探礦工程對(duì)環(huán)境的影響與保護(hù)策略研究

黃仙坤，鄭 瑞

（湖北省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊(duì)，湖北 宜昌 443100）

探礦工程對(duì)環(huán)境的影響較為深遠(yuǎn)，水污染、大氣污染、噪聲污染屬于其中代表，由此催生的環(huán)境破壞問(wèn)題必須得到重視。近年來(lái)我國(guó)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)力度不斷提升，為規(guī)避相關(guān)環(huán)境污染問(wèn)題，綠色勘察技術(shù)必須得到科學(xué)合理應(yīng)用，這正是本文研究的關(guān)鍵所在。

1 探礦工程對(duì)環(huán)境的影響

1.1 水污染

探礦工程帶來(lái)的水污染問(wèn)題較為嚴(yán)重，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：第一，鉆進(jìn)事故等引發(fā)的鉆進(jìn)泄露會(huì)導(dǎo)致地下水、地下河中直接排入未經(jīng)處理的廢水，這會(huì)導(dǎo)致水污染問(wèn)題出現(xiàn)；第二，鉆進(jìn)過(guò)程中未經(jīng)處理的廢水直接排放，項(xiàng)目附近河流會(huì)因廢水而污染；第三，完成鉆進(jìn)工程后，周?chē)鷰r土層因井中的廢水滲透而污染，進(jìn)而影響水污染。值得注意的是，上述廢水含有重金屬、混凝劑、發(fā)泡劑、稀釋劑等有毒有害物質(zhì)，水污染會(huì)隨地下水系及河流系統(tǒng)擴(kuò)散，污染范圍較大，很多時(shí)候會(huì)威脅礦區(qū)外的群眾[1]。

1.2 大氣污染

有毒有害氣體很容易在探礦工程施工過(guò)程中產(chǎn)生，大氣環(huán)境很容易因此受到影響。探礦工程施工產(chǎn)生的氣體不僅會(huì)威脅施工人員安全，還能夠隨氣流的運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散，長(zhǎng)期吸入會(huì)導(dǎo)致人體呼吸道和肺功能受到嚴(yán)重?fù)p害，天然氣鉆進(jìn)施工可能出現(xiàn)的硫化氫泄露等事故便屬于其中典型，這類(lèi)事故帶來(lái)的環(huán)境污染和人身安全威脅必須得到重視[2]。

1.3 噪聲污染

探礦工程施工產(chǎn)生的噪聲污染也不容忽視，車(chē)輛運(yùn)行、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)、爆破均可能引發(fā)這一環(huán)境污染問(wèn)題。對(duì)于數(shù)量繁多、工作量較大的探礦工程機(jī)械來(lái)說(shuō)，施工過(guò)程中的噪聲較大，這種污染會(huì)對(duì)人的生活和健康造成嚴(yán)重影響，同時(shí)對(duì)附近的動(dòng)植物也會(huì)產(chǎn)生一定負(fù)面影響，如導(dǎo)致物種滅絕或遷移，因此噪聲污染問(wèn)題同樣需要設(shè)法應(yīng)對(duì)。

2 探礦工程環(huán)境保護(hù)策略

2.1 提高勘查水平

為強(qiáng)化探礦工程環(huán)境保護(hù)，可首先從勘查技術(shù)入手，為提高勘查技術(shù)水平，需對(duì)規(guī)劃施工進(jìn)行針對(duì)性強(qiáng)化?？紤]到探礦工程施工產(chǎn)生的廢水含有大量有毒有害物質(zhì)，同時(shí)噪聲污染問(wèn)題也較為嚴(yán)重，因此在具體施工開(kāi)始前，必須對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境結(jié)構(gòu)開(kāi)展全面評(píng)估，同時(shí)明確認(rèn)識(shí)施工范圍。探礦工程施工場(chǎng)地應(yīng)建設(shè)于道路兩側(cè)等部位，為保證材料在極其脆弱環(huán)境中運(yùn)輸帶來(lái)的影響能夠降到最低，可考慮采用直升機(jī)、起重機(jī)、拖拉機(jī)等設(shè)備，路面植被受到的損害可隨之下降。此外，探礦工程施工還需要優(yōu)選技術(shù)水平和綜合素質(zhì)較高的人員，施工隊(duì)伍的環(huán)保意識(shí)培養(yǎng)也需要得到重視[3]。

