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阜新矿区煤矸石对地下水污染及综治措施初探

更新时间:2013-02-17 15:30 来源:中国新技术新产品 作者: 阅读:4943 网友评论0

阜新矿区曾是我国重要的产煤基地,建国 50多年来,阜新矿区生产煤炭约5.2×108t,为国 家经济建设和人民生活做出了很大贡献。但由 于受资金、生产规模、现有技术水平限制,以及 对短期利益的盲目追求,造成被开采出的煤矸 石排放没有规划,堆满了整个矿区,日积月累形 成了矸石山,不仅侵占了大量耕地,而且矸石山 长期接受大气降水,形成的淋滤液带有各种有 害元素渗入地下含水层,造成地下水污染,各种 卫生指标严重超限,对人体造成危害。所以研究 阜新矿区煤矸石对地下水的污染及治理措施, 关系到矿区人民的生活和身体健康,净化环境, 变害为宝,即迫切又重要。

1 阜新矿区矸石山堆放现状

据调查,阜新矿区从新邱一海洲一东梁~艾 友、清河门都有矸石的堆放,占地总面积约 40km2,总堆积量约13亿m3,据统计,阜新矿区 堆积量达1×108m3以上的大型矸石山3座,堆 积量0.1x108m3以上的中型矸石山5座,堆积量 0.01x108m3的小型矸石山5座,不具规模的矸 石山340余座。(见图1)其中海洲露天矿矸石 山远近闻名,占地总面积达18.40m2,堆积量84 亿m3,堆积厚度在4560m。虽然矿区煤炭开采 量逐年减少,但必竞还有孙家湾立井、五龙立 井、艾友立井等国有煤矿及一些地方小矿在生 产,矸石的排量仍在1 80万吨/左右,矸石山还 在增长。虽然近年来阜薪矿区对煤矸石进行了 处理及利用,但处理率及利用率不足50%。

2阜新矿区矸石山对地下水污染

2.1矸石山对地下水污染过程及危害

矸石山接受大气降水,形成了淋滤液,由于 本区地下径流条件较好,地下水交替积极,所以 淋滤液很容易渗入地下含水层。由于风化和雨 水淋溶,促进了有害重金属的活性,矸石山被溶 解析出的有害元素有Cd(镉)、Pb(铅)、Hg(汞)、 Cr(铬)、Cu(铜)、Zn(锌)、Al(铝)、Ca(钙)等-还有 一些酸性物质,它们的重性很大,能在环境中蓄 积于动植物体内,对人体健康产生长远的不良 影响。

2.2阜新矿区矸石山对地下水污染现状及程度评价

通过调查.矿区内受矸石山淋滤液污染的 主要河流有北沙河、长营子河、细河、转角庙河、 五道桥河、伊吗图河、清河、汤头河等,还有部分 民井、鱼塘及水库,有害物质通过地表渗入地 下.使地下水遭受严重污染,距矸石山越近,水 位越高,污染程度越严重,民井、鱼塘均有异味, 居民对此反映强烈。近年来通过对部分观测点 地下水样的各项化学指标检测得知:总硬度 1016.8mg/l(超标2.26倍);矿化度1831.25mg/l (超标1.83倍);硝酸盐320.OOmg/l(超标16倍); 亚硝酸盐1.6mg/l(超标80倍);硫酸根410 mg/l (超标1.64倍);氯离子378.86 mg/l(超标1.5 倍)。

2.3阜新矿区地下水污染的特点

矿区内矸石山淋滤液对地下水体的污染与 其它类污染源污染地下水体有几个不同特点:

