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關(guān)于金屬礦山環(huán)境安全若干問題分析

文檔作者：林子淳鄔長福文檔來源：江西理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院		點擊數(shù)：	更新時間： 2020年12月03日
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56
礦 業(yè) 工 程
M ining Engineering
第8卷第3期
2010年6月
關(guān)于金屬礦山環(huán)境安全若干問題分析
林子淳鄔長福
(江西理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，江西贛州341000)
摘要：分析了因金屬礦山生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生廢石、廢水和廢氣等物質(zhì)的不合理排放而引發(fā)的礦區(qū)自然
水體、大氣和土壤污染以及地質(zhì)災(zāi)害等環(huán)境安全問題。針對上述存在的問題，結(jié)合金屬礦山開采實際情況，
提出了開采時應(yīng)改進(jìn)生產(chǎn)工藝、實施清潔生產(chǎn)、加強(qiáng)安全監(jiān)控及管理等防治措施。
關(guān)鍵詞：金屬礦山；環(huán)境安全；污染；防治
中圖分類號：TD 7；TD 992 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671—8550 (2010)03—0056—03
0 引言
隨著市場經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各種礦產(chǎn)資源消耗明顯加
快，因此，引發(fā)的礦山環(huán)境安全問題亟待解決。據(jù)資料統(tǒng)
計_】]，截止到2005年底全國礦山開采共引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害
12 379起，形成的采空區(qū)面積約8O．96萬hm (1hm 一l5
畝)，占壓和破壞土地面積達(dá)143．9萬hm 。2008年《中國
環(huán)境狀況公報》_2]顯示，我國的突發(fā)環(huán)境事件總體仍呈上升
基金項目：江西省教育廳項目(贛教技字
省科技攻關(guān)重點項目(贛科發(fā)計字[20073
科學(xué)基金項目(2007GZC0710)。
收稿日期：2009—10—19
[2007]212號)，江西
189號)與江西省自然
作者簡介：林子淳(1984一)，男，海南萬寧人
全技術(shù)及工程專業(yè)，研究方向為環(huán)境安全評價。
趨勢，經(jīng)環(huán)境保護(hù)部直接處理的事件就達(dá)135起， 比上年
增長22．7 。在這135起突發(fā)環(huán)境事件中，由安全生產(chǎn)事
故引發(fā)的就達(dá)57起， 占總數(shù)的42．2 。這些數(shù)據(jù)足以體
現(xiàn)環(huán)境安全與發(fā)展之間千絲萬縷的聯(lián)系。
目前國內(nèi)金屬礦山的開采， 由于技術(shù)及管理等方面的
因素，對產(chǎn)生的礦坑水、選礦廢水、冶煉廢氣以及采礦廢
石、尾礦渣等固體廢物不合理排放，導(dǎo)致礦區(qū)環(huán)境惡化，
已構(gòu)成礦區(qū)水體、空氣和土壤的污染源。由此引發(fā)諸多的
環(huán)境安全問題，不僅威脅民眾的生命安全，而且制約了礦
區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。因此，加強(qiáng)對金屬礦山環(huán)境安全的分析
研究，即是我國礦業(yè)健康發(fā)展的需求，同時也為環(huán)境污染
源頭治理提供科學(xué)依據(jù)。
碩士研究生，安 1 金屬礦山環(huán)境安全
100t120 dB (A)；具有頻帶寬、中、低頻成分能量高， 噪
聲傳播遠(yuǎn)，影響范圍廣的特點，是治理礦井主扇噪聲的重
點?？刂圃肼暤母敬胧┦牵焊倪M(jìn)扇風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，提
高扇風(fēng)機(jī)的加工工藝，使用合適的高阻尼制造材料，研制
低噪聲、高效率的新型扇風(fēng)機(jī)。對現(xiàn)有的高噪聲主扇，則
采用多種降噪措施，進(jìn)行綜合治理：1)建造主扇隔聲室。
主要用于阻斷機(jī)殼振動引起的機(jī)械噪聲和電機(jī)房傳來的電
