加强生态保护与治理——以阜新市铜矿产业为例_陈旭东.pdf

(阜新高等专科学校，辽宁 阜新 123000)摘要:铜矿产业既为阜新市的经济转型贡献力量，且有力地解决了农村闲置人员就业问题。据阜新市市人民政府网、阜新市自然资源网报道，截至 2019 年末阜新市有铜矿保有储量 2072.22kt。铜矿产业作为重金属产业，一直是污染的重灾区，其对大气、土壤、附近居民的身体健康都有不同程度的污染，严重破坏了其临近的生态环境。阜新市正处在经济转型的关键期，既要搞好经济建设，更要保护好阜新市生态环境，因此打造“阜新绿”工程具有极重要意义。关键词:铜矿产业；生态环境；经济建设；“阜新绿”工程中图分类号:X321 文献标志码:A 文章编号：1674-263X(2023)01-0037-03Abstract:The copper industry not only contributes to the economic transformation of Fuxin but also effectively solves the unemployment problem of idle people in rural areas.According to the reports on Fuxin Municipal Peoples government website and Fuxin Natural Resources website,the copper reserves in Fuxin was 2,072.22kt by the end of 2019.However,as a heavy metal industry,copper industry has always been the most polluted area,which has polluted the atmosphere,soil and the health of nearby residents to different degrees,and seriously damaged its adjacent ecological environment.Fuxin is in the critical period of economic transformation,and it is necessary to protect its ecological environment while develop its economy.Therefore,it is of great significance to build Fuxin Green project.Key words:copper industry;ecological environment;economic construction;Fuxin Green ProjectOn the improvement of ecological protection and managementTaking Fuxin copper industry as an exampleCHEN Xudong(Fuxin Higher Vocational College，Fuxin 123000,China)收稿日期：2022-12-08 基金项目：2021 年度辽宁省教育厅科学研究经费项目（项目编号：LJKZ1227）。作者简介：陈旭东（1987），女，研究生。Vol.36 No.1202303第 36 卷 第 1 期202303HEILONGJIANG HUANJING TONGBAO黑 龙 江 环 境 通 报陈旭东加强生态保护与治理以阜新市铜矿产业为例铜作为一种既传统而又现代的重要金属材料，在有色金属的消费领域仅次于铝，铜及其合金广泛用于电气、机械、车辆、船舶、工业及民用方面，是现代工业、农业、国防工业、科学技术不可缺少的有色金属。铜对中国和全球经济增长做出了巨大贡献。铜矿产业的开发与利用促进了社会经济建设和社会发展，并解决了社会人口就业问题，但铜矿产业作为重金属产业，一直也是污染的重灾区，其对大气、土壤、附近居民的身体健康都有不同程度的污染，严重破坏了其临近的生态环境。如今，铜矿产业作为阜新市新一型的转型经济产业，既要保证经济建设，更必须保护生态环境。基于此，本文以阜新市铜矿地区的重金属元素污染为研究对象，分析其污染现状以及对环境的影响，以加强生态保护与治理，打造“阜新绿”为对策进行研究。