矿山环保辽宁工程技术大学6.doc

一、 概念（10×3’）二、填空（8×2’）三、简答（6×5’）四、论述（2×12’）
1、土壤退化即土壤衰弱，又称土壤贫瘠化。是指土壤肥力衰退导致生产力下降的过程，是土壤环境和土壤理化性状恶化的综合表征。
2、水体污染分类
• 地表
• (1)城市生活废水污染
• (2)工业废水污染
• (3)农田流水污染:喷洒的农药、施用的化肥被雨水冲刷流入水体
• (4)固体废物污染:工业废渣中的有毒物质，经水溶解后进入水体
• (5)工业烟尘废气污染:烟尘废气落入水体或被雨水淋洗流入水体
• 地下水
• 主要污染物:硫酸根、氯化物、三氮、重金属等，
• 污染引起地下水中总硬度、总矿化度升高。
• 污染源：工业和生活“三废”排放，化肥、农药
3、固体废弃物就是一般所说的垃圾，是人类新陈代谢排泄物和消费品消费后的废弃物品
4、光化学烟雾：
是光化学反应（指由光参与的某些污染物的化学反应）的产物，空气中存在着二氧化碳，它们在阳光的此紫外线照射下，释放出高能量的氧原子，新生的氧原子又与大气中烃类化合物反应形成一系列的新产物。主要是由汽车废气引起的一种大气污染现象，通常是棕色的，会剌激眼睛。也称为洛杉矶烟雾。
5、环境科学
环境科学是研究“人与环境”这一对立统一关系的发生和发展，调节和控制以及改造和利用的科学。
基本任务：揭示人与环境之间的矛盾，研究环境中物质和能量交换过程的规律性，寻求解决“人与环境”这一对特定矛盾的途径和方法，同时预测未来的环境状况，规划设计人类所需的美好环境。
6、环境分类：
1、聚落环境--人类聚居的地方，。
　 2、地理环境--于地球表层，上至气圈下部的对流层，下至岩石圈表层（衣、食、住、行）。
　3、地质环境--地表以下至地幔上部的圈层（矿产资源）。
　4、星际环境--宇航事业
7、生物圈
指从深海（太平洋最深处约11公里）到高空（20公里对流层和一部分平流层）有生物存在的范围，它包括地球上一切有生命的机体及生命有机体赖以生存、发展的环境。
组成：大气圈、水圈、岩石圈、人类及生物
8、生态系统
生物群落和环境构成的系统称为生态系统
生态平衡：在生态系统中，生产者、消费者和分解者及无生命物质之间维持着一种相对的平衡状态
9、环境自净：在正常情况下，受污染的环境经过一些自然过程，在物理、化学及生物作用下具有恢复原有状态的能力。
10、污染源(简答)：能够产生物理（声、光、热、辐射）、化学（无机物、有机物）及生物（霉素、病菌、病虫卵……）等有害物质的设备、装备或场所称为污染源。
分类：按其来源，可分为四大类。
　(1)工业污染源：如城市的“三废”、噪声、厂矿企业燃料燃烧、工业排水及工业生产工节过程中所造成的污染等。
　(2)交通运输污染源：各种汽油、柴油车辆的废气排放，噪声。
　(3)农业污染源：农药污染、化肥污染、土壤流失及农业废弃物的污染。
　(4)生活污染源：如生活污水、城市用煤和生活垃圾等产生的污染等。
11、环境污染：指由于人类从事生产和生活活动，逐渐改变了自然界原来的面貌，以致超过自然界本身的净化能力，导致生态平衡的破坏，从而破坏了正常的环境。
12、环境质量评价
是认识和研究环境的一种科学方法，是对环境质量进行定性和定量的描述，即按照一定的评价标准和评价方法对一定区域内的环境质量进行说明、评定和预测。
目的：
　（1）评价一个地区或区域的环境质量状况及其各时期的演变趋势。
　（2）为控制污染和环境治理找出重点和提出要求。
　（3）为制定城市规划提供依据。
　（4）预测拟建工业建设项目对环境可能造成的影响。
分类：
根据评价的时间和空间概念，环境质量评价可分为三种类型：
（1）环境质量回顾评价
（2）环境质量现状评价
（3）环境质量预断评价
13、矿井环境的特点
　与地面环境比较，井下环境具有以下特点：
　1、污染源种类多，强度大，且集中在有限的空间，不易扩散和消失；
　2、治理手段不广泛；
　3、环境的功能较差（如没有光合作用，环境自净能力极差）；
　4、劳动环境差。
14、矿山污染源及主要污染物
　按照特性可将矿山污染物分为以下八大类：
1、空气污染：主要有一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、硫化氢、烃类、醛类及汞、砷、铅的蒸气。
2、放射性污染：氡及其子体。
3、尘烟污染：矽尘、金属粉尘（重金属粉尘）、黑烟、放射性气溶胶。
4、水污染：病菌、含毒矿物（重金属离子），酸、碱、有机及无机有毒物质。
5、热污染：高温空气。
6、湿污染：高湿空气。
7、噪声污染：各种机械设备（风机、凿岩机、柴油机、破碎机……）
8、固体污染源：矿石、矿渣、废石、废渣、尾矿污染。

