矿山开发与环境破坏状况-综述

我国的矿业活动主要指矿石采掘、选矿及冶炼三部分。矿业活动产生的生态环境问题和破坏的种类很多（表1）。例如：开采活动对土地的直接破坏，如露天开采直接破坏地表土层和植被；矿山开采过程中的废弃物（如尾矿，矸石等）需要大面积的堆置场地，从而导致对土地的过量占用和对堆置场原有生态系统的破坏；矿石、废渣等固体废物中含酸性、碱性、毒性、放射性或重金属成分，通过地表水体径流、大气飘尘，污染周围的土地、水域和大气，其影响面将远远超过废弃物堆置场的地域和空间，污染影响要花费大量人力、物力、财力经过很长时间才能恢复，而且很难恢复到原有的水平。 表1矿业活动与主要环境问题综合表 环境要素 发展状况 年均排放量4000亿立方矿业活动对矿山环境的作用形式 废气排放 粉尘排放 废渣排放 地下采空 地面及边坡开挖 地下水位降低 产生的主要环境问题 大气污染 酸雨 采空区地面沉陷（塌陷） 山体开裂、崩塌 滑坡、泥石流 水土流失、土地沙化 岩溶塌陷 侵占土地 土壤污染 矿震 尾矿库溃坝 水均衡遭受破坏 海水入侵 水质污染 大气环境 米/年，有害物质70万吨/年。 地面环境 废渣年产量60亿吨，占地300平方公里。 废水排放 废渣、尾矿排 水环境 重金属与有机物超标，水体污染。 地下水位降低 废水排放 废渣、尾矿排放 1、矿业废气 由于废气、粉尘及废渣的排放引起大气污染和酸雨,以硫化工和煤炭最严重。如煤炭采矿行业中工业废气排放量达3954.3亿立方米/年,其中有害物排放量为73.13万吨/年,多为烟尘、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳,矿山地区大气环境受到不同程度污染。通常炼1吨硫磺需排放1万立方米有害气体,其含二氧化硫、硫化氢折1.8吨,并产生大量废水及汞、砷、镉等有害物质。如鄂、云、贵、川等省的土硫生产就是一种毁灭生态环境的生产方式,已构成严重的社会公害。此外废渣、尾矿对大气的污染也相当严重。如河南一些有色金属矿山的生活福利区,空气中粉尘含量超标十倍至几十倍。 2、矿业废水 我国矿业活动产生的各种废水主要包括矿坑水，选矿、冶炼废水及尾矿池水等。其中煤矿、各种金属、非金属矿业的废水以酸性为主，并多含大量重金属及有毒、有害元素（如铜、铅、锌、砷、镉、六价铬、汞、氰化物）以及COD、BOD5、悬浮物等；石油、石化业的废水中尚含挥发性酚、石油类、苯类、多环芳烃等物质。众多废水未经达标处理就任意排放，甚至直接排入地表水体中，使土壤或地表水体受到污染；此外,由于排出的废水入渗,也会使地下水受到污染。 (3)矿业废渣 矿山废渣包括煤矸石、废石、尾矿等。各矿业废渣累计堆存量及占地面积现状（1995～1997年）见表2。 表2矿业及相关行业废渣堆存情况（1995～1997年） 年度 1995 1996 1997 全国 固体废渣累计堆存量（亿吨） 66.41 64.93 64.72 占总量比例 59.60（89.75%） 55.63（85.68%） 8.51（90.40%） 矿业及相关行业 固体废渣累计堆存量（亿吨）及所占地面积（万平方米）及所占总量比例 33446（60.33%） 27375（52.97%） 29160（57.57%） 1997年我国废渣的累计贮存量已达64.72亿吨，占地面积为50650万平方米，矿业及相关行业的废渣为58.51亿吨，占地面积29160万平方米，1997年与1995年相比，已有明显下降趋势，但所占比重有所增加，应引起重视。 4、水土流失及土地沙化 矿业活动，特别是露天开采，大量破坏了植被和山坡土体，产生的废石、废渣等松散物质极易促使矿山地区水土流失。如位于鄂尔多斯高原的神府东胜矿区，由于气候及人为因素的影响，已使该区生态环境非常脆弱，土地沙化、荒漠化的面积已超过4.17万平方公里，占全区面积的86％以上，。 据对全国1173家大中型矿山调查，产生水土流失及土地沙化所破坏的面积1706.7公顷及743.5公顷，治理投资的费用已达2393.3万元。 