地质环境问题范文
地质环境问题范文(精选12篇)
地质环境问题 第1篇
矿山环境地质与地质环境的关系密切, 两者既有联系, 又有不同。环境地质, 是环境学与地质学两门学科的综合, 它主要就是研究人类活动对于地质环境的影响, 地质环境在这里是被研究的对象。而地质环境, 则是一个整体概念, 它包括自然空间中的水, 土壤, 沙石, 大气等等。矿产在被开采的过程中, 常常伴有很多地质问题, 人们对于经济的过度追求, 也使得矿山周围的环境遭到了严重的破坏。这些地质灾害和环境问题, 对人们的生产和生活将会造成非常严重的影响。矿山环境地质的内容就是研究人类活动与地质环境之间的关系。人类在开采矿石的过程中, 一定要尽量减少对矿山环境的破坏, 这是矿产开采工作能够顺利进行的保障, 也是社会可耻发展的需要。
2 矿山地质环境与地质灾害
矿山环境地质是介于矿山地质学与环境学之间的边缘学科。它主要研究在矿山开采过程中, 自然地质作用人为地质作用与地质环境之间的相互影响与作用, 及由此产生的环境污染与破坏问题, 从而达到合理开发利用矿产资源和保护地质环境的目的。矿山作为人类工程活动对地质环境影响最为强烈活动的场所之一, 人类在开发利用矿产资源的同时, 也改变或破坏了矿区的自然地质环境, 从而产生众多的地质灾害, 影响人类自身的生存环境。矿山地质灾害是由于人为的采矿活动所直接引起或诱发的灾害, 可对生态环境和自然资源造成严重危害和破坏。矿业活动对地质环境造成的破坏是显而易见的。矿山开采开山弃石, 加速水土流失, 引发地表塌陷山体滑坡;矿山抽排水造成地下水位下降矿区周围地下水资源枯竭, 地下开采诱发地震岩爆冒顶片帮突水瓦斯爆炸地面开裂及沉陷等。因此, 研究矿山地质灾害的发生及发展规律, 提出防治灾害的措施, 对保护矿山地质环境显得尤为必要。
3 矿山环境地质
矿产资源的开采过程, 原本就是一个地质环境被破坏的过程, 也就是说, 人类只要需要矿产资源, 只要矿产的开采活动一直存在, 那么矿山环境地质问题就不会消失。人类能够做的就是尽量将开采过程中对于矿山地质环境的破坏程度降到最低。矿产的类型不同, 其在开采的过程中, 所带来的地质灾害类型也会不同, 对人们以及周围环境所造成的影响程度自然也不相同。同时, 矿山环境地质问题还与工人开采方式与开采强度有着密切的联系, 环境地质作者通过对以往记录的分析, 总结出了以下几类:
3.1 环境污染问题。
矿石在开采的过程中, 会造成空气质量下降, 土壤污染, 垃圾废物等众多环境问题, 大型机械在运作的时候, 还会产生很多噪音, 与废气, 这些废气中, 有些还是有毒气体。由于我国在矿石开采方面的相关法律政策还不够完善, 使得很多企业, 没有对这些垃圾废物经行处理, 或者处理的不够彻底, 就直接排放到了自然环境中。这些垃圾废物越积越多, 对矿山周围的环境以及人们的身体将会造成非常大影响。
3.2 生态破坏。
矿产资源开采对于生态的破坏十分严重, 由于矿产资源的开采十分艰难, 大型开采工具以及小型的斧凿都是十分常见的, 这些工具主要是进行挖掘, 开凿的工作, 这些活动对于矿山地貌的改变非常巨大, 并且在这个过程中, 很多植被会被破坏, 这样的情况, 将会造成泥石流灾害的频发发生。使水系统, 自然景观以及很多文化遗址遭到严重的破坏。导致生态问题的原因很多, 废气废水, 以及过度的开采等等都会对其造成严重的危害。