16、大气污染：指空气中某些物质的含量超过正常值，对人体、动物、植物和物体产生不良影响的大气状况。大气污染由污染源、大气圈和受污染者三个环节组成。
17、大气污染物的分类
按形成过程分类：
1）一次污染物：指直接从各种排放源进入大气中的各种气体、蒸气和颗粒物，最主要的一次污染物是二氧化硫、一氧化碳、氮氧化合物、颗粒物（包括重金属毒物在内的微粒）、碳氢化合物等物质。
　（2）二次污染物：指进入大气的一次污染物在大气中互相作用，或与大气中正常组分发生化学反应，以及在太阳光辐射的参与下引起光化学反应而产生的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物。
二次污染物有：硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶、臭氧、过氧乙酰硝酸酯以及许多不同寿命的活性中间物（又称自由基）。
按其性质分类：
（1）气态污染物
指矿山在采矿、选矿、冶炼生产过程中产生的在常温常压下呈气态的污染物。
以分子状态存在分为：
　　　① 含硫氧化物：二氧化硫、三氧化硫及少量硫化氢。煤的燃烧-二氧化硫。
　　　② 含氮的氧化物：NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5
　　　③ 含碳氧化物：CO、CO2。治炼生产。
　　　④ 碳氢化合物：包括烷烃、烯烃和芳香烃
（2）气溶胶污染物
指沉降速度可以忽略的固体粒子、液体粒子或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体。
粉尘、烟尘、液滴、轻雾及雾等。
19、有害气体处理的基本方法
冷凝法原理：
利用物质在不同温度下具有不同的饱和蒸气压及不同物质在同一温度下具有不同的饱和蒸气压这一性质来冷却气体，使处于蒸气状态的有害物质冷凝成液体，因而从废气中分离出来。
吸收法原理：
用水、水溶液来吸收废气中的有害物质或蒸气的方法。
吸附法原理：
利用多孔性固体吸附剂吸附废气中的有害物质于固体表面从面使废气得以净化的方法。
催化转化法原理：
利用催化作用将废气中的有害物质转化成各种无害的化合物，或者转化为比原来存在状态易于除去的化合物的方法称为催化转化法。
燃烧法原理：
燃烧法是利用废气中某些有害物质（如CO和沥青烟气）可以氧化燃烧的特性将其燃烧变成无害物质的办法。
20、井下空气特点：
含氧量减少，碳氧化物及氮氧化物成分增多，粉尘浓度增高、有害成分增多，污染源多，通风条件差，自净能力极差。

21、矿尘：在矿山生产过程中，如凿岩、爆破、装矿、运输、卸矿、放矿、转载等各工序，均产生大量的、能长时间悬浮于空气中的矿物与岩石的细微颗粒，统称为“矿尘”
22、矿尘的来源
1、凿岩时产生粉尘
2、爆破时产生粉尘
3、装运时产生粉尘
4、溜矿井装、放矿时产生粉尘
5、井下破碎硐室产生粉尘
6、其它作业产生粉尘
工作面放顶、喷锚作业、干式充填等。
23、粒度:指矿尘颗粒的大小 分散度:指矿尘中各粒径的尘粒所占总体重量或数量的百分比
24、比表面积:指单位质量的矿尘总表面积。矿尘比重:矿尘比重是指矿尘的重量与同体积水在4℃时的重量之比。

