采矿生产对环境的影响及治理措施

崔 斌，韩克程，叶 旋

(1．中国矿业大学 矿业工程学院，江苏 徐州 221008;2．中国矿业大学环境与测绘学院，江苏 徐州 221008)

矿产资源的开发、加工和使用过程不可避免的要破坏环境，造成大气、水体和土壤的污染，并给人的健康带来直接危害。根据调查，在化工、能源、建筑、冶金、采矿六大行业中采矿工业对环境的影响最大，而通常一个国家地区环境污染状况在某种程度上总是跟该地区的矿产资源的消耗水平一致。随着工业生产的发展，矿产能源在工业结构中起到愈加重要的作用，相应的需求量正在逐年增加，激发了矿产工业规模的扩大。研究在开采加工利用过程中如何限制和减少因采矿生产产生的负面效应，以及采矿与环境之间的相互作用，对于矿山的经济建设和可持续发展，改善矿产环境，推进国民经济的持续发展具有十分重要的意义。

1 矿山的环境问题

采矿生产活动无论是地下开采还是露天开采，都需要经过剥离地表岩土层、开掘巷道、产生大量废弃矸石。选矿过程也不可避免的产生尾矿。根据估计，我国的非煤炭企业每年产生废石7亿多t，尾矿约2亿t。废石和尾矿的存储堆积会占用大量的土地，造成农田覆盖和水体阻塞，由此破坏了矿区的环境，若堆积不当还可能会因此产生滑坡灾害。近20年，我国出现多次大规模的废石场、排土场滑坡、泥石流以及尾矿垮塌等严重事故，均在不同程度上造成人员伤亡，破坏公路、农田，致使矿区停产。废石堆或尾矿也会散发出有毒有害气体，污染大气和水体。煤矿的矸石山在堆放不当的情况下会发生自然甚至产生爆炸事故，成为更加危险的污染源。秋冬干旱季节，废石堆、尾矿场产生大量粉尘，而春夏季暴雨季节，被雨水冲走的大量沙石可能阻塞河流，覆盖农田。废石和尾矿对环境的破坏主要表现在对土地的占用和破坏，对水体和大气的污染以及对河道的阻塞等。

多数矿山企业的生产系统包括采矿、选矿和冶矿以及深加工等生产环节，这些过程均会产生大量的工业废水、废气和固体废弃物，若不妥善治理，将会造成大范围的环境破坏，带来经济损失，影响矿山企业经济效益。据原冶金部对重点选矿厂的调查，因选矿产生的污染已形成绝产田235．4 hm2，减产268．6 hm2。

矿山企业生产活动对矿山周围大气的污染不容乐观，其中露天开采在大气污染方面的表现尤为突出。地下开采排放的气体会对大气产生影响，如煤矿瓦斯气体中的CH4是造成温室效应和臭氧层破坏的主要因素，而CO等气体则含有毒性，危及人体健康。随着露天开采活动向深部的发展，开采规模正在扩大，再加上高采高效设备的投入使用，矿区的大气污染问题愈发严重。大型的边坡爆破工程、采掘设备、运输设备排放大量有毒有害气体并产生大量粉尘，使大气质量降低，工作环境恶化。据观测，露天矿粉尘浓度最高达到400～1 600 mg/m3，超过卫生标准百倍。爆破工程释放的毒性气体，在逆温条件下，会停留在露天矿深凹坑内，使矿工患矽肺病的概率加大。

采矿工业中噪声污染甚为严重。矿上设备的噪声级都在95～110 dB(A)之间，有的超过115 dB(A)，都超过了《工业企业噪声卫生标准》所规定的上限标准。噪声不仅妨碍人体正常听觉，引发职业性耳聋，而且还会掩蔽声音信号，其中包括对预发灾难十分重要的经验性事故前兆，引发伤亡事故。此外，研究表明，噪音还会引起神经和心血管系统等方面的疾病，影响工作人员以及周边民众的身心健康。

多数情况下，矿山开采中的采掘工作会在不同程度上给地表植被造成破坏，引发水土流失等地质灾害，丧失原有的矿山地质景观;此外，无论是地下开采的井巷工程还是露天开采的深凹基坑都会破坏原岩应力平衡，在特殊的条件下，会破坏地下及地表水系循环，引起地表沉陷，滑坡和泥石流等，在给予矿区环境严重破坏的同时，还会造成矿产资源的损失，使矿山企业蒙受巨大的经济损失，严重情况下还会引起矿区的报废，并由此引发恶性循环。如1980年湖北省宜昌市的盐池河磷矿由于地下采空区过大，超过岩层承载能力，致使山崖开裂，经暴雨冲刷侵蚀作用造成山体滑移，岩石掩埋了矿区的建筑物并阻塞河流，造成严重的人员伤亡和经济损失。

2 矿山环境破坏引发的社会效应

矿山开采造成地表下沉、滑坡等，矿渣如随意堆放，会使我国耕地面积减少，制约矿区农牧业的发展，限制了当地居民生活水平的提高。由采矿引发的地质灾害在不同程度上危及人民的生命财产。采矿伴生矿物通常会造成地表水系及大气的污染，危害矿区居民的健康影响正常生活。矿山开采活动严重加剧了生态环境的破坏，地表水系破坏和植被的大量消失再加上采区复垦没有及时进行，原本就脆弱的生态系统消失殆尽，难以恢复。矿产资源作为一项重要的能源来源，在我国经济结构中起到举足轻重的作用。矿区环境的破坏不仅影响正常的开采活动，而且每年花费在环境治理方面的大量资金又影响企业的效益。

