地质环境论文《柴达木盆地矿产开发中环境地质问题及防治对策》.doc

地质环境论文柴达木盆地矿产开发中环境地质问题及防治对策 柴达木盆地矿产开发中环境地质问题及防治对策 [摘要] 在柴达木盆地环境现状实际调查基础上,根据调查资料论述了柴达木盆地地区矿产开发引起的主要环境地质问题及其危害,分析了引起土地沙化,土壤盐渍化,水土污染,崩塌地面塌陷,生态环境恶化产生原因,并在地质环境保护方面提出合理化建议,以期为西部开发过程环境保护提供依据。 [关键词] 资源开发;矿业;环境地质;环境保护;灾害;柴达木盆地 引言 环境、生态、灾害是当前人类面临的重大紧迫问题,也是科学研究的前沿课题。由于人类不合理的经济活动,破坏了自然生态环境,引起众多的地质灾害。矿产开发对地质环境的影响十分严重,其主要表现是地面塌陷以及山体错位引起的地面变形,土地荒漠化,水土污染。笔者以盐湖、金矿、煤矿开发为例,试分析研究引起环境变化的原因。 1 矿产资源现状 柴达木盆地矿产资源十分丰富,调查发现,钾、镁、钠、锂、溴、硼、碘等化工盐类矿产主要分布于柴达木盆地盐湖中。盆地现有盐湖25个,已知矿种达66种之多,探明有一定储量的矿种约40种[1 2],以现代盐湖型的盐类矿产著称全国。此外,还储聚了大量的石油及天然气资源。盆地周边山区蕴藏有煤、金属矿产及其他非金属矿产,盆地内已发现有色金属矿产384处,有铜、铅、锌、镍、钴、锡、汞、锑等,其中矿床规模大、品位高、经济价值高的当是有色矿锡铁山铅锌矿,并伴生有金、银、锡、锑、钼等贵金属,已探明矿产主要集中在盆地中部和西北部。盐类分布广泛而又相对集中,东部分布着氯化物型盐湖茶卡、柯柯;北部为硼酸盐型盐湖大、小柴旦;中部盐湖集中,矿床规模较大。察尔汗盐湖为钾盐聚集区,一里坪、东西台吉乃尔湖是盐矿富集区;东南有一些碳酸盐型含碱沉积洼地。有色金属分布较广,集中在中部。在西北部茫崖发现大中小石棉矿床15处、石油与天然气集中分布在西北部。 2 主要环境地质问题 柴达木地区以重工业为主,矿产资源开发方式简单,区内产业结构侧重于采掘。其破坏性采掘矿产方式引发土地沙化、边坡崩塌、地面塌陷、地面沉降等环境地质灾害问题较突出。北部鱼卡牦牛山一带因采煤引起环境地质灾害问题较多,如鱼卡煤矿矿区由于大量无计划开挖造成大范围地面塌陷及地面裂缝,形成分散的各种形状、大小不等的塌陷坑,有的塌陷坑直径达十几米,牦牛山山体内由于采煤引起山体裂缝等。盐湖开发引起的环境地质问题以察尔汗达布逊湖采盐区较突出。石油开采引起的环境地质问题集中在冷湖、花土沟油田[3]。 污染问题主要在锡铁山矿区、格尔木地区、茫崖石棉矿矿区、各大金矿开采及加工生产区如五龙沟、滩间山金矿等。地下水水位上升或下降集中出现在盐湖资源开发区,如格尔木市东部察尔汗盐湖钾肥开采区。 2.1 矿产开发活动引起的草场退化,土地沙化 矿产开发破坏地表植被和岩土体,开挖后的地表经风化侵蚀、雨水冲刷等各种侵蚀作用成为风沙淤埋的物质来源,引起草场退化,土地沙化。再者,矿渣露天堆放破坏了地表植被,经过长期的自然物理化学作用,引起草场退化、土地沙化。如大煤沟煤矿矿区井田总面积6 km2,开采量7104t/a,矿渣露天堆放0.3108m3,对植被破坏较大。 由于厂房建设需要,再加上一些建材工业如石灰厂、水泥厂、砖厂等因生产的需要,矿渣及废弃物乱堆乱放,破坏地表植被,加重土地沙化。如格尔木南部的小干沟石灰厂、格尔木水泥厂、德令哈东南的柴达木水泥厂等等都存在着这样的问题[4]。 