带电性:悬浮于空气中的矿尘粒子，特别是高分散度的矿尘，一般都带有电荷。
湿润性: 矿尘的湿润性决定于尘粒的成分、大小、带电状态、温度和气压等条件。
燃烧性:在矿物的开采过程中产生大量粉尘，由于其比表面积加大，使其与空气及水的接触面积增大，因而增加了氧化产热的能力，在一定条件下能发生自燃现象。
爆炸性：某些矿尘（煤尘、硫化矿尘）在空气中达到一定的尝试范围，在外界高温、明火、放电火花、碰撞及摩擦等作用下能发生爆炸的现象。
25、矿井粉尘治理措施
一、控制尘源
（1）密闭尘源，用抽尘装置将粉尘抽入回风系统，再排放至地表或将粉尘抽入净化装置净化后，循环使用或送入进风巷道。
（2）在尘源处喷雾洒水，湿润并捕集粉尘。
（3）采取综合措施，即尘源密闭、喷雾洒水、通风排尘结合进行。
2、根据采矿作业各工序：
1）抵制凿岩时的粉尘
2）抑制爆破作业的粉尘
（1）、通风防尘
　（2）、喷雾
（3）、水封爆破
（4）、其它措施
爆破前对工作面及其四壁用水冲洗，可防止爆破时由于冲击波作用使已沉
降的粉尘重新飞扬，增加粉尘的含量。合理确定炮孔装药量及起爆方式以
降低爆破产尘量。
3）抑制装矿（岩）时的粉尘
（1）对矿岩堆进行喷雾、洒水是降低装矿时粉尘浓度措施。
（2）当采用机械装岩时，可采用在距工作面5米左右的顶板两侧，悬挂两个喷雾器进行降尘。
（3）井下刮板运输机、皮带运输机的装载点和转载点，矿车装车点及采场放矿漏斗口均可设置定点喷雾装置、降低产尘点的粉尘浓度。
4）抑制井下破碎硐室的粉尘
① 对破碎机进行整体密闭，尽可能减少敞天部分；
② 对于进料口、出料口以及不可能密闭的其它产尘点，必须采用喷雾洒水及水幕除尘；
③ 密闭空间要有足够的抽尘风量和负压，以防止粉尘外逸。
二、在传播途径上控制粉尘——风流净化
　 风流净化总的来说可以分为两大类：干式除尘和湿式除尘。
　　　1、水幕
　　　2、重力沉降室
　　　3、水浴除尘器
　　　4、冲击式除尘器
　　　5、泡沫除尘器
　　　6、电除尘器
三、个体防护
　佩戴防尘口罩。
四、综合治理
　　 “八字方针”。
　　　风——加强通风；
　　　水——坚持湿式作业；
　　　密——密闭尘源；
　　　护——个体防护；
　　　革——技术革新；
　　　管——科学管理；
　　　教——宣传教育，组织培训；
　　　查——检查测定。

26、水污染
排入水体的污染物超过水体的自净能力，而使水质恶化的现象。
分类：
1）影响因素：
（1）自然因素
① 雨水对各种矿石的溶解作用所产生的天然毒水
② 火山爆发、地震和干旱地区的风蚀作用所产生的大量灰尘落入水体所引起的水体污染
（2）人为因素
向水体中排放大量未经处理的工业废水、生活污水及其他废物，造成水质恶化
2）按污染性质分类：
（1）生理性污染：
污水排入水体后，引起感官性状恶化，衡量指标主要有臭、味、外观、透明度等。
（2）物理性污染：
污水排入水体后，改变了水体的物理性质，使混浊度增高，悬浮物增加，呈现颜色，水面飘浮气泡、油膜
（3）化学性污染：
污水排入水体后，改变了水体的化学性质，有机物会消耗水中大量的溶解氧，酸、碱污水使水的pH值发生变化，有毒物质超过一定量时，使水体变成“毒水“
（4）生物性污染：
病原微生物排入水体后，直接或间接使人感染或传染各种疾病
27、水污染物分类：
一、按污染物在水中表现的形态分类
　　1、悬浮物——指能以沉淀或过滤方法除去的颗料状污染。
2、胶状物——指不能靠沉淀或一般过滤方法除掉的物质，颗粒大小一般在0.001微米～1微米之间。
3、溶解物——指以分子或离子状态均匀分布在水中的物质，如酸、碱、金属离子等。
二、按污染物的性质分类
　　1、悬浮物——包括有机及无机悬浮物，如采矿、选矿过程中排出的废水里含有细微的矿物粉末、煤粒、泥沙、浮渣、填料及尾矿池内没有充分沉淀的物质，以及没有植被的疏松物质的流失和车间及设备场所跑漏的浮油等。
　　2、有机有毒物——如焦炉和高炉煤气洗涤含酚冷却废水、多环芳羟类及人工合成的稳定化合物等生产过程中的试剂及污水。
　　3、无机有毒物——在采、选、冶生产过程中排放而进入矿的水体。如：各种重金属（汞、镉、铅、铬、砷、磷、硒、锌、钴）氰化物、氟化物。
　　4、酸碱性水——如硫铁矿开采过程中矿石的氧化水解所生成的各种酸性水、或碱性水，它是金属矿山污染量最多的部分。
　　5、油类——除石油开采而外、一般矿山开采设备、各种车间及油库的各种油类由于漏、渗、滴等方式进入水体。
　　6、放射性——铀矿石及含铀的金属矿石在采、选过程中进入水体，对水造成污染。
　　7、病源微生物——如矿山生活污水及矿坑水中的大肠杆菌等。
28、
溶解氧是溶解于水中的氧，溶解氧对水的自净作用和水生物来说是不可缺少的。
污染程度高的水体DO指标很低或接近于“0”。
生化需氧量(BOD)：由于水中好氧性微生物的繁殖或呼吸作用而消耗掉的溶解氧量（毫克/升），在一定时间和温度下，有机物在微生物的参加下，发生生物化学过程时所需要的溶解氧量称为生化需氧量。有机物污染的指标，水体有机物污染越严重，则好氧性生物就越多
化学需氧量（COD）：用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需要的溶解氧量（毫克/升）。水体有机污染越严重，则用氧化剂氧化污染物所需氧量越多，则COD越高，而DO越低。 BOD和COD与水中的DO三者存在着内在的联系，在一个良好的水域环境中，要保持高的DO值和低的BOD值或COD值。
29、矿山水污染源
1）采掘工程、矿山围岩、矿石被长期浸泡溶解含有大量可溶性矿物的孔隙水、裂隙水或溶洞水；
2）露天矿坑或废石场受雨水的淋滤、渗透而溶解了矿物中可溶成分的废水；
3）选矿过程中为了洗选矿物而加入大量的有机药剂形成的尾矿水
30、矿山水污染的防治
俩方面：
1、从量的方面治理
2、是从污染程度上治理