3.3 地质灾害。
主要有崩塌、地面陷落、地面沉降、滑坡、地裂缝、水土流失、泥石流等。致使地质灾害出现的主要原因是矿山开采强度过大, 导致矿区地质环境的应力失去平衡, 进而引发各种地质灾害。地质灾害带来的危害强度远远比生态破坏、环境污染更为剧烈。相比于环境污染以及生态破这类危害速度较缓慢的问题来说, 地质灾害能够在短时间内给矿山企业以及矿山生产人员的财产和生命造成严重的损失。
4 矿山地质灾害
矿山地质灾害, 与矿石开采互动相伴相生, 也就是说, 矿石在被挖掘出来的过程中, 必然会对周围地质造成巨大影响, 进而产生连锁反应, 引发很多地质灾害的发生。现阶段我国对于矿石的需求量依旧很大, 矿山的分布广与规模大, 开采模式依旧比较粗放。这些都是造成我国矿山地质灾害频繁发生的因素, 矿山地质灾害的主要以下几个表现形式:
4.1 崩塌。
崩塌多指矿山区域坡度较大的斜坡上的土壤、尾矿以及岩石等物质因为承受不住重力的影响, 而脱离其原来的位置, 进而引发崩塌、滚落等现象。导致矿山崩塌的因素有很多, 其中最为主要的两个方面是矿坑设计和尾矿堆积不合理。
4.2 滑坡、泥石流。
滑坡是指矿山地区较高斜坡上的土壤、碎石等物质承受不住雨水的冲刷或是受地震等地质活动的影响, 在自身重力的作用下呈整体状向斜坡下方移动或是呈分散状向斜坡下方流动。泥石流是指经过强降雨以后, 大量的地表径流携带着土壤、碎石、岩块等物质快速从山坡上流至山坡下, 并在低洼处堆积起来的现象。
4.3 地面陷落。
地面塌陷是采矿活动中, 十分常见的一种地质灾害, 它是由于地下水位下降或者缺失, 而导致地面突然下沉, 造成这种现象的原因有很多, 一般情况下, 矿石再被挖掘出来之后, 工作人员应该采取有效的措施, 将其所造成的空洞填满, 这样才能保障地面不会塌陷, 但是如果这方面的措施没有做好, 就会出现地面陷落的情况。由于地面陷落, 没有预警, 事发突然, 并且多发于人口密集地带, 这样就会给人们的生命安全造成严重的威胁。它不但会造成地表设施的严重损坏, 还会对其周围的地质环境产生影响, 甚至会带来联锁反应, 使其地质稳定性下降。
结束语
人类社会需要进步, 经济需要发展, 但是我们不能为了这些目标, 而肆意的对自然和资源进行无休止的采伐和挥霍。矿产资源是我国宝贵的自然资源, 它能够为我国的经济创收巨大的贡献, 但是, 在环境与资源问题不断严重的形势下, 我们应该以可持发展的理念为活动的原则, 最大限度的减少矿产开采过程中, 对于地质环境的破坏。与此同时, 相关的部门企业和工作人员, 要建立紧急预案, 在灾害发生时, 第一时间拿出解决问题的措施, 这样才能将损失降到最小, 使人们的生命财产得到有效的保障。
参考文献
[1]李强, 朱锟, 张静等.矿山环境地质灾害现状与治理研究[J].科海故事博览·科技探索, 2012 (8) .
宽甸县矿山地质环境问题与治理 第2篇
宽甸县矿山地质环境问题与治理
通过对宽甸矿山地质环境存在问题进行分析,确定治理工程,提出矿山环境保护建议.