5、岩溶塌陷及采空区塌陷 岩溶塌陷是岩溶充水矿床疏排地下水所引起的。塌陷不仅出现在煤炭矿山而且也出现在有色金属、黑色金属、化工及核工业矿山。从地理分布看，几乎遍布南方各省，尤以湘、粤、鄂、桂、赣诸省居多。 采空区塌陷对土地资源的破坏，在采矿中占有重要地位，主要由地下开采造成的。而我国的矿山开采中，以地下开采为主，据1173家国有大中型矿山调查，地下开采占68.89%，塌陷区占地面积为84201.4公顷,占矿山开发破坏土地面积的39.57%。另外，采用水溶法开采岩盐所形成的地下溶腔，可导致地面沉陷。在一些盐矿已有发生，如湖南湘澧盐矿、云南洱源县乔石盐矿和湖北应城盐矿水采基地。 6、侵占土地 矿山开发占用并破坏了大量土地，其中占用土地指生产、生活设施及开发破坏影响的土地；其中破坏的土地指露天采矿场、排土场、尾矿场、塌陷区及其它矿山地质灾害破坏的土地面积。 据国家统计局资料：1957-1990年间，全国各项建设用地、弃地、浪费与因灾损失的耕地达42.73万公顷，矿山占地达49.1%。我国采矿业破坏的土地面积约有1.4-2.0万平方公里,并以每年200平方公里的速度增加,到2000年将达到每年340平方公里。造成矿山占地的原因住要是露天采场及各类矿渣、工业垃圾堆置所致。 据统计，一座大型矿山平均占地达18～20万平方米，小矿山也达几万平方米。到1995年，1173家国有大中型矿山企业中，占用土地面积729971.6公顷，其中仅露天开采矿场、排土场、尾矿场和塌陷区占地面积为212817.4公顷,占矿山用地面积的29.15%，其他工业用地、行政生活用地等为5171.54公顷,占70.85%。 据推算，到1994年全国矿山开发占用耕地面积为98.6万公顷； 占全国耕地面积的1.04%，由此必然加剧了我国耕地紧张的局面。推算全国矿山开发占用林地约105.9万公顷，我国森林面积为1.34亿公顷，森林覆盖率仅为13.92%，为此，矿山开发占用林地情况不容忽视。据估算，全国矿山开发占用草地面积约26.3万公顷，而我国的草场已日益退化，退化率由70年代的16%上升到 37％，平均以67万公顷/年的速率递增，矿山开发引起的草场退化问题绝不能忽视。 表3 1994年各矿业开发占用及破坏土地情况 序号 1 2 3 4 5 统计单位 全国大中小矿山 1173个国有大中型矿山企业 能源、黑色、有色、化工、建材及非金属甲类矿产 全国砖瓦粘土 总计 矿石产量（亿吨） 57.9 7.2039 31.89 18.44 矿山企业占地总面积 （万公顷） 586.71 72.9972 323.33 破坏土地（露天采矿场、排土场、尾矿场、塌陷区及矿山地质灾害破坏的土地面积）（万公顷） 186.48 23.2013 102.71 54 3、4项合计157 由于疏干排水及废水废渣的排放,使水环境发生变异甚至恶化。如破坏了地表水、地下水均衡系统,造成大面积疏干漏斗、泉水干枯、水资源逐步枯竭、河水断流、地表水入渗或经塌陷灌入地下,影响了矿山地区的生态环境。沿海地区的一些矿山因疏干漏斗不断发展,当其边界达到海水面时,易引起海水入侵现象。矿山附近地表水体常作为废水、废渣的排放场所,由此遭受污染。地下水的污染一般局限于矿山附近,为废水及废渣、尾矿堆经淋滤下渗或被污染的地表水下渗所致。 如位于辽东半岛南端的金州石棉矿,近30年的开采,已达高程-400m水平,长期疏干排水引起海水入侵，随着开采深度的增加，海水混入率不断升高。 11、崩塌、滑坡、泥石流 采矿活动及堆放的废渣因受地形、气候条件及人为因素的影响，发生崩塌、滑坡、泥石流等。如矿山排放的废渣常堆积在山坡或沟谷内，这些松散物质在暴雨诱发下，极易发生泥石流。我国最大的黄金生产地之一河南秦岭西峪沟金矿，由于乱采滥挖，并将数万立方米的矿渣堆放在沟底，以致河道严重受阻。1994年7月中旬，暴雨形成的泥石流沿沟下泄，使道路及生产、生活设施遭到严重破坏，并且有51人丧生，损失惨重。