磁噪聲。如可采用在機(jī)殼兩側(cè)砌筑厚240 Film，高2．6 m的
磚墻，頂蓋用鋼板做的隔聲室， 該室實際隔聲量約達(dá)
27 dB (A)；2)排風(fēng)道消聲。根據(jù)排風(fēng)噪聲的頻譜設(shè)計合
理的排風(fēng)消聲器，是降低主扇風(fēng)機(jī)噪聲的根本措施，由于
礦井排風(fēng)系統(tǒng)具有濕度大、廢氣中含硫化物等腐蝕性有害
氣體的特點，可采用礦碴膨脹珍珠巖等吸聲系數(shù)高、吸聲
頻帶寬、不怕潮濕與腐蝕材料制作的吸聲磚，在擴(kuò)散器的
排風(fēng)道中砌成片式消聲結(jié)構(gòu)。排風(fēng)道消聲后，可使噪聲降
至85 dB (A)以下。
2．3 空壓機(jī)噪聲控制
空壓機(jī)噪聲由進(jìn)、出口輻射的空氣動力性噪聲，機(jī)械
我國于2000年底在《全國生態(tài)環(huán)境保護(hù)綱要》中正式
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運動部件產(chǎn)生的機(jī)械性和驅(qū)動機(jī)噪聲組成。
空壓機(jī)噪聲控制方法：1)進(jìn)氣口裝消聲器。在空壓機(jī)
組中，以進(jìn)氣口輻射的空氣動力性噪聲為最強(qiáng)，解決該部
位噪聲的方法是安裝進(jìn)氣消聲器。對一些進(jìn)氣口在空壓機(jī)
機(jī)房里的場合，可將進(jìn)氣口由車間引出廠房外再加消聲器，
這樣消聲器的效果會發(fā)揮得更好；2)機(jī)組加裝隔聲罩。空
壓機(jī)組隔聲罩壁是選用厚2．5 ITlm鋼板。內(nèi)壁涂刷厚5～
7 mm的瀝青做阻尼層；3)空壓機(jī)站噪聲綜合治理：① 建
造隔聲間。在隔聲問內(nèi)應(yīng)有各臺機(jī)組的開、停車按鈕和控
制儀表，可使隔聲間噪聲降低到6O～ 65 dB (A)；② 在空
壓機(jī)站內(nèi)進(jìn)行吸聲處理，可在頂棚或墻壁上懸掛吸聲體，
降低噪聲4～1O dB (A)。
3 結(jié)語
礦井噪聲的危害很大，必須對其進(jìn)行嚴(yán)格的控制。針
對不同的噪聲，根據(jù)形成原理采取相應(yīng)的控制方法，一定
能夠達(dá)到有效的控制效果，從而改善礦工的工作環(huán)境，提
高工作進(jìn)度和質(zhì)量，減少工傷事故的發(fā)生。
2010年第3期 林子淳等 關(guān)于金屬礦山環(huán)境安全若干問題分析 57
提出環(huán)境安全這一概念。其內(nèi)涵主要包括：1)避免由于生
態(tài)環(huán)境退化和資源短缺對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境基礎(chǔ)構(gòu)成威脅，
維護(hù)國家生態(tài)環(huán)境和自然資源對國內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的環(huán)境
支撐能力；2)避免由于環(huán)境嚴(yán)重惡化和資源嚴(yán)重短缺造成
環(huán)境難民并引發(fā)暴力沖突，從而防范環(huán)境問題對區(qū)域穩(wěn)定
和國家安全構(gòu)成威脅? 。
對于金屬礦山環(huán)境安全，分析認(rèn)為是指維系金屬礦區(qū)
經(jīng)濟(jì)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展的“穩(wěn)定環(huán)境”，其內(nèi)容包括水、大氣、
土壤和地質(zhì)環(huán)境等，一旦該“穩(wěn)定環(huán)境” 受損，礦區(qū)安全
將受到威脅。
1．1 環(huán)境安全問題
1．1．1 水污染
金屬礦山開采過程中，礦區(qū)需排放大量廢水，其主要
有礦山建設(shè)與生產(chǎn)過程中的礦坑排水；選礦過程形成的含
化學(xué)藥劑尾礦水；排礦堆、尾礦及矸石堆受雨水淋濾、滲
透溶解礦物中可溶成分的廢水等 。由于礦山廢水排放量
大，持續(xù)性強(qiáng)，且含有大量的重金屬離子、酸與堿、固體
懸浮物以及選礦藥劑，因此會引起礦山自然水體污染，從
而危及人的健康安全口]。通過對江西省某銅礦的礦山廢水
進(jìn)行采樣分析與監(jiān)測，測得數(shù)據(jù)如表1。
由表1的數(shù)據(jù)顯示，該礦山廢水中Cu、Zn、Cd、COD
和pH值等指標(biāo)均有超出Ⅲ類地表水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。分析發(fā)現(xiàn)，
由于污染物未得到有效凈化及合理排放，這些重金屬元素
(Cd、PB、Cu、As、Zn、Hg)不斷在礦區(qū)環(huán)境中富集。部
