，有关专家估算，若按每1吨固体废弃物堆放费用和治理费用各3元以上计算，每年为此要支付一笔巨大的费用。矿山固体废物可利用的价值1、主体矿物在尾矿中尚有可观的存储。比如某家金矿选厂每年排出的尾矿，含金品位达0812克吨，如此算来，每年损失黄金达23吨以上。2、伴生矿物存量大，价值高。我国金属矿产一个重大特点就是“单一矿少，综合矿多”。天然矿石基本上都是多种矿物共生、伴生在一起的。过去，由于“单一开发，丢弃其他”的开采利用方式，大量共、伴生矿物资源未能回收，囤居在固体废弃物之中，所需矿种选出后，其余排出地表形成砂状堆积体，而剩下的金属矿物组合相对富集，含矿品位有所提高，故称为“人工矿床”，是一笔宝贵的财富。如果借助选矿技术的新发展，将这些金属回收，不亚于建立一个新矿山。3、固体废弃物中脉石矿物的价值不可低估。金属矿尾矿中的大量岩屑及非金属矿物，是不是废物呢？可以肯定地说：不是。非金属矿和煤的尾矿、煤矸石及其他围岩等也都是有用物质，而且是已经采掘到地面、堆积到一起的财富。如，北京科技大学用一家铁矿细粒尾矿制作免烧砖、建筑装饰材料，已制成机压及浇注表面金属化及涂化饰面砖、墙体砌块及铺路砖，并用于有关工程。 矿山固体废弃物的处理：堆置处理堆置就是将固体废弃物直接堆放到预先划定并作好准备的场地上。选择场地应遵循:保护地下水质,防止地下水因受废石堆排放的浸滤水的影响而变质;保护地表水,防止地表水因废石堆风化淋蚀而增加泥沙负荷和溶解固体负荷;防止风蚀;保证人类安全,防止洪水或地震造成灾害。因此选择场地必需对地形、水文地质情况、地震情况、水文情况、大气情况等进行综合考虑。尾矿堆存要求更特殊,尾矿坝基础材料要有足够的强度,还应具有良好的不透水性。目前尾矿坝堆放有两种较好的方法:尾矿半干堆垛;粗细残渣的共处置。把固体废物堆放在堆放场后,可向固体废物堆表层覆盖石块、泥土,种植植物或对其表层进行化学处理,以使固体废物堆稳定,减少二次污染。复垦处理复垦处理一般步骤如下:固体废弃物表土采掘表土储存回填整平铺垫表土复垦种植现在较为先进的复垦技术是开采与复垦紧密结合。如德国弗兰格尼亚石膏矿床开采过程中就采用大型轮胎式装岩机处理粘土质覆盖物,其运距较短,并能将剥离物及母土就近回填。复垦后的土地可用于农、林、牧、渔及修建公共设施等。填埋处理填埋处理较为典型的例子是用煤矸石填充采空区。把尾矿砂与水泥混合,作井下胶填充物也是一种好方法。对有毒固体废物的填埋要采取安全填埋法,要考虑废物的预处理、地下水保护系统、场地及地表水控制管理等。对于矿山固废物问题来说,科技创新是解决问题的重要的内在动力。提高我国现有的采选矿技术,减少采剥比,提高采矿效率,采用先进、合理的矿山资源综合利用技术,减少固废物的产生,从源头上解决矿山废弃物问题。应该提到矿产资源勘查、矿山设计和矿产开发规划等先期工作中。而将矿山固体废弃物作为二次资源加以利用,实现从摇篮到摇篮的最佳资源利用,则是矿山废物产生后处理的最佳途径。方法有1.用作生产矿物聚合物的原料2.用作污水处理时直接降解重金属的材料3.用作物理法处理污水的滤料4.用作化学法处理酸性污水的碱性滤料5.用作曝气生物滤池(BAF)的滤料6.用于生产碳化砖或碳化板7.用于制造微晶玻璃饰材8.用于制造泡沫微晶玻璃9.用于制造微晶玻璃研磨球10.利用煤矸石发电11.用作生产矿物棉的原料12.用于制造复合吸水材料13.用于处理赤潮14.用作铸石原料15.用作微量化学肥料16.用作磁性肥料17.用于制造人造4A沸石18.用作玻璃原料19.用于生产玻化砖20.用于生产钙镁磷肥21.用于生产钾肥22.