作 者:解永刚 周雅红 王立刚 张娅琴 XIE Yong-gang ZHOU Ya-hong WANG Li-gang ZHANG Ya-qin 作者单位:宽甸县矿山设计室,辽宁,宽甸县,118200刊 名:有色矿冶英文刊名:NON-FERROUS MINING AND METALLURGY年,卷(期):200824(3)分类号:X75关键词:宽甸 矿山环境问题 治理工程 建议
当代地质环境问题及其防治对策 第3篇
关键词:地质环境问题;评估;对策
许多地质灾害等问题是自然力作用的产物,但是地质环境问题凸显则是在工业化迅猛推进与城市经济体的几何数级的增长的形式下才产生的,在各种经济指标持续增长的同时,种种地质环境问题也相伴而生,如地下水开采引发的种种地质环境问题、农业生产中化肥的使用、生产生活废物对地下水的污染、地质灾害以及其他地质问题对城市等人口密集区的威胁等等,都是制约人类生存和可持续发展的地质环境问题。
1 地质环境问题
我国当前的地质环境问题的产生虽然有自然环境因素的作用存在,但很多问题的凸显和恶化也是人类的生产生活活动的失范造成的。通过研究发现,我国当代存在以下几类主要的地质环境问题。
1.1 地下水开采引起环境地质问题
地下水的超强度的开采利用引发了许多严重的环境地质问题。一是长期无节制的抽取地下水使区域内的地下水位线不断呈下降趋势,无度的开采甚至使得地下水失去了水源补给,造成泉干水枯的后果。二是随着开采量增大,微咸水的水力坡度也随之增大,从而使得微咸水的渗入的强度也相伴增强,其最严重的恶果是地下水的矿化度和总硬度逐年升高,水质恶化而对人民身体健康造成影响。三是地下水的枯竭会引发区域内的地上部分出现沉降,从而威胁人民的财产人身安全,具有很大的破坏性。我国沿海的部分工业城市就出现过此种情况,最近出现这种现象的是上海,而后天津以及浙江部分城市也出现了此种情况。
1.2 地下水污染
地下水的污染源很多是人为原因造成的污染,当然也不排除自然原因的影响,但相对来说影响较小。人为原因包括工业污染、生活污染以及农业用肥污染。人为原因的污染途径也并非完全一致,科学界提出了连续入渗型污染和间歇入渗型污染两种分类。在工业集中区域,由于环境保护措施的缺位,在相当长的时期内,企业主都是直接将大量工业废水直接排入江河湖泊,还有极少部分的工业废水则被用于农业灌灌。值得注意的是工业废渣以及居民的生活垃圾大多以随意露天堆放或简单填埋的方式进行处理。另外在现代农业生产中,大量的化肥使用也可能产生污染。以上种种污染源的有害成分都有很大一部分通过土壤间隙深入土地及地下水中,对地下水源造成难以恢复的污染。
1.3 地质灾害
地质灾害对人民的财产安全和国民经济的正常运转存在极大威胁。一旦发生,其破坏力往往是毁灭性的。在我国,石灰岩喀斯特地貌区占了很大部分,比较集中分布在云贵高原地区,这些地区的地下往往存在巨大溶洞,容易引发地表塌陷,引发地质灾害。此外我国的地震、火山活跃地带比较广,地震等破坏面较大的地质灾害时有发生。
1.4 其他环境地质问题
在我国国土上广泛分布着特殊岩土体,其中包括湿陷性土、易液化砂性土、淤泥质土。这些特殊的岩土体对我国的基础设施建设和房地产开发都会产生很大的影响,如果在施工过程中处理不慎,就会引发小范围的建筑物、构筑物及其他设施毁损、倒塌。湿陷性是黄土类土主要的工程地质问题的存在,往往会引发建筑物产生大幅度的沉降或者差异沉降,造成开裂、倾斜甚至倒塌。在地震作用下,易液化砂性土往往会出现液化现象,造成局部地区出现喷砂、冒水,导致地基变异,从而危及地上建筑物的安全。淤泥质土分布区在高强度的地质作用下,也会和易液化砂性土一样对建筑物产生危害。
2 社会影响与经济损失评估
对各种地质问题的社会影响及经济损失和评估是深化对地质环境问题的认识,进而制定科学合理的防治对策的关键之举。
