煤矸石水污染

2019-06-21 版权声明 举报文章

阜新矿区曾是我国重要的产煤基地,建国50多年来,阜新矿区生产煤炭约5.2×108t,为国家经济建设和人民生活做出了很大贡献。但由于受资金、生产规模、现有技术水平限制,以及对短期利益的盲目追求,造成被开采出的煤矸石排放没有规划,堆满了整个矿区,日积月累形成了矸石山,不仅侵占了大量耕地,而且矸石山长期接受大气降水,形成的淋滤液带有各种有害元素渗入地下含水层,造成地下水污染,各种卫生指标严重超限,对人体造成危害。所以研究阜新矿区煤矸石对地下水的污染及治理措施,关系到矿区人民的生活和身体健康,净化环境,变害为宝,即迫切又重要。

1阜新矿区矸石山堆放现状

据调查,阜新矿区从新邱-海洲-东梁-艾友、清河门都有矸石的堆放,占地总面积约40km2,总堆积量约13亿m3,据统计,阜新矿区堆积量达1×108m3以上的大型矸石山3座,堆积量0.1×108m3以上的中型矸石山5座,堆积量0.01×108m3的小型矸石山5座,不具规模的矸石山340余座。(见图1)其中海洲露天矿矸石山远近闻名,占地总面积达18.40m2,堆积量8.4亿m3,堆积厚度在45~60m。虽然矿区煤炭开采量逐年减少,但必竟还有孙家湾立井、五龙立井、艾友立井等国有煤矿及一些地方小矿在生产,矸石的排量仍在180万吨/年左右,矸石山还在增长。虽然近年来阜新矿区对煤矸石进行了处理及利用,但处理率及利用率不足50%。

2阜新矿区矸石山对地下水污染

2.1矸石山对地下水污染过程及危害

矸石山接受大气降水,形成了淋滤液,由于本区地下径流条件较好,地下水交替积极,所以淋滤液很容易渗入地下含水层。由于风化和雨水淋溶,促进了有害重金属的活性,矸石山被溶解析出的有害元素有Cd(镉)、Pb(铅)、Jg(汞)、Cr(铬)、Cu(铜)、Zn(锌)、Al(铝)、Ca(钙)等,还有一些酸性物质,它们的重性很大,能在环境中蓄积于动植物体内,对人体健康产生长远的不良影响。

2.2阜新矿区矸石山对地下水污染现状及程度评价

通过调查,矿区内受矸石山淋滤液污染的主要河流有北沙河、长营子河、细河、转角庙河、五道桥河、伊吗图河、清河、汤头河等,还有部分民井、鱼塘及水库,有害物质通过地表渗入地下,使地下水遭受严重污染,距矸石山越近,水位越高,污染程度越严重,民井、鱼塘均有异味,居民对此反映强烈。近年来通过对部分观测点地下水样的各项化学指标检测得知:总硬度1016.81mg/l(超标2.26倍);矿化度1831.25mg/l(超标1.83倍);硝酸盐320.00mg/l(超标16倍);亚硝酸盐1.6mg/l(超标80倍);硫酸根410mg/l(超标1.64倍);氯离子378.86mg/l(超标1.5倍)。

2.3阜新矿区地下水污染的特点

矿区内矸石山淋滤液对地下水体的污染与其它类污染源污染地下水体有几个不同特点:

①隐蔽性。即使地下水遭到了较严重的污染,但它还是无色无味,不易签别,有毒有害的地下水,对人体的影响往往是慢性的长期效应。

②难以逆转性。地下水一旦遭到污染,就难以恢复,仅靠含水层本身自然净化,所需时间太长,某些污染可被土壤和含水层介质吸附后发生解吸,再吸附。

③运移性。淋滤液进入地下含水层后,随地下水的运移,使污染面积越来越大。

④长期性。矸石山的堆积往往历经数十年、上百年,淋滤液的下渗也是一个长期过程,要从矸石山顶逐渐淋滤经土壤层渗至含水层,这一过程,也需数十年至上百年。

⑤污染离子多样性。矸石山污染的地下水,与工厂排出的废液、废渣等较单一的有害元素不同,矸石山的淋滤液对地下水的污染会导致数种甚至达十余种元素超标。

3防止矸石山对地下水污染的措施

3.1行政措施

建立一套严格的行政措施和管理体制来规范矸石山的堆放行为,要定期组织检查矸石山对地下水污染程度,并开展治理工作,尽量将因矸石山淋滤液造成地下水污染的灾害程度减至最小。

3.2技术措施

在选择排放地点时,必须搞清其地质条件及水文地质条件,要选择透水性差,裂隙不发育的基岩、粘土岩、亚粘土层及潜水位埋深较大的地方进行排放,这样淋滤液的污水不容易渗入地下水中,即使有少量渗入,也具有净化空间、净化时间和净化能力,不可设在可供饮水的含水层地区,矸石山的底部最好铺制人工隔水层。

3.3污染含水层的治理

选择针对清除污染物的试剂投入含水层内,分解有害物质,目前阜新矿区内已考虑用高锰酸钾除砷,利用臭氧分解油质有机物,利用氧化还原环境除去铁、锰,减少溶解有机碳的含量,同时又可促使氰的分解等。还有利用微生物分解地下水中的某些有机成份,降低或清除污染浓度。

4煤矸石的综合利用

消灭矸石山,最好的办法是减少煤矸石排放量,对煤矸石进行综合利用,使其变害为宝,煤矸石的利用途径很多,适合阜新矿区的可分为三类。

4.1煤矸石的热能利用

①经过简单水洗或机械筛选回收煤炭。

②用煤矸石掺煤炭作为沸腾炉燃料,使其不经筛选就可以使用。

③清河门二井、艾友立井、海洲露天的煤矸石含碳量较高,适合加工粉末,制做蜂窝煤。

4.2煤矸石的化学利用

煤矸石中含有硅、铝、铁、钛、锰、镍、钒、钼、汞等多种元素,对于阜新矿区来说,有大量的矸石山资源,进行全面的煤矸石成份分析,选出合理的工艺流程进行化工生产,定能达到回能能源,化废为宝,创造经济效益的目的。

4.3煤矸石的建材利用

煤矸石作为建筑材料,是当前煤矸石综合利用的主要途径,根据煤矸石中C、SiO2、Al2O3含量不同,可烧制不同型号的砖,目前阜新市就有建筑商利用煤矸石制做空心砖,阜新矿业集团用煤矸石制做普通砖,已投入建材市场。

5建议

阜新矿区矸石山形成的淋滤液不仅污染了地表水,更主要是严重的污染了地下水,给人民的生活及身体健康带来严重危害,对阜新地区的环境造成污染,建议这一问题应受到政府部门及阜矿集团的高度重视,为减弱地下水的污染、对矸石山的防治及综合利用加强研究及探讨,并制定出有效措施,使矸石山淋滤液对地下水造成污染的现象得以解决。

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