一、减少矿区入水量
1、挖排水沟防止地表水进入矿区
2、填堵塌陷裂隙和废弃钻孔，防止渗漏。
3、减少废石堆积场地的外露面积
4、矿坑封闭
5、使矿区河流改道
6、排水疏干，　　
7留防水矿柱截住地面和井下各种水源
8、预先灌浆堵水。
9、构筑防水墙。
10、井口（坑口）标高必须高出历年最高洪水位。
二、改革工艺减少污染物的发生量
1、采用尽量不用水或少用水的工艺流程；
2、尽量不用或少用易产生污染的原料、设备及生产工艺；
3、采用无毒药剂，代替有毒药剂；
4、选用高效、高选择性的药剂以减少药剂的投放量；
5、选择产生污染少的选矿方法。
三、循环用水，综合利用
　 矿山采、选、冶生产供排水系统，用循环用水及重复用水系统，降低污染物的排放浓度和排放量，可节约水资源和回收部分有用矿物
四、矿山酸性水处理

31、噪声
心理学定义: 凡是人们不需要的声音称为噪声；即凡是妨碍交谈会议、妨碍学习、妨碍睡眠等有损于人的欲求、愿望目的的声音；
物理学定义：是由许多不同频率和强度的声波杂乱无章组合而成的
32、噪声分类
• 按频率: 低频（＜500Hz）、中频（500-1000Hz）、高频（﹥1000Hz）；
• 按传声介质 固体、气体、液体噪声
• 按随时间变化 稳态、非稳态、瞬时噪声
• 产生机理:
机械噪声：由于机械部件之间在摩擦力、撞击力和非平衡力作用下振动而产生；
空气动力性噪声：由高速气流、不稳定气流以及由于气流与物体相互作用产生;
电磁噪声：由于电磁场的交替变化而引起某些机械或空间容积振动而产生的；
33、噪声控制的一般方法
从声源上根治噪声（1）合理选择材料和改进机械设计来降低噪声（2）改进工艺和操作方法降低噪声（3）提高零部件加工精度和装配质量降低噪声
在噪声传播途径上降低噪声（1）总体设计上采取“闹静分开”原则（2）因地制宜：利用地形、地物（3）绿化：种植不同树木，使树疏密及高低合理配置
在噪声接收点采取防护（1）个人防护（2）常用防声用具
34、矿井热污染源
　　　1、地面空气温度
　　　2、空气压缩放热
　　　3、岩石温度影响（原岩放热）
　　　4、矿岩氧化放热
　　　5、机电设备放热
　　　6、矿井热水散发的热量
　　　7、其它热源——人体散热、爆破放热、凿岩、照明、混凝土水化作用。
35、矿井湿污染源
　　　1、地表大气的湿度；
　　　2、大气降水及地表水向井下渗透，通过蒸发使井下空气湿度增加。
　　　3、地下热水、涌水，矿岩含水等水分，向空气蒸发使井下空气湿度增加。
　　　4、井筒及巷道的淋水、滴水以及井下排水沟水分的蒸发。
　　　5、生产过程中用水的蒸发。
36、矿井热、湿污染的防治
1、通风降温
增加风量，改变通风方式，通风方法，减少通风路线长度，避开局部热源，下行风降温。（下行风缺点：风压大，设备的安全性差、下行风在工作面着火时容易发生爆炸事故）
2、人工制冷水降温技术
该种矿井降温技术主要有：井下集中式、地面集中式、井下地面联合集中式、分散式。
3、人工制冰降温技术
4、空气压缩式制冷技术
37、矿山堆积物：指矿山采、选 、冶生产过程中或生产结束后堆积于地面及井下的矿石、精粉矿、废石、煤矸石、废渣、冶金渣、尾矿等固体堆积物
38、矿山固体废物污染源　　
1、基建及生产剥离的复盖层、岩石
2、地面和井下开采过程中产生的表外矿石、煤矸石
3、露天或井下采出的矿石所形成的地面矿石堆
4、露天或井下采场爆下矿石
5、地面贮矿仓，井下各存矿硐室
6、尾矿、水砂、废石填充物料堆积场
7、运输装载卸下矿石
8、选矿无法回收的排放物
9、尾矿堆积场
10、炉渣、粉尘、沉淀物
11、生活和工业垃圾
39、固体污染物的危害
　　　1、占用土地、复盖森林、破坏植被
　　　2、污染土壤，危及人体健康
　　　3、堵塞水体、污染水质
　　　4、粉尘飞扬，污染空气
　　　5、尾矿坝坝基坍蹋及陷落，造成大范围的污染和危及人身安全
　　　6、金属流失、资源浪费、经济损失
40、治理措施
　　　1、综合利用，就地消化
　　　（1）作建筑材料
　　　（2）回收有用金属及其它物质
　　　（3）修建道路及工业和民用建筑场地
　　　（4）作露天采场采空区及井下回采空间充填料
　　　（5）改良土壤、农田肥料
　　　2、在废石堆及尾矿坝上复土造田或种植其它植物
　　　3、在堆积物上喷涂保护层