分區(qū)域含量已超出環(huán)境自然承載能力， 出現(xiàn)草葉枯黃的現(xiàn)
象；并有高濃度酸性廢水滲透到地下水水源中，造成礦區(qū)
部分水體污染。因此，對礦區(qū)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生了一定的
破壞性影響。
1．1．2 大氣污染
金屬礦山的空氣污染成因主要是作業(yè)及加工過程產(chǎn)生
的廢氣、粉塵及煙塵排放。其廢氣排放量相當(dāng)大，如在電
爐煉銅中，廢氣排放量高達(dá)40 000～60 000 m。／h；且這些
廢氣中含有重金屬粉塵、煙塵等能直接進(jìn)入周圍大氣并隨
之遷移，造成大范圍空氣污染{ 。
金屬礦山廢氣的主要有害成分有氮氧化物、硫氧化物、
氟化物及固體懸浮物等，它們能導(dǎo)致植物葉片脫落、生長
減緩及抗病蟲害能力的降低；而人體一旦吸人煙氣中的重
金屬物質(zhì)，其毒性要比通過食物被腸道吸收大4～5倍。因
此大氣中含有毒、有害的重金屬元素已成為人類可怕的
“殺手”。
表1 各采樣點水體的元素含量(ug／L)及參數(shù)
1．1．3 土壤污染
由于在金屬礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中，不重視對土壤環(huán)境
的保護(hù)，大量的廢石、尾礦、礦山廢液等在土壤中不斷堆
排。當(dāng)超越土壤的自凈能力， 便會破壞其自然生態(tài)平衡，
而導(dǎo)致土壤污染 】。金屬礦山的土壤污染主要是來自礦山
的固體廢棄物。一般而言，金屬礦山生產(chǎn)l t：f色金屬則會
產(chǎn)生上百噸甚至幾百噸固體廢物；尾礦的數(shù)量更大， 占到
采出礦石的6O ～9O 。大量的廢棄物對土壤環(huán)境造成了
許多危害：1) 占用土地、破壞植被及森林；2)這些固體
堆積物含有毒重金屬元素(如鉛、鋅、鎘、汞等)， 由于長
期堆放于露天，經(jīng)風(fēng)吹雨淋發(fā)生氧化、分解及溶濾等生化
作用而在土壤中富集。有色金屬礦區(qū)附近的土壤中，鉛含
量為正常土壤中含量的1O～4O倍，銅含量5～2O倍，鋅含
量5～10倍。它們一旦被動、植物吸收、富集， 再通過食
物鏈系統(tǒng)進(jìn)入人體，便會危及健康安全；3)固體污染物對
土壤的破壞還表現(xiàn)為毒化作用， 即微生物大量死亡，致使
土壤變成“死土”，喪失了土壤的腐解能力。
1．1．4 地質(zhì)災(zāi)害
采礦活動涉及到地質(zhì)環(huán)境層次。因此，礦山開采會改
變地形地貌、巖土體力學(xué)平衡和破壞山體的完整性，進(jìn)而
會導(dǎo)致其局部變形、斷裂、脫離母體，在重力作用下能迅
速運動并釀成地質(zhì)災(zāi)害。其特點主要是區(qū)域性、突發(fā)性、
破壞性和復(fù)發(fā)性。最常見的采礦地質(zhì)災(zāi)害有地面塌陷、滑
坡、泥石流、巖爆及礦山地震等。據(jù)資料顯示_】]，1998～
2000年僅云南省由采礦引發(fā)的滑坡、泥石流就造成土地破
壞面積20．2 hm。， 侵蝕土地11 265．1 hm。，直接經(jīng)濟(jì)損失
達(dá)9．2億元。
1．2 環(huán)境安全防治
1．2．1 水污染防治
為實現(xiàn)金屬礦山水體污染的防治，應(yīng)做到：1)改進(jìn)采
選工藝，抓源治本，選用無害的浮選藥劑j 2)提高水的循
環(huán)利用率，采用廢水循環(huán)供水，使廢水在生產(chǎn)過程中重復(fù)
利用；3)化害為利， 回收利用。同時也可以運用各種廢水
處理方法，將廢水中所含的污染物質(zhì)分離出來或?qū)⑵錈o害
58 礦 業(yè) 工 程 第8卷第3期
化，使廢水得到凈化后再外排_5]。
1．2．2 大氣污染防治
要實現(xiàn)大氣污染防治，應(yīng)立足于環(huán)境問題的區(qū)域性、
系統(tǒng)性和整體性，對廢氣采用防與治相結(jié)合。其控制措施
主要有：1)實施清潔生產(chǎn)，即避免使用有毒有害原材料、
降低排放物的數(shù)量和毒性、節(jié)約資源和能源，使生產(chǎn)過程
不危害生態(tài)環(huán)境，易回收利用；2)保證必要的環(huán)保投入，
應(yīng)隨盈利的增長逐年增加；3)對礦區(qū)內(nèi)綠化造林，加強(qiáng)管
理；4)在井下加強(qiáng)通風(fēng)與個體防護(hù)；5)安裝凈化裝置，
對產(chǎn)生的廢氣源頭凈化達(dá)標(biāo)后方可外排_3]。
1．2．3 土壤污染防治
對金屬礦山污染土壤修復(fù)，應(yīng)遵循：1)可持續(xù)性原
則；2)統(tǒng)籌規(guī)劃，綜合治理， 因地制宜的原則；3)生產(chǎn)