2.1 地质灾害
对地质灾害的社会评价,往往采用统计法进行评价分析。即对地质灾害发生区域内所造成的房屋及其他财产的毁损灭失情况进行统计,根据市场价格进行评估后就可以得出财产的损失。对于人员的伤亡,经济损失的估算一般包括医疗费、护理费、误工费等等。通过对各项经济损失的估算求和即可在很大程度上对地质灾害的影响进行评估。
2.2 地下水污染
对于地下水污染的影响与经济损失评估往往采用替代法,可以通过治理地下污水的各项机械设备、原材料、人力成本进行估算,可以将该项数值作为衡量地下水污染损失的一项依据。当然该种方法也有一定的缺漏,仅仅通过污染治理成本对污染的破坏进行衡量是不够全面的。
2.3 地下水资源衰减
地下水资源衰减的社会影响评估则相对比较复杂。在科学界,已经对该项工作形成专门的科学方法和计算公式。该方法可以表述为:以某城市历年来的地下水超采状况为依据,采用平均水位和超采面积计算年均水资源损失量。再将该数据与某地区居民生活用水价格进行乘法运算则可得出结果。
其计算公式如下:S=FHM
式中:S—地下水资源衰减造成的经济损失(亿元);F—超采区面积(m2);H—多年平均水位降幅(m);M—城市居民平均用水价格。
3 当代地质环境问题防治对策建议
3.1 地下水资源衰减和污染防治对策建议
3.1.1 严格地下水开采的管理
各地區对地下水开采要形成统一的规划,按照《饮用水水源地保护区划分技术规范》(HJ-T 338-2007)制定切实可行的地下水开采实施方案,达到能够科学合理调度地下水的开采利用,实现地下水资源开发利用的优化配置。在最少限度的对生态环境造成损害的情况下,实现水资源充分满足工农业发展和人民生活用水的要求。在对地下水开采的管理中,较为复杂的是农业区对地下水的开采和利用比较分散、规模应相对较小,对其管理可以纳入村民自治范畴,通过集体内自治实现地下水资源利用的最优化。另外,还可以根据客观情况对储水量较大的区域划定地下水资源保护区,该该区域的生产生活活动进行行政管制。
3.1.2 将地下水污染风险控制纳入土地利用规划
在风险评价基础上,将本地地下水区域划为可接受风险区、可容忍风险区以及不可容忍风险区,并将该种划分纳入整体的城乡规划,将风险控制纳入土地利用规划,并进行土地用途分区管制,将地质环境问题的解决融合到法律和行政管理中,实现地下水污染防范。在此基础上,合理规划配套建设污水处理厂,对城区内污水实行排放管制。
3.1.3 通过提高水资源利用率减少用水量
提高水资源的利用率可以从以下四个方面着手,一是对现有的水利设施进行提质改造改造;二是推广高科技的滴灌技术;三是对工业企业用水设备进行节水的技术改良;四是通过技书运用提高水资源的重复利用率。
3.2 地质灾害防治对策建议
地质灾害的防治首要的是要建立高标准地质灾害预警、检测信息系统,实现对区域内地质灾害达到及早的防范,以达到最大限度减少经济损失,避免人员伤亡的后果。应当将本地区的地质灾害防治规划纳入到国民经济和社会发展规划之。对于地质灾害频发地区,还要对本地的地质灾害的隐患点定期进行排查治理。
3.3 特殊岩土体环境地质问题防治对策
对于存在特殊岩土体等复杂地质条件的地区,工程地质特征各异,对存在的淤泥土、砂性土、人工填土的必须进行工程处理。对于大范围的黄土类湿陷土的工程问题尤其要引起重视,在建设施工前要做好工程地质勘察,采取相应的地基处理技术进行防治。
经济和社会的可持续发展和地下资源的合理利用以及地质环境的稳定息息相关,有效地对地质环境问题进行防治是避免灾害的根本之道,故而不断深化对该领域问题的研究显得特别重要。
参考文献:
[1] 王宝金.试论环境地质学的研究任务与内容[J].吉林大学学报.1982(02).
[2] 梁凤英.环境地质问题浅析[J].中国地质灾害防治学报.2010(2).