①隐蔽性。即使地下水遭到了较严重的污 染,但它还是无色无味,不易签别,有毒有害的 地下水,对人体的影响往往是巨性的长期效应。

②难以逆转陛。地下水一旦遭到污染,就难 以恢复,仅靠含水层本身自然净化,所需时间太 长,某些污染可被土壤和含水层介质吸附后发 生解吸,再吸附。

③运移牲。淋滤液进入地下含水层后,随地 下水的运移,使污染面积越来越大。

④长期性。矸石山的堆积往往历经数十年、 上百年,淋滤液的下渗也是一个长期过程,要从 矸石山顶逐渐淋滤经土壤层渗至含水层,这一 过程,也需数十年至百年。

⑤污染离子多样性。矸石山污染的地下水, 与工厂排出的废液、废渣等较单一的有害元素 不同,矸石山的淋滤液对地下水的污染会导致 数种甚至达十余种元素超标。

   3 防止矸石山对地下水污染的措施

3.1 行政措施

建立—套严格的行政措施和管理体制来规范矸石山的堆放行为,要定期组织检查矸石山对地下水污染程度,并开展治理工作,尽量将因矸石山淋滤造成地下水污染的灾害程度减至最好小。

3.2 技术措施

在选择排放地点时,必须搞清其地质条件及水文地质条件,要选择透水性差,裂隙不发育的基岩、粘土岩、亚粘土岩及潜水位埋深较大的地方进行排放,这样淋滤液的污水不容易渗入地下水呈,即使有少量渗入,也具有净化空间,净化时间和净化能力,不可设在可供饮水的含水层地区, 矸石山的底部最好铺制人工隔水层。

3.3污染含水层的治理

选择针对清除污染物的试剂投入含水层 内,分解有害物质,目前阜新矿区内已考虑用高 锰酸钾除砷,利用臭氧分解油质有机物,利用氧 化还原环境除去铁、锰,减少溶解有机碳的含 量,同时又可促使氰的分解等。还有利用微生 物分解地下水中的某些有机成份,降低或清除 污染浓度。

4 煤矸石的综合利用

消灭矸石山,最好的办法是减少煤矸石排 放量,对煤矸石进行综合利用,使其变害为宝, 煤矸石的利用途径很多,适合阜新矿区的可分 为三类。

4.1 煤矸石的热能利用

①经过简单水洗或机械筛选回收煤炭。 ②用煤矸石掺煤炭作为沸腾炉燃料,使其 不经筛选就可以使用。 ③清河门二井、艾友立井、海洲露天的煤矸 石含碳量较高。适合加工粉末,制做蜂窝煤。

 4.2煤矸石的化学利用

煤矸石中含有硅、铝、铁、钛、锰、镍、钒、钼、 汞等多种元素,对于阜新矿区来说,有大量的矸 石山资源,进行全面的煤矸石成份分析,选出合 理的工艺流程进行化工生产,定能达到回能能 源,化废为宝,创造经济效益的目的。

4.3煤矸石的建材利用

煤矸石作为建筑材料,是当前煤矸石综合 利用的主要途径,根据煤矸石中C、Si02、A1203 含量不同,可烧制不同型号的砖,目前阜新市就 有建筑商利用煤矸石制做空心砖,阜新矿业集 团用煤矸石制做普通砖,已投入建材市场。

5 建议

辜新矿区矸石山形成的淋滤液不仅污染了 地表水,更主要是严重的污染了地下水,给人民 的生活及身体健康带来严重危害,对阜新地区 的环境造成污染,建议这一问题应受到政府部 门及阜矿集团的高度重视,为减弱地下水的污 染、对矸石山的防治及综合利用加强研究及探 讨,并制定出有效措施,使矸石山淋滤液对地下 水造成污染的现象得以解决。

参考文献

1.蒋福兴等,环境地质与矿山环境保护|21.辽宁 工程技术大学,1991。

2.赵福平等,小煤矿的环境污染及防治措施探 讨Ⅲ.中国煤田地质,2003。

3.郭小娟,煤矸石环境问题及治理研究.山西农 业大学,圈2000。

4.燕允鹏,阜新市地下水水质研究报告。科研报 告,2001。

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