1阜新市铜矿开发生态与环境风险分析科技在不断进步，社会也在不断发展，人民的物质生活得到满足之后，对生存环境的要求也不断提高，因此，人们对矿业发展过程中所产生的环境问题也越来越关注。因为矿区从开发开始，就不可避免地产生各种问题，例如采空区可能会发生坍塌、地面裂缝等，因此影响当地人们生产生活。矿区的开采与利用既要关注经济效益，又需要关注生态环境的可持续发展。38第 36 卷2阜新市铜矿地区重金属污染现状阜新市处于辽宁省西北部，是一座典型的矿业资源型城市，有近百年的开采历史。阜新市铜矿地区重金属元素污染严重，尤其是镉元素的污染。重金属元素污染对人类社会的影响是巨大的，其对大气、土壤、附近居民的身体健康都有不同程度的污染，严重破坏了其临近的生态环境。根据铜矿开发生态风险评估可以从以下几点分析：2.1 开采金属矿区对岩体的影响开采金属矿区在开采过程中会形成巨大的采空区，导致周围岩体原始应力平衡状态遭到破坏，在应力重新调整到新的平衡过程中，上覆岩土层在时间和空间上发生移动、变形，形成盆地、漏斗状塌陷坑和台阶状断裂，当这种压力扩展到岩层以外的地区时，在被开采空间上方就会形成许多裂缝。山地、丘陵地区则诱发山体开裂、崩塌、滑坡等其他地质灾害。2.2 开采金属矿区对大气的污染在矿区开采时主要大气污染物包括沙尘和粉尘等颗粒污染物。颗粒污染物中的沙尘主要来源于采矿过程中，对地表植被破坏造成地表扬尘污染，同时，在挖掘、爆破、破碎、运输以及堆放过程中，会产生大量的扬尘污染。凿岩、爆破、运输时都有会产生扬尘，所产生的大气颗粒物，特别是可吸入颗粒物(PM10)中含有的重金属通过呼吸进入人体后，其中的重金属可造成各种人体机能障碍,导致身体发育迟缓，甚至引发各种癌症和心脏病，造成机体代谢障碍，影响身体健康。而且大气颗粒物中的重金属污染物具有不可降解性，不同化学形态的金属元素具有不同的生物可利用性，重金属的长期存在可能对环境构成极大的潜在威胁。2.3 开采金属矿区对水的污染矿区开采对水资源与水环境的影响也巨大，采空区上部塌陷开裂使地下水、地表水渗漏，严重破坏了水资源的均衡和补径排条件，导致矿区及周围地下水位下降、泉流量下降甚至干枯，地表水流量减少或断流。矿区洗料水的排放是水污染的主要原因。水体是处于持续的运动状态中的，最为常见的是矿山将大量矿坑水和采选废水直接排放到矿区周边的河流、沟渠或池塘，使矿区地表水体受到污染;由于河流变成了矿山废水的排泄通道，使得河道两侧浅层地下水受到不同程度的污染;含有害化学元素的废渣，因降雨浸润，污染地表水、地下水和耕地，造成地方病源。因此，水体中的重金属污染是最容易发生和最难治理的1。3探究矿山生态环境治理相关政策3.1 国家层面环境治理相关政策伴随矿产的开发而来的是生态环境的污染与破坏，为了矿山生态环境的可持续发展，我国国土资源相关部门与环境保护部门积极联动共同开展关于矿山生态修复工作。2019年12月，我国开始推行 自然资源部关于探索利用市场化方式推进矿山生态修复的意见，意见中明确了矿山生态修复的最近方式市场化，鼓励矿山的生态修复推行市场化，其中明确了奖励机制，鼓励社会资本投入，在科学治理模式下，进行矿山的开发和生态修复。矿产资源的开发推动国家和当地经济的发展，其开发过程不能只关注经济利益，必须两手抓，两手都要硬，也就是开发与保护并重，严格做到科学开发，严格保护，既使矿产资源红利充分发挥，又能做到环境的可持续发展，为子孙后代延续绿水青山。3.2 环境治理相关政策东北老工业基地作为共和国的长子，在建国初期为国家的发展提供了大量的、宝贵的自然资源。习近平总书记对东北地区的经济发展十分重视，多次深入实地考察调研，多次强调，良好生态环境是东北地区经济社会发展的宝贵资源，也是振兴东北的一个优势。为深入贯彻落实中共中央、国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见（中发202140 号）精神，进一步加强生态环境保护，深入打好污染防治攻坚战，结合辽宁省实际，制定一系列保护措施。在全省各部门的通力配合下，生态环境不断改善，绿色成为辽宁高质量发展的鲜明底色。辽宁省政府办公厅印发辽宁省“十四五”历史遗留矿山生态修复治理攻坚战行动计划（以下简称 计划），提出将历史遗留矿山生态修复治理工作纳入“绿满辽宁”工程，力争在“十四五”期间，通过生态重建、辅助再生、转型利用、自然恢复等方式，完成历史遗留矿山生态修复面积 15 万亩。