2.2 矿产开发引起地表水及地下水污染 人们的环境保护意识淡薄,认为柴达木地区地广人稀,生产活动引起的环境问题极轻微,更不用说环境地质问题了。因此,随意堆放固体废弃物,排放有毒有害废水,致使地下水地表水水体受到污染。 2.2.1 矿坑水及固体废弃物 矿产开发中主要是矿坑排出水和固体废弃物处置不当造成地表水及地下水污染。柴达木地区生产力水平低下,人们的环境保护意识淡薄,废矿渣及废矿石基本上都露天堆放,矿坑排出水等废水也随意排放。在复杂水文地质条件下开采矿床,常常要抽出大量矿坑水。这些矿坑水一般是被污染了的,并且由于酸性较高而对金属设备有腐蚀作用。从深矿坑抽到地表的水一般具有很高的矿化度,把这种污染与矿化了的矿坑水排入地表水体,必然会污染地表水与地下水。鱼卡煤矿矿坑排污至鱼卡河致使近2 km流域内水体发黑。而锡铁山矿务局虽然有一定污水处理设施,但是污水处理不完全,废水排放至山前洪积扇上的戈壁滩,造成扇体发黑。该矿区每年采选排放铅、锌、汞、镉、砷等有害物质,生产1 t铅锌矿石排放出含氰化物410 mg/L的废水4.56.5 m3。固体废弃物直接露天堆放,经过长期的雨水冲刷和风化侵蚀作用使有害物质随降水漫流或渗入地下,污染地表水及地下水。矿山开发中所建立相应的工矿企业,其排出的污水将对地下水造成污染,例如在锡铁山铅锌矿区,洗矿废水每年达31.8104m3,废水排放于全吉河支沟河床内,废水流径101.5 km后,即全部渗入地下。 2.2.2 废卤的排放 察尔汗盐湖首采区现有人口1.5104人,产生生活垃圾1.0104t/a,污水35.0104m3/a,未经任何处理,直接堆弃于盐湖上,在某选场附近人口密集处,垃圾遍地。同时,该地废卤问题特别突出,废卤水是盐湖资源开发中不可避免产物,其主要成分为氯化钾和生产过程加入的有害物质。在察尔汗首采区现今废卤排放量为253.8104m3/a,青钾二期工程预计排放量为695104m3/a,这些废卤水中含有较高氯化镁,质量分数大于27。废卤水长期在排放区停留,不但使卤水中氯化钾品位降低,而且使区内卤水严重老化形成水氯石水,无法析出光卤石,给钾盐矿床带来较大的危害,不利于开发利用。由于废卤水不能向深部排放,长期停留在排放区,不但使卤水受到污染,还加速了排放区周围土地盐碱化程度。在察尔汗盐湖开采区,钾肥厂大部分废卤水都排放到了团结湖,使该地区盐碱化加重并向南推进,使格尔木市北部农田、牧场和地下水等受到威胁。 2.3 矿山开采引起崩塌地面塌陷及沉降 由于生产力水平低下,生产工艺不合理,不科学地进行矿山开挖,引起崩塌、地面沉降、地面塌陷等地质灾害,破坏地表植被引起或加重土地沙化。 矿山开采使用方法不当或因贪图一时之利,大量掏挖矿体、破坏植被及边坡稳定性,致使高陡边坡发生崩塌、滑塌等地质灾害。众所周知,矿区地下大面积采空且回填不及时会引起地面大面积沉降及局部塌陷。许多矿产开发者以个人利益为重,不注意由此对环境带来的负面影响。如大煤沟煤矿区的露天开采区500 m2范围内有10多处小崩塌,山体变形塌陷明显。从长远看,这些现象无疑将对恶化自然环境、加重沙化程度产生较大影响。 盐湖开发中,盐土中高含盐量对其力学性质影响很大,主要问题有建筑物路基等的沉降、变形破坏。在青海钾肥厂一选区某些建筑物的墙体出现了开裂,沉降约0.10.3 m,在二选区西北盐田区有卤水渗漏现象,使盐田池坝松动,导致盐田报废。盐土中的盐分通过化学作用,对其周围的物体产生化学腐蚀作用。野外调查可见察尔汗飞机场20世纪60年代修建的砖墙已遭受严重