用作土壤改良剂23.用作陶瓷原料24.用于生产绿矾25.用于生产煅烧砖26.用尾矿生产蒸养砖/蒸压砖27.利用尾矿围池造田28.利用细粒铁矿尾矿作为球团矿的黏结剂29.利用废石或/和尾矿填埋露天坑复田30.用尾矿充填地下采空区31.用作冶炼熔剂32.用作镁橄榄石型砂33.作为生产硅砖的原料34.将废石和尾矿用作高速公路沥青路面的集料3 大气污染 露天采场生产因大量使用大型移动式机械设备和大爆破,使矿内空气产生一系列尘毒污染,如爆破和采用柴油机为动力的设备等。常见的污染物质主要有粉尘、有害有毒气体H2S,SO2,C0,NO2等和放射性气溶胶。由于生产工序的不同,产尘量与所用的机械设备类型、生产能力、岩石性质、作业方法及自然条件等许多因素有关。露天开采强度大,机械化程度高,受地面气象条件影响,产生的气体常具突发性,如爆破,不利的气象条件及不良的自然通风方式,甚至可使局部污染扩散全矿,使大气污染。选矿生产过程中产生的大量粉尘和有毒物质,也是矿区大气污染的重要因素,在自然及运输车辆产生的风流作用下,会将尾矿粉直接扬起,使大气中粉尘浓度非常高,严重地污染矿区空气。此外,矿区繁忙的交通运输产生的富含重金属物质的废气,矿区冶炼厂、烧结厂、电厂产生的浓烟以及矿区燃煤产生的有害物质,均构成矿区大气的污染四 矿山噪声污染及防治噪声污染不仅危及矿山工人的身体健康、降低工作效率和劳动生产率，而且容易发生工伤事故和干扰通风系统的正常运行。声源不同：空气动力性噪声 机械性噪声 电磁性噪声危害：交通运输噪声、工业生产噪声、社会生活噪声、施工噪声、其它对人体的生理影响如干扰睡眠，影响工作效率，损伤听力，造成噪声性耳聋。党和国家高度重视矿山生态环境恢复治理工作。江泽民总书记在2001年中央人口资源环境工作座谈会上特别强调：“矿山环境破坏和地质灾害尚未得到有效防治。逐步开展国土综合整治工作，加强矿山环境管理和治理力度，加强地质灾害防治，实现资源开发与环境保护的协调发展。”胡锦涛总书记在2003年中央人口资源环境工作座谈上指出：“积极探索矿山环境恢复治理新机制。”中央领导同志多次做出明确批示，要求加快矿山生态环境恢复治理工作。国民经济和社会发展第十个五年计划纲要明确要求加强矿山生态环境恢复治理。国家计委发布的“十五”生态建设和环境保护重点专项规划中，将矿山生态环境恢复治理列为重点工程内容。近年来，国土资源部认真贯彻落实党中央、国务院关于矿山生态环境保护和恢复治理的一系列指示精神,积极开展矿山环境保护工作。为了查清我国矿产资源开采中的环境地质问题，在地质大调查中安排资金，自2002年开始，开展了全国范围的矿山地质环境调查工作，目前已有黑龙江等12个省（区）完成调查工作，其余19个省（区）在2004年底完成调查工作。在中央财政的支持下，自2001年开始,选择了一批不同类型、不同矿种、不同地区的老矿业基地，实施了矿山地质环境治理示范工程，为我国矿山环境恢复治理提供了好的经验和典型。2003年安排资金17200万元。同时，努力推进矿山环境保护的立法工作，开展矿山环境保护技术标准研制和制度建设，加强矿山环境保护与管理的基础研究。鉴于目前我国矿山生态环境问题日益严重的形势，按照科学发展观的要求，为促进经济社会的全面协调、可持续发展，必须加强矿山环境保护，科学、合理地指导和有计划、分步骤地安排全国矿山生态环境恢复治理工作。因此，开展全国矿山环境保护与治理规划编制工作势在必行。矿山环境保护与治理规划是为了使矿产资源开发与环境保护协调发展而对矿山环境保护与治理工作所作的时间和空间的合理安排。