2.2 強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)

為更好降低探礦工程對(duì)環(huán)境造成的影響，環(huán)境保護(hù)的強(qiáng)化也需要得到重視，具體可從探礦工程產(chǎn)生的廢泥漿入手，包括地面設(shè)備的沖洗水、打水泥塞廢水、廢棄泥漿，這類(lèi)廢泥漿具備不可控排放、間歇性排放、污染物種類(lèi)多樣、點(diǎn)多面廣等特征，一般污染物由硫化物、重金屬等組成，如無(wú)法合理處理鉆探施工產(chǎn)生的廢棄泥漿，隨意排放將引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。因此，需要嚴(yán)禁直接排放無(wú)回收價(jià)值漿液的行為，嚴(yán)格落實(shí)三級(jí)凈化無(wú)害處理，條件允許的情況下還需要回收利用有價(jià)值漿液。此外，施工還應(yīng)盡可能選用環(huán)保泥漿，在關(guān)注泥漿性能和鉆探工藝的同時(shí)，泥漿原料可能帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題和具備的毒性危害也需要得到重視，具體可從泥漿處理劑的優(yōu)選入手，避免大范圍高濃度的有毒、有害處理劑在探礦工程施工過(guò)程中聚集?？刹捎蒙锞酆衔锃h(huán)保泥漿進(jìn)行施工，在保證封堵、潤(rùn)滑、坍塌等鉆探性能的同時(shí)，具備生物自然降解特性的生物聚合物環(huán)保泥漿在預(yù)防環(huán)境污染、維持外界酸堿平衡方面也能夠發(fā)揮積極作用，這類(lèi)新型材料的應(yīng)用可較好服務(wù)于探礦工程的環(huán)境保護(hù)。

2.3 恢復(fù)周邊環(huán)境

為降低探礦工程環(huán)境影響，工程結(jié)束后的周邊環(huán)境恢復(fù)極為關(guān)鍵。如于存在大量珍稀動(dòng)植物的地區(qū)進(jìn)行探礦工程施工，探礦工程對(duì)環(huán)境的污染往往較為嚴(yán)重，此時(shí)必須針對(duì)性考察生態(tài)環(huán)境，編制相關(guān)預(yù)案，以此及時(shí)發(fā)現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題并及時(shí)進(jìn)行治理。以高原地區(qū)的探礦工程施工為例，如工程導(dǎo)致面積較大的高原植被破壞，植被損害可基于人工植草恢復(fù)，以此保證當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境受到的影響降到最低。此外，在施工環(huán)境和經(jīng)濟(jì)條件允許情況下，綠色修復(fù)的針對(duì)性開(kāi)展也不容忽視，如采用草皮移植、植樹(shù)造林等措施，將現(xiàn)有草皮于探礦工程開(kāi)始前移植到其他地方，工程完成后移回原處，探礦工程環(huán)境影響即可進(jìn)一步降低。

