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金属矿山的主要地质环境问题探讨论文

发布时间:2024-10-24 11:01:45 文章来源:SCI论文网 我要评论














  摘要:随着全球矿业的快速发展,金属矿山的地质环境问题日益凸显,对矿山周边的生态系统和人类生活产生了深远的影响。文章综合分析了金属矿山在开采过程中遇到的主要地质环境问题,并探讨了这些问题的成因及其对环境的具体影响。在此基础上,提出了一系列针对性的预防和治理措施,旨在为金属矿山地质环境保护提供参考。通过实地调查和数据分析,文章揭示了金属矿山地质环境问题的严峻性,并强调了采取有效管理措施的紧迫性。
 
  关键词:金属矿山,地质环境,地质灾害,含水层破坏
 
  金属矿山作为资源开发的重要组成部分,在推动经济发展的同时,也给地质环境带来了更大的挑战。矿山开采活动不仅改变了自然地形地貌,还可能引起地质灾害、含水层破坏和水土环境污染等问题,这些问题对生态系统和人类生活造成了不可忽视的影响。因此,探讨和解决金属矿山的地质环境问题,不仅是保护自然环境的需要,也是矿业可持续发展的必然要求。文章围绕金属矿山地质环境问题的成因、影响及解决措施展开深入探讨,旨在为矿山管理部门和环境保护机构提供科学依据和实践指导,引发学术界和产业界的关注,共同探索矿业发展与环境保护的平衡点。
 
  1金属矿山地质环境问题概述
 
  对金属矿山的开发是现代工业不可或缺的环节,金属矿山为社会发展提供了必要的资源,但随着过度开采,地质环境问题逐渐成为不可忽视的难题,主要包括地质灾害、含水层破坏、地形地貌改变及水土环境污染等,对生态环境和社会经济产生了深远的影响。
 
  首先,滑坡、崩塌、地面塌陷等地质灾害,在金属矿山区域尤为常见。以中国云南省的某铜矿为例,该矿山在2015—2019年间,由于不断的开采活动和降雨侵蚀,共发生大型滑坡3起,造成直接经济损失超过2亿元人民币,并导致周边环境破坏严重,生态修复难度加大。
 
  其次,含水层的破坏主要体现在地下水位的降低和水质的恶化。例如,河北省某铁矿在开采过程中,大量抽取地下水以降低矿坑水位,导致周围地下水位下降超过50m,影响了农业灌溉和居民生活用水,同时矿区附近水质恶化,含有的重金属和有害物质超标[1]。地形地貌的改变主要是由于矿山开采引起的大规模土地挖掘和废弃物堆积。比如,江西省某钨矿,由于长期露天开采,形成了深达数百米的采坑,改变了原有的地形地貌,破坏了原生态系统,导致生物多样性丧失。
 
  再次,水土环境污染由于矿山开采过程中产生的废水和废石直接或间接排入周围环境所致。四川省某锌矿的尾矿库在连续强降雨后发生渗漏,大量含有重金属的废水流入附近的河流,严重污染了下游水体,影响了数十公里范围内居民的饮用水安全。
 
  针对上述问题,相关部门已采取了一系列措施。比如,推动绿色矿山建设,实施矿山环境治理和生态修复,加大对违法开采的打击力度,以及推进矿产资源综合利用等。通过这些措施,旨在实现矿业发展与环境保护的双赢。金属矿山对地质环境的影响是复杂且多方面的,需要政府、企业和社会共同努力,才能实现可持续发展。
 
  2地质灾害的成因及其影响
 
  地质灾害的成因包括自然因素和人为因素两大类。自然因素主要指地质条件不稳定、降水侵蚀、地震活动等;人为因素则主要指矿山开采活动导致的地下空洞、边坡切割、水文地质条件改变等。这些因素相互作用,最终导致了滑坡、崩塌、地面塌陷等多种地质灾害的发生。例如,2018年,四川某金属矿山附近发生的大规模滑坡,导致10余人死亡,经济损失超过5000万元,同时破坏了数百亩农田,严重影响了当地居民的生活和生态环境。地质灾害不仅对人类社会造成直接的伤害,还会对环境造成长期的影响[2]。例如,地面塌陷可能导致地下水系统的破坏,进而影响到区域水循环和水资源的可利用性;滑坡和崩塌等地表灾害会导致土壤侵蚀,降低土地的可耕种性,对当地的农业生产构成威胁。针对某金属矿山地址灾害进行详细统计,数据结果如表1所示。

