礦山開采對地下水環(huán)境污染的影響分析

司志遠

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局326地質(zhì)隊，安徽 安慶 246000）

地下水的主要來源是大氣降水，只存在于地殼巖石裂縫或土壤孔隙中，這就導(dǎo)致礦山開采工程將會污染地下水環(huán)境，影響地下水水質(zhì)[1]。淡水資源是人們?nèi)粘Ｉ钯囈陨娴馁Y源，但是隨著人們的浪費，淡水資源日益枯竭，人們對淡水的需求量卻沒有下降。礦山開采導(dǎo)致地下水環(huán)境遭受到污染，嚴重影響水資源的有效利用[2]。礦山開采中產(chǎn)生很多污染物，地下水環(huán)境一旦受到污染，不僅地下水的水體受到污染，污染物還會被含水介質(zhì)吸附，間接影響其他環(huán)境資源，使礦山開采區(qū)域附近范圍的環(huán)境資源價值均得到降低，如果已經(jīng)污染的地下水，被人為利用，還會引起急性或慢性中毒，甚至威脅人類的生命安全。因此，對礦山開采造成的地下水環(huán)境的污染情況進行深入分析，不僅對地下水環(huán)境治理有很大的價值，而且對礦區(qū)附近的整個生態(tài)環(huán)境治理有著重要的指導(dǎo)意義。

在國內(nèi)外研究中，關(guān)于礦山開采對地下水環(huán)境的影響，實際上在20世紀就已經(jīng)有很多國家的研究機構(gòu)和學(xué)者開始了研究與分析。特別是美國，早在1975年就討論了環(huán)境的修復(fù)和重建，很多依靠礦產(chǎn)的發(fā)達國家也已經(jīng)將對礦山研究的重點，轉(zhuǎn)移到環(huán)境的恢復(fù)與治理上。

在國內(nèi)的研究工作萌芽始于20世紀50年代，在國土資源部成立后，堅決杜絕先污染后治理的思想，專門提出了對礦山采礦導(dǎo)致的環(huán)境問題的治理策略，保護生態(tài)環(huán)境安全，并在后續(xù)的大量研究中取得了明顯的科研成果。研究礦山開采對地下水環(huán)境污染的影響分析，對進一步的環(huán)境治理有很大幫助。

1 礦山開采對地下水環(huán)境污染的影響分析

1.1 直接污染影響分析

礦山開采產(chǎn)生的廢石或工業(yè)廢物等污染物，這些污染物經(jīng)過雨水或其它水源的滲濾浸泡，形成酸性的滲濾液，經(jīng)過不規(guī)律的流動，對礦區(qū)地下水環(huán)境造成較大的危害。如一些重金屬廢水長期堆放在地表，經(jīng)過氧化微生物分解或雨水滲析等作用，將會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的金屬離子的酸性廢水，這些污水不經(jīng)處理就排放之后，對地表和地下水環(huán)境都有不同程度的污染。另外，對于煤礦而言，開采煤礦中產(chǎn)生的煤矸石和粉煤灰滲濾也會污染地下水環(huán)境，特別是在煤礦城市中，開采完成后，粉煤灰在灰場區(qū)內(nèi)排放堆存，經(jīng)過雨水的作用，煤矸石和粉煤灰中有毒有害元素將會滲濾到土壤中，并向淺層的地下水遷移，造成地下水環(huán)境污染，在一些實際考察中發(fā)現(xiàn)，被污染的地下水中含有大量細菌和大腸菌群，如果不加處理，長此以往，將不止影響地下水環(huán)境，還會對動植物造成危害，嚴重時危害人體健康。

礦山開采中除了產(chǎn)生大量滲濾液外，還會產(chǎn)生巖石孔隙水、礦坑水等各種污水，這些污水混合在一起含有大量硫化物，使水呈酸性，這是由于開采的礦山中礦石或圍巖附近有大量硫化礦物，經(jīng)過氧化分解后，溶解在礦井水中。礦山開采過程中良好的通風(fēng)條件使硫化合物更容易氧化分解，造成環(huán)境污染。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，如果不考慮回水利用，礦山開采將產(chǎn)生大量廢水，繼續(xù)污染礦區(qū)環(huán)境及地下水環(huán)境，污染范圍遠遠超過預(yù)測的范圍。

礦山開采產(chǎn)生的污水造成地下水污染，污染地下水環(huán)境的主要污染物主要有礦物雜質(zhì)、粉塵溶解鹽、煤顆粒、油脂氧化分解產(chǎn)物等，這些污染物會造成地下水由透明變成灰黑色，并且還會散發(fā)出少量的腥臭、腥味。以上內(nèi)容是礦山開采中產(chǎn)生的污染物對地下水環(huán)境造成的直接污染，接下來分析礦山開采對地下水環(huán)境造成的間接污染。