[3] 阮文易.江苏矿山地质地质环境问题及其防治对策[J].江苏地质.2002
地质环境问题 第4篇
关键词:灾害类型,环境地质
一、矿山地质灾害的类型
矿山开采诱发的地质灾害主要为地面塌陷、地裂缝、崩塌及滑坡、煤层自燃、矿井突水、有害气体突出、冒顶等。针对上述主要类型分析如下。
崩塌
多发生在地质构造发育地带。矿山开采而诱发的岩土体崩塌, 在平原地区主要为开采粘土、砂石矿产时的边坡失稳;在山区露天开采过程中的坡角过大而诱发的岩体崩落 (包括建矿时修路切坡等) , 以及在深部采矿过程中出现地面塌陷而导致上覆脆性岩体 (节理裂隙发育) 沿裂隙出现崩落。如某煤矿, 该矿区上覆第四系玄武岩, 储矿层为侏罗系, 经多年的地下开采, 形成大面积的采空区, 并且出现地面塌陷, 引发上伏玄武岩沿节理出现裂缝, 在降水作用下, 沿裂隙在陡坡处出现崩落, 危害近陡坡处的人群及建筑物。
地面塌陷
多年以来, 地下开采矿山地区均有不同程度的地面塌陷发生。这些矿山多分布于山间盆谷地及其周围。塌陷坑一般近椭圆或近圆形, 略大于采空区范围, 深度由内至外, 从大变小, 个别塌陷由数个塌陷坑相连或重叠。煤系地层多分布于中生代的砂岩、砂砾岩、页岩之中, 岩体类型为软弱层沉积岩, 该地层岩体结构松散、破碎, 处于新构造运动上升区, 断裂分布广泛。煤层矿体多属于浅埋藏型, 松散覆盖层厚度比例大, 矿层覆岩强度低, 厚度比例小, 岩性组合复杂。当地下矿层被采出后, 采空区的顶板岩层在自身重力和上覆岩层及建筑物等的压力作用下, 产生向下的弯曲和移动, 当顶板岩层内部所形成的拉长应力超过该层的抗压强度时, 直接顶板首先发生断裂并相继冒落, 紧随其后的是上覆岩层相继向下弯曲、移动, 进而发生断裂和离层, 随采矿工作面的推进, 受到采空影响的岩层范围不断扩大, 当矿层开采的范围扩大到某一时刻, 在地表就会形成一个比采空区大的盆地形塌陷坑。
煤层自燃
煤层自燃成因不十分清楚。一般由于采煤过程中, 煤层与空气中的氧接触并吸附, 在吸附过程中伴随有煤与氧的化学反应, 使煤炭的燃点温度降低, 化学活性增强, 并生成H2、CO等可燃气体;当矿井散热不畅, 煤炭温度上升到燃点时, 便发生煤层自燃。因各煤田的煤层时代与类型不同, 其燃点亦不同, 发生煤层自燃的难易程度也不同。
矿井突水
矿井突水是矿区常见的地质灾害之一, 危害性大, 致灾迅速。主要发生在碳酸盐岩裂隙溶洞水和碎屑岩孔隙水分布区。从水的来源上可分为地表水突水和地下水突水两种类型。地表水突入矿井:如某煤矿, 该矿井上方有一个蓄水约96000m3的小型水库, 煤层露头直接与上方普遍覆盖约10~20m的第四系含水砂砾石层接触, 砂砾石上为7~20m的粘性土、砂类土。开采断面全部钢筋混凝土结构, 但施工时改成料石砌筑, 施工中经过砂岩, 顶板渗水严重, 由于断面过大, 出现冒顶、片帮现象未及时处理防护造成矿井突水。地下水突入矿井:如某煤矿, 该井田为单斜构造, 地处山地与平原结合部位的丘陵区。地表有季节性河流存在。第四系冲积层厚2~20m, 上为粘性土, 透水性弱, 下部为0~4m的冲积砂砾石含水层。第三系含水砂岩在露头处直接接受潜水和地表水补给。开采过程中使含水层与巷道连通, 导致矿井突水。
有害气体突出