3 實(shí)例分析

3.1 工程概況

為提升研究的實(shí)踐價(jià)值，本文以某勘查區(qū)作為研究對(duì)象，自探礦權(quán)設(shè)立以來(lái)，該區(qū)域累計(jì)查明黃金儲(chǔ)量達(dá)到49t。結(jié)合詳查工作基礎(chǔ)，需提升地質(zhì)工作程度到勘探程度，共設(shè)計(jì)15 個(gè)鉆孔、18500m 的鉆探工作量，在距村莊不遠(yuǎn)的農(nóng)田內(nèi)設(shè)置多數(shù)勘探孔。結(jié)合同類(lèi)工程經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，該探礦工程對(duì)生態(tài)環(huán)境擾動(dòng)較大，具體影響主要表現(xiàn)為對(duì)土壤、水體、植被、動(dòng)物、地貌組成生態(tài)系統(tǒng)的擾動(dòng)，如生活垃圾、泥漿、機(jī)器油污帶來(lái)的水土污染，以及車(chē)輛造成的植被破壞、道路修筑帶來(lái)的植被損毀和地貌破壞。為降低環(huán)境影響，案例工程圍繞影響環(huán)境的因素開(kāi)展了針對(duì)性分析，最終鎖定了三方面主要因素：第一，鉆探施工對(duì)農(nóng)作物的擾動(dòng)和部分土地的占用；第二，廢棄油污、泥漿材料滲漏對(duì)地下水、植被、土壤等造成的污染；第三，施工現(xiàn)場(chǎng)噪聲對(duì)周邊居民、動(dòng)物造成的影響。

3.2 編制綠色勘查建設(shè)規(guī)劃

為降低案例探礦工程對(duì)環(huán)境的影響，工程針對(duì)性編制了綠色勘查建設(shè)規(guī)劃，這一規(guī)劃嚴(yán)格貫徹了“綠色、創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、開(kāi)放、共享”與“綠水青山就是金山銀山”理念，重點(diǎn)突出了環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約內(nèi)容，最終基于責(zé)任分工和管理流程完成了綠色勘查規(guī)劃。規(guī)劃明確了綠色勘察具體目標(biāo)和主要任務(wù)，提供一系列實(shí)用性較強(qiáng)的保障措施，探礦工程的綠色勘察建設(shè)獲得了路徑支持，綠色勘查標(biāo)準(zhǔn)和制度的制定也獲得了依據(jù)，如《固體礦產(chǎn)綠色勘查工作標(biāo)準(zhǔn)》、《綠色勘查項(xiàng)目建設(shè)管理辦法》，這類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)和制度在案例探礦工程建設(shè)中得到了嚴(yán)格遵循。

3.3 推行標(biāo)準(zhǔn)化管理

案例探礦工程在勘察設(shè)計(jì)優(yōu)化中投入了大量精力，在應(yīng)用綠色勘察技術(shù)的過(guò)程中，嚴(yán)格推行了標(biāo)準(zhǔn)化管理，具體采用了圖1 所示的一基多孔設(shè)計(jì)。

所謂一基多孔，指的是多個(gè)鉆孔在一個(gè)基臺(tái)進(jìn)行施工，這種設(shè)計(jì)不僅能夠較好實(shí)現(xiàn)勘查技術(shù)規(guī)范要求的滿(mǎn)足，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)施工對(duì)生態(tài)環(huán)境擾動(dòng)和土地占用的減少，綠色勘查理念得到了較好落實(shí)。在推行標(biāo)準(zhǔn)化管理的過(guò)程中，工作還重點(diǎn)開(kāi)展了現(xiàn)場(chǎng)布置優(yōu)化，機(jī)臺(tái)的分區(qū)化、定置化管理得以遵循標(biāo)準(zhǔn)化管理要求開(kāi)展。在布置機(jī)臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)前，工程針對(duì)性開(kāi)展了圖2 所示的機(jī)臺(tái)布置設(shè)計(jì)，后期布置嚴(yán)格遵循該設(shè)計(jì)開(kāi)展，同時(shí)落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化管理，施工區(qū)環(huán)境擾動(dòng)、占地面積減少得以更好實(shí)現(xiàn)。

3.4 充分利用新型技術(shù)