4阜新市铜矿污染治理策略4.1 飞扬的粉尘降下来，阜新“蓝”起来4.1.1湿式凿岩，爆破喷雾降尘以湿式凿岩法为主，爆破喷雾降尘为辅的降尘措施，能够在效果和经济上满足降尘要求2。单纯黑 龙 江 环 境 通 报39第 1 期陈旭东：加强生态保护与治理的应用湿式凿岩法，坑道内矽尘浓度由干式凿岩的459mg/m3降至 20.5mg/m3，降尘率在 95%以上。然而还未达到国家规定标准，需辅助喷雾降尘。喷雾系统是通过柱塞泵使净化处理的水加压至 47MPa（根据实际雾区所需要覆盖的面积选择），经过加压后，液态的水状态发生改变，转变为水雾，水雾的粒径细小，相应的表面积大，与空气中的飞尘充分接触，发生惯性碰撞、拦截捕尘、扩散捕集、重力沉降等作用，有效达到抑制粉尘的目的。4.1.2遮棚围挡喷淋降尘遮棚围挡喷淋降尘在实际生产中应用广泛，其操作工艺简单，设备价格低廉，经济效益较高。建立遮棚围挡后需要进行管路铺设，水路总开关设置在起点，主管道设置成 4m，需用三通连接两端水管，上方插入一段喷雾管，安装一个直通将喷嘴与管路相连接。根据实际需要设置喷雾管之间的距离，将水管由卡扣和螺丝固定在围挡上。然后安装工地围挡喷淋水泵，需要将水泵用螺丝固定在支架上，等待连接好电线之后将遮雨棚盖住水泵，用螺丝固定在支架上。将水泵接头绕上生丝带之后将水管用螺丝卡扣固定在水泵接头上。水泵与管路接头的另外一端也需要绑上生丝带再与管路连接。智能控制器具有良好的防水设置，只需固定在围挡上即可。控制器内线连接完整，只需连接电源线、遥控装置线、水位报警线、水泵动力线即可3。后将各种控制器互相连接，即可投入使用。4.2 地下水清起来，阜新“绿”起来4.2.1矿井涌水不外排矿井涌水常含有多种重金属，以及有毒有害物质。若未经适当处理直接外排,会严重污染周边地表水和地下水4。可以利用混凝沉淀法进行矿井涌水处理，这种方式现阶段应用广泛，向矿井污水中投放化学试剂，通过化学试剂与污水中的松软漂浮物结合，由于重力作用，逐渐沉淀，从而与排除污染物，由于所产生的絮凝物质危害较小且降解性较高，处理效果较好，且无毒，因此其社会经济效益较高。4.2.2污水氧化塘处理通常状态下，把氧塘、兼性塘以及厌氧塘都称作氧化塘5，污水通过氧化塘处理，可以处理BOD5、COD、氮磷与众多降解难度较大的物质，氧化塘处理过程需要结合矿区周边环境，充分考虑周边地形，农业、林业以及牧业的生产实际，综合治理。4.3 裸露岩层绿起来，阜新“美”起来4.3.1动态观测站布设矿区不同规模的地面塌陷及地裂缝观测点布设，由于岩石塌陷的产生在时间上具有突发性、在空间上具有隐蔽性，单一地监测地面塌陷或地下水变化很难做到实时准确的预测预报。因此，岩溶塌陷监测要素主要为地下水水位动态变化，采用地下水自动记录仪进行监测，同时参考采空塌陷中部分地表沉降监测点监测数据，结合地下水水位动态与岩石塌陷附近地面沉降、房屋开裂情况综合监测预报。4.3.2矿山土壤治理矿区地形地貌景观恢复通过开展矿山土壤治理工作，针对矿山来说，土壤重金属物质含量比较大，合理运用生物治理技术的方式对重金属污染进行有效治理，主要是调整土壤的氮磷钾含量，做好土壤pH 值调节工作，注重土壤微生物的培养，能够确保土壤更加适合于植物生长，并确保土壤具备了恢复自我调节能力。4.3.3恢复矿山植被结合各种矿区自然条件以及地域特征等，有序开展土壤治理工作，并且根据当前实际情况、长远优势等内容，有序开展植被种植工作。由于矿山开采工作专业性比较强，因此在进行植物选择过程中，需要选择容易管理植物，减少种植成本和人员的投入，有序开展植被种植工作。通过采用这种方式，能够使矿山生态环境和矿山开采形成良性循环。5结语城市的经济发展建设与生态环境的融合是一个长期持续的工程，需要不断探索新方法和新途径，通过各项基础工作的长期互动交融。如今阜新市正处于经济建设的关键时期，既要保证经济建设，更要守护好生态环境，因此打造“阜新绿”工程具有极重要意义。参考文献：1戴慕军.大宝山铜矿铜选厂破碎工段粉尘污染治理实践 J.湖南有色金属,2016,32(05):60-63，77.2陈本德.坑道作业中降尘的一些方法及效果 J.人民军医,1965(10):16-17.3张怡.江西德兴铜矿地区重金属元素污染现状及对环境影响分析 J.中国金属通报,2019(11):142，144.4熊睿,周德照,陈凯.某铜矿溜井卸矿系统粉尘治理方案 J.新疆有色金属，2021,44(01)18-19.5张云,胡正生,王艳,等.某氧化铜矿尾矿区重金属污染特征及农作物健康风险评价J.有色金属工程，2021,11(04):125-132.