煤田矿井有害气体突出主要为瓦斯爆炸和CO突出, 是矿山生产建设中的重要地质灾害种类之一, 产生频率较大。这些煤田多产于中生界及新生界地层, 并且均在山地与平原的结合部位, 常伴有煤及岩石突出。这些矿区的自然因素是瓦斯含量较高, 是形成瓦斯爆炸的物质基础。并且在煤矿周围伴有大量的岩浆岩分布。由于岩浆岩侵入形成的天然集会, 使井田瓦斯含量大大增加。一些井田位于地质构造发育地区, 构造阻止了井田内瓦斯顺层向外运移, 使井田成为四周被圈闭的环境单元, 而且有些构造为瓦斯的储集提供了空间。人为因素是瓦斯爆炸的重要因素, 表现为矿井的通风设备不完善、没有安全防护知识、电路老化、井内吸烟等, 这些都会引起瓦斯爆炸。
冒顶
冒顶地质灾害是矿山灾害中频率最高、分布最广的一种。冒顶的主要成因是矿井顶板岩体整体性差, 节理裂隙发育属软弱层结构, 尤其是裂隙切割而成的“临空体”危害特别严重。采空区面积大, 采空后地应力场发生变化, 采矿过程中爆破, 采空区上部地表堆放废石、建筑房屋等, 在开采后支护等防护措施不当的情况下容易发生冒顶。
二、潜在的环境地质问题分析
矿山在建设和开采过程中要占用和破坏大面积的土地资源, 直接破坏地表生态环境和地貌景观。在平原地区主要开采粘土矿和砂石矿, 以占用耕地和草地为主;山区矿产资源丰富, 开发矿山时, 除占用耕地外, 也占用林地。因此采矿业对土地资源和森林资源均有较大的破坏作用, 对生态环境影响明显, 所以不合理的开发利用矿产资源, 将对土地资源、森林资源和旅游资源形成长期的负效应。在开采矿山的过程中产生的废石、废渣、废水等废弃物, 除占用和破坏土地、森林资源外, 由于不合理的堆积排放, 极易形成环境地质问题, 如煤矸石堆的自燃, 会释放出大量有害气体, 严重影响矿区及周围的大气质量。矿区尾矿渣的不合理堆放, 易产生粉尘污染空气、垮坝冲毁农田等。矿区各种废水, 包括生活污水, 生产污水和矿井排水等, 由于管理不善, 任意排放, 对矿区本来就贫乏的地下水资源和地表水构成严重威胁。除此之外, 废矿渣的堆放, 经雨水淋滤矿渣中的污染物随雨水渗入地下, 对地下水也造成污染。
矿业开发过程中, 大部分煤及金属矿产为地下开采, 且主要分布于低山丘陵和山前地带。低山丘陵多为金属矿产, 山前地带多为煤矿。在开采过程中, 地下水沿岩层或裂隙进入巷道, 巷道便成为集水廊道。企业为了便于生产, 大量的地下水被抽排于地表, 含水层逐渐被疏干, 导致矿区及周围地区的含水系统发生改变, 开采中心成为地下水的水位降落中心, 整个地下水含水系统的平衡遭到破坏。地下水影响范围内的工农业用水出现危机, 影响了人们的正常生产与生活。
结语
煤矿区主要环境地质问题与对策研究 第5篇
---以大同煤矿地区为例
摘要:本文以山西大同地区为研究区,通过对大同地区矿山开发地质环境背景、矿山开发现状及现有地质问题等分析,得出大同地区最主要的矿山地质环境问题是以煤矿开采引发的煤矿区地面塌陷。分析环境地质问题的成因,研究大同市地质灾害恢复治理的方法,使该地区矿产资源得以可持续开发利用,也为防灾减灾提供科学依据。
关键字大同市环境地质煤矿区
正文
近两年来,能源需求不断加大,使得矿山建设引发的地质灾害也不断增多。大同市位于山西省北部大同盆地的中心,黄土高原东北边缘,是我国著名的煤都,区内矿产资源丰富,其中煤炭储量丰富。石墨、石灰岩、大理石、花岗岩、长石、沸石、云母、膨润土、高岭土等储量也十分可观。近年来,随着矿产资源的不断开发,生态环境遭到破坏,尤其以煤矿开采引发的塌陷最为严重。针对大同地区矿山现状,本文以大同煤矿区为对象,分析由煤矿开采引起的一系列环境地质问题,有效的进行矿山环境保护工作和规划实施矿山环境问题防治工程,实现矿产的可持续开采利用,为其他的煤矿区开发提供依据。