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  针对地质灾害的成因及其影响,采取有效的防治措施显得尤为重要,例如,进行详细的地质勘查,以评估和识别潜在的灾害风险区;建立和完善早期预警系统,尤其是在灾害频发区域;采取工程措施,如排水、加固边坡等,以减少灾害发生的风险;以及加强矿山开采过程中的环境监管,限制或禁止在高风险区域的开采活动。
 
  由表1可知,地质灾害对于金属矿山区域的影响是深远和严重的,不仅造成了巨大的经济损失,还严重威胁到当地居民的生命安全和生活质量,破坏了生态环境。因此,加强地质灾害的防治,采取综合性的管理措施,对于保障矿区和周边社区的安全、促进可持续发展具有重要意义。
 
  3含水层破坏的问题与对策
 
  含水层破坏是金属矿山开采中普遍存在的一个重要问题,其对当地的水资源和生态环境造成了长远的负面影响。含水层破坏主要表现为地下水位下降、水质恶化等,直接影响到地表植被、农业灌溉以及居民生活用水的安全。以中国东北某铁矿为例,该矿区的大规模开采活动导致周边地区地下水位下降超过20m,大量的矿井水抽取减少了地下水补给,破坏了原有的水文地质条件。矿区及其周边地区的水井、泉水干涸,农田缺水现象严重,给当地居民的生活和农业生产带来了巨大挑战。此外,地下水质也因为矿山废水的渗漏而遭到严重污染,检测发现部分地区的地下水含有的重金属浓度远高于国家标准,严重威胁到了居民的饮水安全。
 
  针对含水层破坏的问题,在政策和技术层面采取了一系列对策。政府加强了对矿山开采活动的水资源管理,要求矿山企业在开采前进行水文地质评估,明确地下水位的保护措施,确保不会对周边地区的地下水资源造成破坏。例如,矿山企业需要采取回灌技术,将处理过的矿井水回灌到地下,补充地下水资源,减少地下水位的下降速度。同时,加强矿山废水的处理和利用,矿山企业被要求建设废水处理设施,对矿山废水进行充分处理,达到排放标准后才能排放或者进行回用。在部分矿区,通过高标准的废水处理技术,矿山废水甚至能被利用于农业灌溉或者补充地表水体,减少对地下水资源的依赖。
 
  实施地下水位监测和生态修复计划。政府和矿山企业合作,建立地下水位监测网络,实时监测矿区及周边地区的地下水位变化,一旦发现异常下降,立即采取措施进行调整。通过生态修复工程恢复矿区及其周边地区的自然植被,增强地表的水土保持能力,促进地下水的自然补给。通过上述措施,大部分矿区已经在地下水位保护和水质改善方面取得了明显的成效,不仅保障了当地居民的生活用水安全,也为矿山可持续发展提供了有力保障[3]。
 
  4地形地貌改变对环境的影响
 
  金属矿山的开采活动,尤其是露天开采,对地形地貌产生了深远的影响。这些改变不仅破坏了原有的自然景观,还对生态系统、水文循环及地区气候等造成了负面影响。中国的矿山开采历史悠久,众多矿山的开采活动对地形地貌的改变提供了丰富的案例。以内蒙古某大型露天煤矿为例,该矿山的开采造成了巨大的地形改变。开采前,该区域主要为平原和低山地形,生态系统相对稳定。开采过程中,大量的土地被挖掘,形成了深达数百米的大型采坑,矿区内部形成了新的“人造地形”,原有的地形地貌被彻底改变。此外,大量的废弃物堆积形成了人造山丘,不仅改变了地形,还阻碍了地表水的自然流动,导致水土流失和地表水体污染加剧。矿山开采对地形地貌改变的影响,还体现在对生态系统的破坏上。地形地貌的改变破坏了原有的植被覆盖,减少了生物多样性,影响了野生动植物的栖息地[4]。例如,上述矿区开采前后的生态环境对比研究显示,开采区及其周边地区的植被覆盖率从开采前的80%下降到30%以下,野生动物种类由原来的50种减少到20种。地形地貌的改变还会影响到地区的水文循环。在许多矿区,由于大规模的土地开挖和废石堆积,原有的水系被切断或改变,导致地下水位下降,地表水流失,进而影响到整个地区的水资源供应,如表2所示。目前,相关环保部门已出台了一系列政策和措施来减缓矿山开采对地形地貌的影响,包括制定矿山环境保护和土地复垦计划,要求矿山企业在矿山关闭后进行土地复垦和生态恢复,以及建立生态补偿机制等。