建設(shè)與污染土壤修復(fù)并重的原則[6]。依據(jù)此原則，先將污
染與未污染區(qū)域進(jìn)行隔離；然后使土壤中重金屬污染物固
定，降低其遷移性和生物可利用性；最后運用各項技術(shù)將
其從土壤中去除。國內(nèi)目前使用的技術(shù)有物理、化學(xué)和植
物修復(fù)技術(shù)。相比而言，物理或化學(xué)技術(shù)最大問題是不能
有效阻止污染的擴(kuò)散，去除不徹底且成本高；而植物修復(fù)
是利用植物吸收和根系的作用使土壤中污染物轉(zhuǎn)化為相對
無害的物質(zhì)，成本較低，經(jīng)濟(jì)可行。針對各礦區(qū)的不同條
件和污染程度， 可先采用化學(xué)修復(fù)技術(shù)對土壤進(jìn)行改良，
再選用具有不同修復(fù)功能的植物搭配種植，這樣不僅能提
高修復(fù)效果，而且節(jié)省時間。
1．2．4 地質(zhì)災(zāi)害問題防治
防治礦山地質(zhì)災(zāi)害，必須建立環(huán)境安全管理機(jī)構(gòu)和監(jiān)
測體系，因此需將環(huán)保設(shè)施的投資納入企業(yè)基建總投資中。
開采過程應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計、利用方案及有關(guān)規(guī)程要求施工，
及時了解礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的改變程度及危險區(qū)，重要場所應(yīng)
安裝監(jiān)測設(shè)施或定期檢測， 配備專職人員加強(qiáng)對礦山生產(chǎn)
的管理和監(jiān)督。發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時向上級匯報，并及時采取
安全措施，盡可能地減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。同時，對
從業(yè)人員應(yīng)加強(qiáng)環(huán)保和安全知識教育，將各崗位責(zé)任落實
到個人l7]。
2 結(jié)語
在對我國金屬礦山的環(huán)境、安全狀況的分析中發(fā)現(xiàn)，
重金屬物質(zhì)是其主要污染因素。為協(xié)調(diào)資源開發(fā)與可持續(xù)
發(fā)展的關(guān)系，必須做到：1)針對金屬礦山的實際改進(jìn)生產(chǎn)
工藝和實施清潔生產(chǎn)，從源頭治理礦山污染；2)對礦山應(yīng)
進(jìn)行科學(xué)開采，加強(qiáng)檢測、監(jiān)控及管理，普及安全知識，
方能有效降低突發(fā)事件所帶來的危害；3)對礦山開采帶來
的環(huán)境破壞，需科學(xué)結(jié)合有關(guān)物理、化學(xué)及生物技術(shù)，對
污染的環(huán)境進(jìn)行修復(fù)。
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Analysis of several issues relating to environmental safety of metallic mine
LIN Zi—chun。W U Chang-fu
(Jiangxi University of Technology，Ganzhou 341000，China)
Abstract：During production of metallic mine， waste rock， wastewater and waste gas are generated in huge amount． The
unsuitable discharge of such wastes may cause pollution of water bodies， atmosphere and soil or bring geological disaster．
According to actual conditions of the mine，the measures such as improvement of technological process， execution of” clean
operation”，enhancing of safety monitoring&amp;amp; management are adopted．
Key words：metallic mine；environmental safety；pollution；pollution prevention
躺昌
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