為保證綠色勘察技術(shù)更好服務(wù)于案例探礦工程，工程基于綠色發(fā)展原則，充分利用了一系列新型技術(shù)，如對(duì)鉆機(jī)開(kāi)展節(jié)能改造，在優(yōu)化鉆機(jī)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中將原有離合器去除，配置軟特性啟動(dòng)控制柜，以此實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速和變頻控制，普通電機(jī)停止和啟動(dòng)、離合器分離和接合帶來(lái)的沖擊得以降到最低，鉆機(jī)的使用壽命在這一保護(hù)下大幅延長(zhǎng)。同時(shí)采用同功率變頻電機(jī)開(kāi)展了電機(jī)改造，過(guò)載能力強(qiáng)、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩高的變頻電機(jī)在節(jié)能方面表現(xiàn)出色，且能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)極調(diào)速，可實(shí)現(xiàn)20%以上的電耗降低。鉆機(jī)故障率在改造后大幅降低，隨之減少的維護(hù)工作量也能夠證明新型技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。工程的技術(shù)革新還圍繞沖洗液循環(huán)系統(tǒng)開(kāi)展，以往傳統(tǒng)水泥抹砌工藝的池槽被淘汰，工程采用玻璃鋼材質(zhì)的池槽，一次性使用可規(guī)避效率低下的養(yǎng)護(hù)工作，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)防滲效果優(yōu)化、重復(fù)使用，資源節(jié)約、成本降低得以實(shí)現(xiàn)。多級(jí)隔板加設(shè)于循環(huán)槽中間，這使得巖粉沉淀時(shí)間縮短、沉淀效果提高，16g/L 的流出循環(huán)液巖粉含量得以降低至5g/L，實(shí)現(xiàn)了68.75%的降低。工程還同時(shí)針對(duì)性設(shè)計(jì)了池槽蓋板，并使得泥漿池頂部和循環(huán)槽在安裝時(shí)至少高于地面10cm，泥漿因雨水外溢問(wèn)題得以規(guī)避，同時(shí)省略了以往需要設(shè)置的巖粉池、泥漿池安全圍欄，更加合理布置的沖洗液循環(huán)系統(tǒng)使得工程的環(huán)保性能進(jìn)一步提升。

3.5 其他環(huán)境保護(hù)措施

為規(guī)避案例探礦工程產(chǎn)生的廢棄物引發(fā)污染問(wèn)題，在完成無(wú)污染施工后，工程機(jī)臺(tái)針對(duì)性回收了漿液并進(jìn)行循環(huán)利用。對(duì)于施工過(guò)程中產(chǎn)生的巖粉，采用無(wú)害化集中處理方式，不對(duì)外排放，同時(shí)巖粉處理登記需嚴(yán)格開(kāi)展。施工現(xiàn)場(chǎng)布置有分類(lèi)垃圾箱，用于分類(lèi)存放機(jī)臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)生活垃圾，垃圾定期開(kāi)展無(wú)害化集中處理。對(duì)于施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢油，定期進(jìn)行回收，在油水分離處理后進(jìn)行二次利用，環(huán)境污染問(wèn)題得以進(jìn)一步規(guī)避。為規(guī)避揚(yáng)塵和土壤污染問(wèn)題，鋪設(shè)環(huán)保土工布于施工現(xiàn)場(chǎng)，可基于進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的車(chē)輛臨時(shí)收起對(duì)應(yīng)位置土工布，完成作業(yè)后恢復(fù)土工布原狀態(tài)；為控制工程噪聲污染，案例探礦工程圍繞周邊村莊開(kāi)展了針對(duì)性調(diào)研，并最終布置了隔音墻于機(jī)臺(tái)施工區(qū)四周，隔音墻高度為2m，結(jié)合針對(duì)性檢測(cè)可以確定，隔音墻布置后存在64dB 內(nèi)的噪聲分貝，工程噪聲得以實(shí)現(xiàn)綠色勘查標(biāo)準(zhǔn)要求的滿(mǎn)足，工程對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)一步降低。

4 結(jié)論

綜上所述，探礦工程對(duì)環(huán)境的影響較為深遠(yuǎn)。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的提高勘查水平、強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)、恢復(fù)周邊環(huán)境、推行標(biāo)準(zhǔn)化管理等內(nèi)容，則提供了可行性較高的探礦工程環(huán)境保護(hù)路徑。為更好降低探礦工程帶來(lái)的環(huán)境影響，以鉆代槽的推行、設(shè)備搬遷的減少、輕型鉆探設(shè)備的應(yīng)用、物資搬運(yùn)方式的優(yōu)化同樣需要得到重視。