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  通过实施有效的环境保护和土地复垦措施,可以逐步恢复被矿山开采活动破坏的地形地貌和生态系统,减少对环境的负面影响,不仅需要政府和企业的共同努力,也需要社会各界的广泛参与和持续关注。
 
  5水土环境污染及其治理措施
 
  水土环境污染是金属矿山开采活动中常见的一大问题,不但威胁人类健康,还严重破坏了生态系统。金属矿山在开采、矿石加工过程中产生的废水、废矿石和尾矿等废弃物含有大量的重金属和有毒化学物质,这些污染物若未经妥善处理直接排放到环境中,会对水体和土壤造成严重污染。例如,湖南省的湘江流域是中国重要的有色金属矿产基地之一,但长期的矿产资源开采造成了地表水和地下水的重金属污染。研究数据显示,湘江流域内多个监测点的水质中铜、锌、铅、镉等重金属浓度超标,其中部分地区的铅浓度是国家标准的3倍以上。此外,受污染的河流还流经多个城市和农业区,重金属污染不仅影响了居民的饮水安全,还对农作物造成了积累性污染,长期食用这些农作物可能对人体健康产生潜在威胁。
 
  针对水土环境污染问题,相关部门已制定了一系列环保法律法规。首先,对矿山企业的环境保护责任进行明确,要求矿山企业建立环境管理体系,对产生的污染物进行有效控制和处理。其次,加大了环境监管力度,通过环境监测和执法检查,严厉打击违法排污行为。再次,在技术措施方面,推广应用一系列先进的污染物处理和资源回收技术。例如,采用封闭式循环水处理系统,减少矿山开采和加工过程中的水资源消耗,同时有效控制污水排放;应用生物修复、土壤淋洗等技术对受污染的土壤进行治理;采用尾矿库封闭和绿化技术,减少尾矿库对周围环境的污染。通过植被恢复、生态水系建设等措施,改善了矿区及其周边地区的生态环境,促进了生物多样性的恢复[5]。例如,通过这些综合治理措施,湘江流域的水质得到了明显改善,多个重金属超标的监测点浓度下降,部分地区的农作物重金属含量也得到了有效控制。
 
  金属矿山的开采活动在为社会发展提供必需原材料的同时,也给水土环境带来了严峻的挑战。地质灾害、含水层破坏、地形地貌改变及水土环境污染等问题,不仅直接威胁到周边生态系统和居民的健康安全,也对地区的可持续发展构成了长期的隐患。然而,通过政府的积极立法、严格的环境监管,以及矿业企业的环境管理和技术创新,这些问题正在被有效地缓解和解决。特别是通过引入封闭循环水系统、生物修复、土壤淋洗等现代化环保技术,极大地减少了矿山开采对水土环境的负面影响。绿色矿山的理念与实践,如植被恢复、生态水系建设等,不仅在修复已经造成的环境损害方面发挥了积极作用,也为矿山企业的可持续发展提供了新的路径。更重要的是,这一过程中体现了政府、企业和社会各界的共同责任和努力,展示了在面对环境挑战时,多方合作与科技创新的巨大潜力。尽管目前在水土环境治理方面已取得了一定的成效,但金属矿山环境治理仍是一个长期、复杂的过程,需要持续的关注和不断地努力,以确保环境保护与资源开发之间实现真正的平衡和可持续性。
 
  6结语
 
  金属矿山的开采活动所带来的地质问题日益严重,对生产生活和环境系统造成了不容忽视的影响。近年来,通过采取有效的预防、控制措施,降低了矿山开采所带来的负面影响,但也为矿山的发展敲响了警钟。要实现矿山企业的科学、合理、长期有效的可持续发展,就不能忽视地质环境问题。未来较长的时间内,矿山企业必须秉持环保绿色理念,实现经济效益的同时,保证社会效益。
 
  参考文献
 
  [1]魏宁.金属矿山的主要矿山地质环境问题探讨[J].有色金属(矿山部分),2024,76(1):123-125.
 
  [2]王明,廖华.涌山铜多金属矿矿山地质环境问题及防治对策[J].世界有色金属,2023(7):169-171.
 
  [3]张阳,张燕赞.高坡石料厂主要矿山地质环境问题及恢复治理技术[J].能源与环保,2023,45(1):110-116+122.
 
  [4]贾铭哲.有色金属露天开采矿山地质环境问题及治理研究[J].新疆有色金属,2022,45(5):1-2.
 
  [5]孙晓鹏.矿山地质环境及主要工程地质问题研究[J].世界有色金属,2022(1):140-142.

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