金屬礦山巖土工程環(huán)境影響機理分析研究

付陽

摘 要：近年來隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，金屬資源的需求量也越來越大，金屬礦山的開采規(guī)模越來越大，隨之而來的是巖土工程中所引發(fā)的環(huán)境問題。本文圍繞金屬礦山巖土工程環(huán)境影響的機理進行了分析研究，概述了目前金屬礦山巖土工程對于環(huán)境影響的研究狀況，分析了巖土工程對環(huán)境可能造成的不利影響，并對其影響機理作了闡述，旨在不斷提升我國金屬資源開發(fā)技術(shù)水平的提升，推動金屬礦山開采行業(yè)加快走上高效化、環(huán)?；⒖沙掷m(xù)化的發(fā)展道路上。

關(guān)鍵詞：金屬礦山；巖土工程；環(huán)境；影響機理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.077

1 引言

在金屬資源需求量逐漸提升的今天，金屬礦山開采行業(yè)也進入了快速發(fā)展時期。而在金屬礦山巖土工程實施的過程中往往會因各種因素導致開采過程對生態(tài)環(huán)境造成直接或間接的不利影響。這種不利影響是不符合我國新時期生態(tài)文明發(fā)展戰(zhàn)略的，也是違背礦山開采行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展理念的，因此必須對金屬礦山巖土工程所可能給環(huán)境帶來的不利影響進行分析和研究，以改善和優(yōu)化各種技術(shù)策略，避免對環(huán)境造成危害。

2 金屬礦山巖土工程的環(huán)境研究概述

目前，在金屬礦山巖土工程的環(huán)境研究工作中已經(jīng)積累了一定的技術(shù)經(jīng)驗并取得了一定的成效。這一點不僅體現(xiàn)在巖土工程環(huán)境研究的單一學科越來越精細化和深入化，而且也體現(xiàn)在研究所覆蓋和涉及到的學科也越來越全面化，以環(huán)境學科為核心，逐漸向著環(huán)境學科與其他相關(guān)學科相融合的方向上發(fā)展。雖然礦山巖土工程的環(huán)境研究有了進步，但是在實際工作中仍然還有一些技術(shù)難題需要從業(yè)人員進行攻克。

其一，巖土工程生產(chǎn)過程中直接或間歇產(chǎn)生的廢棄物或造成的不利影響該如何解決和處理。目前金屬礦山巖土工程環(huán)境影響研究及應用僅僅注重在一些直接的廢棄物或污染物處理方面，但是對于巖土工程間接造成的不利影響方面的研究還十分匱乏和薄弱，尤其是目前巖土工程所造成的對地下水的不利影響方面是一個很大的難點。

其二，巖土工程環(huán)境影響的相關(guān)檢測和控制方法方面還不夠完善和高效。目前現(xiàn)有的應用技術(shù)和方法還相對簡單，所以在分析過程中存在的誤差較大，對分析結(jié)果的準確性有較大的影響。因此在這一方面急需加大研究力度，優(yōu)化工藝技術(shù)方法，完善各項指標和參數(shù)，盡可能減少過程中的分析誤差。

其三，巖土工程環(huán)境研究在全局化、系統(tǒng)化方面還十分薄弱。目前行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有的規(guī)范和標準僅僅適應于單一的研究面向，如水質(zhì)、土壤、大氣、巖層等等某一個方面，各個方向之間的技術(shù)資源和信息共享效率低，這就導致了在巖土工程環(huán)境影響研究工作中很容易出現(xiàn)割裂化，片面化、局部化。而生態(tài)環(huán)保改善目標的實現(xiàn)必須從生態(tài)環(huán)境的系統(tǒng)化和全局化來著眼，不僅要因地制宜，針對具體問題進行具體分析，做好每一方面的精細研究工作，同時還要從整個生態(tài)環(huán)保的大目標大方向著眼，抓住主要矛盾，做到系統(tǒng)和局部的有效平衡，使巖土工程環(huán)境影響研究中的規(guī)范、設計等環(huán)節(jié)及內(nèi)容能夠粗中有細，簡中有繁。