1.2 間接污染影響分析

礦山開采過程中，地下水位發(fā)生大幅度下降或者地表塌陷會導(dǎo)致泉眼或干枯的河道滲入到地下，污染地下水環(huán)境，這一過程就是間接污染。比如礦山開采引起地表塌陷，使第四系含水層和巖溶含水層之間出現(xiàn)了直接聯(lián)系，污染物順著第四系含水層就進入了巖溶含水層中。在第四系含水層中，含有大量亞砂土和砂礫石，其中，砂礫石與河床相同，受到污染的河水通過砂礫石層經(jīng)過塌陷，進入到巖溶含水層，造成巖溶水污染，進而造成地下水環(huán)境污染。

礦山開采中受到地表塌陷等因素的影響，會破壞原有的力學(xué)平衡，使上覆巖層失去力學(xué)平衡后，發(fā)生移動變形，嚴重時產(chǎn)生斷裂。當斷裂發(fā)生，含水層中的水會流向采空區(qū)，如果采空區(qū)面積此時實現(xiàn)充分采動，采空區(qū)中央的破壞速度將會小于采空區(qū)邊界破壞大的高度，這時含水層的水位大幅度下降，人們不得不放棄淺水層開采深層，開采深層時需要穿過上層水質(zhì)不好的水層，由于上層水中存在污染物，已經(jīng)被污染的水經(jīng)過外壁流入到巖溶含水層中，導(dǎo)致地下水環(huán)境污染進一步加重。

1.3 重金屬污染影響分析

重金屬污染主要是指重金屬本身或金屬化合物造成的環(huán)境污染，隨著人類對礦山開采的活動逐漸增多，很多重金屬進入到土壤和地下水中，嚴重破壞生態(tài)環(huán)境，特別是地下水環(huán)境，地下水環(huán)境遭到污染，嚴重影響人類對水資源的利用。

在礦山開采過程中，會產(chǎn)生很多重金屬元素，受到地層溶濾作用的影響，地下水中除了Pb以外，其他重金屬的含量都比地表水中的含量低，地下水中大多數(shù)的微量金屬如Cu、Zn、Hg、Cd、Pb等，很容易被巖土中的吸附劑所吸附，生成重金屬化合物，造成重金屬過量。除了吸附之外，還會發(fā)生沉淀現(xiàn)象。在礦山開采過程中，排污河流和污水滲坑的包氣帶里面存在硫還原菌，開采過程中重金屬與硫還原菌發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生重金屬硫化合物的沉淀，不僅如此，重金屬還會消耗氧，通過與其它物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生某些金屬化合物沉淀，從而造成地下水環(huán)境重金屬污染。

礦山開采對地下水，環(huán)境造成的重金屬污染，主要污染源是廢石、廢渣、工業(yè)廢物及礦業(yè)廢水等，將污染源與污染方式及各種物理化學(xué)作用結(jié)合在一起，得出地下水環(huán)境重金屬污染機理圖。如圖1所示。

圖1 地下水重金屬污染框圖

通過地下水重金屬污染機理圖可以明顯看出，礦山開采將會造成嚴重的地下水環(huán)境重金屬污染，這些污染如果通過地表水的滲漏補給農(nóng)田灌溉回歸水的補給，進入地下水含水層，導(dǎo)致地下水含水層的重金屬含量增加，將會嚴重影響動植物的生存，污染范圍擴大到農(nóng)田里，還會進一步對人體造成危害。

2 結(jié)束語

本文從礦山開采對地下水環(huán)境直接污染、間接污染和重金屬污染三個方面進行影響分析，研究了礦山開采中不同的污染物，對地下水環(huán)境造成的不同影響，以及地下水污染程度。通過以上研究過程可知礦山開采問題導(dǎo)致的環(huán)境污染是礦山開采中難以避免的一類問題，也是必須采取措施進行防范和治理的一個重要問題。對于礦山開采區(qū)域的地下水環(huán)境的保護工作，必須做到邊生產(chǎn)、邊治理，為礦山開采完成后的環(huán)境治理工作創(chuàng)造條件，保證礦山企業(yè)經(jīng)濟效益的同時，促進環(huán)境的保護。但是在上述影響分析中，缺少樣本數(shù)據(jù)的支持，希望在后續(xù)的研究中，能夠利用實際的樣本和數(shù)據(jù)，對礦山開采造成的地下水環(huán)境污染影響進行更詳細的分析。