3 我国采矿环境治理存在的问题及原因

矿山企业一味的追求经济指标，缺乏保护甚至是恢复矿区资源环境的意识，不能从根本上实现环境保护和可持续发展。地方领导注重经济效益、忽视环境，受影响的群众不懂得维护自己合法权益。国家法律政策规定不清，对破坏矿山环境无强制措施，纵容了肆意开采，造成矿山环境的破坏。各主管部门都有监管权，但管理不力。部门职责交叉、部分职能缺失，责任不明确，不能统一管理，使矿山环境保护和恢复滞后，从而导致矿山环境问题长期得不到重视，逐年恶化。矿山环境治理需要技术资金支持，但现有投入不能满足经济和环境需要。矿山的环境治理需要雄厚的资金投入，但是目前的投入太少，或是不能长期持续的投入，只注重短期效益，无法从根本上解决矿山企业发展可持续经济和改善环境的需要。矿山的环境治理问题不是单一环境学科能够解决的，从目前所涉及到的问题的复杂性看，只有将多种学科相结合才是一条正确的途径，其中包括与绿色化工、洁净煤开采等最新的科学技术的相互融合。但是由于我国的经济实力和科研实力有限，该方面的科研机构还需要加大建设力度，科研活动还需要加大资金支持。环境的治理是一个全方面的系统工程，长期的监测控制和治理工作涉及到大量的人力和物力，给经济效益欠佳的矿山企业带来了沉重的负担，给环境的恢复增加了困难。我国在矿产方面每年都会花费很大一笔资金，这些资金主要用于矿产资源勘察等方面的支出，再加上为了解决采深增加的支护问题以及复杂条件下的综合机械化开采技术，除此之外被利用到矿山环境治理方面的资金很少，在某些矿山企业甚至出现零投入甚至负投入的情况。在矿山环境治理方面，2011年虽然政府在两全使用费和价款上有所体现，但是相对于矿山企业实际需要的资金来说差距太大。

4 矿山环境恢复治理的对策

1)完善矿山环境法律。矿山环境治理的法规制度要与我国环境保护法相协调发展，而环境保护法要尽可能多的考虑到矿山环境的治理。相关部门应制定严格的矿业行业法律来约束我国矿山开采时所暴露的生态环境问题。

2)提高开采和治理的科技投入。采矿企业应在原有基础上提高技术装备的现代化。采用先进工艺技术，逐步淘汰落后的开采方式，提高开采效率和资源利用率，从源头上控制废弃物的产生和排放。只有探索研究矿山环境治理技术，才能在根本上解决矿山环境问题。

3)加强监管力度。对于采矿企业，要严格依法执行环境影响评价制度。所有开采矿山需要在确定矿山资源合理开发措施的基础上，制定有利于环境保护和治理的有效方案。采矿企业要严格科学开采做好矿山环境的保护和恢复治理工作，实现在开发中保护、在开采中治理。对于资源枯竭的矿山，要针对矿山环境保护治理进行修复性开采。

4)资源回收利用。由于我国矿产资源日益枯竭，将现有矿山排放的废石、尾矿作为二次资源进行科学开发利用，在保护国家资源使其得到充分利用的同时又改善了环境。如在矿区建设污水处理厂，利用中水回用技术，既降低污水排放量又提高水的利用率，还节省了资金。对于采矿工艺产生的废渣如脱硫石膏、煤矸石等在充分回填利用的同时还可作为生产建材的原料，减少堆积占地，恢复耕地或种植树木。至于伴生资源，可以利用矿区现有设施和人力资源开采，无需单独建矿开采，实现低成本高效益。

5)积极推进土地资源复垦与生态恢复。由于地下开采，已经形成了严重的土地塌陷问题，大量的农田、建筑物受到破坏。对于浅度和中度塌陷，可直接进行土地复垦;深度塌陷，应根据具体情况进行恢复耕地、改造森林或开挖水库。与此同时应将矿区生态恢复与经济发展、文化建设相结合，在改善矿区生态环境，减少水土流失的同时，使矿区获得二次生机，实现经济效益最大化。

6)引进国外经验。根据我国具体情况借鉴国外成功经验，可以弥补我国在矿山环境治理技术方面的落后局面。澳大利亚在对矿山环境治理方面做了大量工作，除了边采矿边治理之外，还制定了矿山环境审查评价制度和矿山环境许可证制度等，这些都是值得我国学习和引用的。

5 结论

虽然矿产资源的开采利用给社会发展和国民经济带来了巨大收益，但是也使矿区环境遭受了严重的破坏。科学合理地对矿产资源进行开发，使矿区环境获得保护还有很长的路要走。矿山企业必须改变传统经营思维，转变经济发展模式，以发展循环经济的科学发展观为指导，技术创新与清洁生产相结合，标本兼治，从采选工艺技术入手，尽可能在矿山的开采、加工和使用过程中限制和减少对矿山环境的破坏与污染，维护矿山生态环境的平衡与平稳。

［1］ 肖惠海，陶知翔．环境保护和管理策略［J］．矿产保护与利用，2008，(2)：12－15．

［2］ 王秀明．矿山环境问题的分析［J］．采矿技术，2008，(7)：93 －96．

［3］ 陶知翔，成先雄，赵美珍．矿山环境问题与防治对策［J］．金属矿山，2008，(1)：103－106．