目的在于最大限度地减少矿产资源开发利用过程中的环境污染和生态破坏，逐步治理历史遗留的矿山环境问题，从而保护矿山环境。矿山环境保护与治理规划是克服矿山环境保护与治理随意性的科学决策活动，矿山环境保护与治理规划是国家加强矿山环境保护宏观调控的重要手段，是国家矿山环境保护政策和战略的具体体现。矿山环境保护与治理规划是各级人民政府依法管理和保护矿山环境的指导性文件，是各级人民政府依法对矿山环境保护、治理工作进行监督管理的依据。矿山环境保护与治理规划是国民经济和社会发展规划体系的重要组成部分，是贯彻落实科学发展观、正确处理矿产资源开发与环境保护关系的根本要求。因此，编制矿山环境保护与治理规划具有重大意义。环境保护是一项基本国策。各级政府都有责任在工作和各项活动中认真贯彻。制定环境规划及实施环境规划的整个过程都要充分体现环境保护的国策地位。走可持续发展道路，是人类对“人类环境”系统的辩证关系，对环境与发展问题长期反思的结果。坚持可持续发展战略，在环境规划制定过程中要体现以下思想：人与自然和谐发展的思想；当代与后代兼顾的思想；效率与公平兼容的思想。坚持“在保护中开发，在开发中保护”的原则资源开发与生态环境保护并重，资源开发与环境恢复治理并举，贯彻“经济建设、城乡建设、环境建设同步规划、同步实施、同步发展”的环境保护战略方针，以科技进步为先导，遵循地质环境规律，最大限度地降低资源开发的环境代价，实现社会效益、经济效益及生态环境效益的统一。坚持以生态理论为指导，以合理开发利用资源为核心的原则自然生态系统是客观存在的，有其自身的规律。在制定环境规划时，必须遵循并利用生态规律及理论，坚持以提高经济效益、社会效益、环境效益为核心的原则，合理开发利用资源，促进生态系统良性循环。坚持预防为主，防治结合的原则预防为主，防治结合，是指将环境保护的重点放在事前防止环境污染和破坏之上，同时也要积极治理现有的环境污染和破坏，以保护生态系统的安全和人类的健康。“防”是立足于预防产生环境问题的根源，而“治”是着眼于解决已经出现的环境问题。把防和治有机地结合起来，才是有效地控制环境污染和生态破坏的途径，也是环境规划必须遵循的重要原则。坚持实事求是，因地制宜的原则我国地域辽阔，各地自然、经济状况差别很大，在制定环境规划时，要根据各地的实际情况，提出恰当的环境保护目标，而不能搞一刀切。要实事求是，因地制宜地制定出可行的环境规划方案。环境是经济和社会发展的基础和支撑条件。环境问题与经济和社会发展有紧密的联系，因而环境规划也与其他规划密切相关。但是环境规划又与这些规划有差异，具有自己独立的内容和体系。矿山环境问题的产生和解决分别是研究、制定矿山环境保护和治理规划的出发点和落脚点。弄清问题是研究、制定规划的首要任务。通过矿山环境调查评价，分析研究主要矿山环境问题及其发生原因、分布情况，按矿山环境问题的轻重缓急进行排序。通过预测研究弄清随着经济发展，矿山环境问题的发展趋势和动态变化，对于提出规划目标和制定对策是至关重要的。矿山环境保护和治理目标是矿产资源开发和矿山环境保护协调发展的综合体现，是各级政府、矿山企业的共同行动纲领，是矿山环境保护与治理规划的核心内容。矿山环境保护与治理目标的提出既要与国民经济发展战略部署、矿产资源开发战略部署相协调，同时还要与当前的矿山环境状况和经济实力相适应。目标确定后，达到这一目标的途径、措施可能有多种方案，如何从中寻找最小费用的方案是矿山环境保护与治理规划的重要任务。这不仅是一个方法问题，而且是一个技术路线问题。在制定矿山环境保护与治理规划方案时要遵循环境经济大系统，生产全过程控制，废物资源化、减量化、无害化的技术路线，以最小的费用实现环境目标，达到经济效益、社会效益和环境效益的统一。