41、土地复垦：是指将废弃的矿山和正在开采的矿山进行土地回复工作。
42、复垦方法：
1.废石堆复地 充填 重整坡度 再种植
2.尾矿坝复地
用废石泥土或粗粒物料复地
在表面喷洒化学药物形成固化层
复地造田或复土选林
3.露天采空区复地

15、采矿生产对环境的影响
　1、采矿工作破坏地表植被，破坏地面景观，引起地表塌陷，水土流失
2、“三废”--采、选、冶的联合企业
　3、大气污染--露天矿开采
　4、噪声--采矿工业
　5、固废--废石 尾矿
18、局部天气和全球气候问题
酸雨、臭氧层的破坏、温室效应　　　
1、酸雨：
PH值小于5.65的雨水，包括有机酸和无机酸，主要为硫酸（中国）和硝酸
1）成因　　　
燃煤二氧化硫
燃烧石油
汽车尾气氮氧化物————氧化反应————硫酸雨滴和硝酸雨滴
2）危害
（1）大片森林死亡，农作物枯萎；
（2）抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾
等营养元素，使土壤贫瘠化；
（3）湖泊、河流酸化，毒害鱼类；
（4）建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程；
（5可能危及人体健康。
3）防治措施：
　　　1、原煤脱硫技术：40％一60％的无机硫。
　　　2、低硫燃料
　　　3、改进燃煤技术：液态化燃煤技术，利用加进石灰石和白云石，与二氧
化硫发生反应，生成硫酸钙随灰渣排出。
　　　4、烟气脱硫：用石灰法，可除去烟气中85％一90％的二氧化硫气体。
2.臭氧层破坏
1）成因：
制冷剂、发泡剂和喷射剂中大量使用氯氟烃和含溴氟烃消耗臭氧层物质
2）危害：
（1）臭氧每减少１％——地面受太阳紫外线的辐射量增加２％——人类患皮肤癌的患者增加５％-７％
（2）农作物叶片受损——抑制其光合作用——导致减产、劣化
（3）杀死水中的微生物，造成某些物种灭绝。
3、温室效应
1）成因：　　
大气CO2升高——太阳的短波辐射自由地射到地球
阻止地球的长波辐射
——地表大气层的温度升高
　包括：二氧化碳约占75％、氯氟代烷约占15%～20％，甲烷、一氧化氮。
2）危害：
　（1）温度升高，海平面上升，陆地面积减少，一些沿海城市消失；
　（2）造成一些生物种群灭绝；
　（3）海洋造氧植物死亡，又可能使CO2浓度加大，温度增加，形成恶性循环；
　（4）对全球气候有很大影响。