雖然目前在金屬礦山巖土工程環(huán)境影響研究領域仍有很多難題需要從業(yè)人員進行攻克，但是不得不承認，在該研究范疇內(nèi)，很多實際問題的研究在之前是沒有先例的，因此也預示著該領域的后續(xù)研究有著不可估量的創(chuàng)新空間。尤其是在國家生態(tài)環(huán)保及能源發(fā)展戰(zhàn)略的新形勢下，對于該行業(yè)中的相關(guān)企業(yè)及研究人員來說，既是挑戰(zhàn)，同時也是機遇。

3 巖土工程對環(huán)境可能造成的不利影響

巖土工程對環(huán)境可能造成的不利影響是多方面的，既有直接的不利影響，同時也有間接的不利影響。其中，直接的不利影響有：巖土工程施工過程中產(chǎn)生的噪音污染、粉塵污染、施工過程中各項工藝技術(shù)所涉及到的化學品污染、設備使用過程中的能耗及碳氧化物污染、巖土工程施工過程中產(chǎn)生的廢棄物污染等等。對環(huán)境可能造成的間接不利影響如：工程施工過程中廢棄物填埋或處理不當對土壤造成后續(xù)污染、廢物垃圾未及時分類和處理導致細菌病源體的聚集和繁殖，引發(fā)所在區(qū)域地下土壤和水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)平衡被打破，繼而隨著土壤和水環(huán)境的污染引發(fā)更大范圍的水體和土壤環(huán)境污染、巖土工程設計或施工技術(shù)有誤引發(fā)后續(xù)的坍塌、凹陷、山體滑坡、山洪災害等環(huán)境問題、巖土工程施工過程中，局部干擾或破壞了地下水流場的平衡狀態(tài)，引發(fā)地下水的滲流、潛蝕、管涌等現(xiàn)象同時造成地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)嚴重腐蝕等問題。這些問題或現(xiàn)象都屬于金屬礦山巖土工程對環(huán)境可能造成的不利影響。

4 巖土工程環(huán)境影響的機理分析

在巖土工程環(huán)境影響的機理分析和研究方面，目前主要集中以下三點：

其一，地下水的控制。由于金屬礦山巖土工程對地下水的影響更加隱蔽同時地下水屬于循環(huán)的動態(tài)平衡系統(tǒng)中，因此工程施工中一旦不能實現(xiàn)很好地截水，將引發(fā)更大范圍內(nèi)水體環(huán)境的嚴重污染，因而地下水的控制重要度和難度都很高。目前行業(yè)內(nèi)金屬礦山主要是采用截水帷幕的技術(shù)手段來實現(xiàn)巖土工程中的防滲問題。

其二，巖土的穩(wěn)定問題。由于金屬礦山巖土工程會涉及到地下空間開發(fā)，因此如果開發(fā)設計和施工技術(shù)有誤將造成地面凹陷、工程坍塌等安全事故及環(huán)境危害。而隨著金屬礦山的開采，礦場進入到深度開采階段，開采難度增大，巖土穩(wěn)定性的控制問題也越來越明顯，成為影響施工安全和環(huán)境危害的重要問題。

其三，重金屬的擴散及遷移性問題。針對金屬礦山的巖土工程環(huán)境影響，除了上述工程性的環(huán)境影響研究之外，需要針對不同金屬元素的擴散、吸附特性進行分析，結(jié)合工程施工工藝來設計出動態(tài)的數(shù)學及物理模型，實現(xiàn)對重金屬遷移性的有效控制。

5 結(jié)語

綜上，金屬礦山開采企業(yè)及相關(guān)從業(yè)人員必須加大對巖土工程環(huán)境影響的研究力度，加快攻克當下行業(yè)內(nèi)的技術(shù)難題，爭取早日實現(xiàn)金屬礦山開發(fā)和生態(tài)環(huán)?？沙掷m(xù)的發(fā)展目標。

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