矿山环境发展趋势预测是在矿山环境调查评价的基础上，根据经济社会发展对矿业活动的需求，对矿山环境发展趋势做出的分析和判断。矿山环境发展趋势预测是编制矿山环境保护与治理规划的重要依据之一。预测步骤及主要内容：1、经济社会发展预测2、矿产资源开发利用趋势预测3、矿山环境问题发展趋势预测 矿山固体废物量，废气、废水排放量，破坏和占用土地面积，次生地质灾害等方面的预测是矿山环境发展趋势预测的重点内容。 4、其他预测（科技进步、资金投入等）矿山环境发展趋势预测的方法很多。常用的定性预测方法有：专家调查法、历史回顾法、类比法等。这类方法以逻辑思维为基础，对矿山环境的发展趋势进行定性、宏观的描述。目前越来越多地运用定量预测的方法，主要有：趋势外推法、回归分析法等。这类方法以运筹学、系统论和统计学为基础，通过建立数学模型，对固体废物量、破坏土地面积、环境污染和环境质量进行量化预测，为矿山环境保护与治理规划提供更为科学的决策依据。 1、矿山环境问题区域特点研究 矿业活动诱发的矿山环境问题与矿种、开发方式、环境地质背景、地理位置、气候条件以及矿山企业的规模有关,不同的地区因上述因素的不同而使其矿山环境问题呈现不同组合特点及危害。因此,有必要对矿山环境问题的区域组合特点及危害进行研究,为矿山环境保护与治理规划的地区布局提供依据. 2、矿山环境保护与治理区划的原则主要原则有：法律法规的规定；与相关规划相衔接；环境脆弱性；矿山环境问题严重性等。 3、矿山环境保护与治理区划的指标体系 4、矿山环境保护与治理分区省级规划一般以县级行政区为基本单元，根据矿山环境问题现状及发展趋势，地质环境背景，矿山环境问题综合严重程度及其地区分布与时间变化，进行矿山环境保护与治理分区，圈出重点保护区、预防区、治理区。矿山环境保护与治理规划的目标及其可行性研究1、规划目标的构成总目标：有效遏制矿山环境污染和生态破坏，防治矿山地质灾害，使矿区及周围地区人民群众的生活和生产环境得到明显改善，建立健全矿山环境法律体系、管理体系和管理制度，实现矿产资源开发利用和环境保护协调发展，人与自然和谐发展。分目标：为了落实上述总目标所设定的具体的、具有可操作性的目标体系,如矿区土地复垦率，矿山企业选冶废水、渗滤酸性废水、矿坑水治理率,废气治理率,固体废物治理率，矿山次生地质灾害发生率,历史问题的解决程度等。 阶段性目标：近期目标和中长期目标。2、规划目标可行性研究通过设计和选取科学的评价指标体系、评价标准、评价方法，对规划目标进行可行性论证。矿山环境保护与治理的主要任务及其实施方案的效益评价研究1、矿山环境保护与治理的主要任务矿山环境保护与治理需要解决的问题很多，但是限于财力等原因，不可能把这些问题全部一起解决。因此，要根据确定的目标，按轻重缓急提出矿山环境保护与治理的主要任务。主要任务包括：对矿山开发建设的生态环境保护、矿山开发利用的“三废”处理、矿山土地复垦、矿山环境污染和生态破坏的治理及矿山次生地质灾害监测与防治等。 2、矿山环境保护与治理的主要方案及其效益评价针对矿山环境保护与治理的主要任务，可能有很多实施方案，对这些方案的技术可行性、经济效益、社会效益、环境效益进行分析评价，从中筛选出科学合理的实施方案。矿山环境恢复治理重点工程研究 1、矿山环境恢复治理重点工程在明确矿山环境保护与恢复治理的主要任务及其实施方案的基础上，以治理历史遗留的矿山环境问题为重点，提出具体的包括矿区损毁土地复垦，矿产开发造成的滑坡、泥石流、塌陷等次生地质灾害和