1.大同市矿产资源概况
1.1 矿产资源概况
大同地区矿产资源非常丰富,是一个典型的资源型城市,以煤炭为主的矿产资源采掘业是全市的支柱产业,另外还有金、银、铜、铁、铅、锌、锰、镓、锗、硫铁矿、白云岩、磷、普通萤石、耐火粘土、石墨、石棉、沸石、水泥用灰岩、水泥配料用粘土、饰面用花岗岩、珍珠岩、饰面用大理石、地热水等资源。
该区煤田储量丰富、煤质优良、埋藏较浅。煤层主要赋存于两套煤系地层中:上煤系属侏罗纪,下煤系属石炭纪,整个煤田属双纪煤田。煤层主要赋存于石炭系上统太原组和山西组中,厚度由北向南逐渐变薄。煤质特征:石炭纪各层煤变质程度低,煤种单一,属于气煤是省内重要的炼焦煤基地之一;侏罗纪各层煤,变质程度也很低,煤质变化小,绝大部分属于半亮型弱粘结煤。大型煤矿以露天开采方式为主,小型煤矿开采以硐采方式为主。
1.2 煤矿资源开发现状
大同煤矿区现有 38 个矿,48 对井,分布在山西省北部大同、忻州、朔州3个地区2 个煤田。按地区划分:大同地区23 个矿,忻州地区8 个矿,朔州地区7 个矿;按煤田划分:大同煤田30 个矿,宁武煤田8 个矿;按开采煤系划分:开采侏罗系煤炭资源的22 个矿,开采石炭系资源的16 个矿。
大同矿区分别分布在忻州、朔州、大同三个地区,开采侏罗系、石炭系两个时代的煤炭
资源。忻州地区有石门矿、榆树底矿、石湖矿、陈家沟矿,朔州地区有王坪矿、小峪矿、焦煤矿、南阳坡矿、增子坊矿、新峪矿、官沟矿,大同地区有青磁窑矿、姜家湾矿、杏儿沟矿、东州窑矿、马口矿。
2.矿山开采引起的环境地质问题
研究区内因采矿引起的主要矿山环境问题包括:矿区土地资源的占用或破坏、对地表生态破坏、对水资源的影响、地质灾害等。据调查分析,矿区最主要地质环境问题是煤矿开采引起的地面塌陷。
2.1 地质灾害
矿区井田内存在的地质灾害主要是由于采煤活动引发的,主要有地面塌陷、地裂缝以及由此引发居民房屋破坏,由于地裂缝导通采空区,使采空区自燃的CO等有毒气体沿裂缝大量泄出,以及由于开采引发的水资源破坏等。据不完全统计,大同矿区地表采煤沉陷区总面积达450km2。
2.1.1 地面塌陷
大同重点区塌陷坑数量达 146 个,主要分布在左云县、大同南郊区和平鲁区。塌陷坑毁坏土地面积2.92 公顷。宁武关键区塌陷坑集中分布在薛家洼附近的李家梁煤矿和大石煤矿矿区。塌陷坑数量达125个,毁坏土地面积2.5 公顷。塌陷坑直径一般为5-10m不等,大的达十几米,坑深2-3m,最大体积达到800m2,个别塌陷坑附近的煤矿还有煤田自燃现象存在。其影响和破坏主要涉及到地面地下建(构)筑物、地表水资源、地下水资源、土地资源、生态环境、地质环境等方面。不仅使矿山地质环境严重恶化,而且对矿区居民生活质量下降,给矿区居民财产和生命安全构成极大威胁。
2.1.2 地表裂缝
地表裂缝是煤矿开采带来的最普遍的一种地质灾害类型,其主要危害是影响矿井通风和地面建筑物的安全,在沟谷地带地表裂缝是矿井补给水的良好通道,对矿井安全造成较大威胁。据记载,地表裂缝有长有短,有宽有窄,短的几十米,最长可达四、五百米,宽度一般在0.1—0.5m,最宽可达2m 多,各矿每年都要抽调一定人力物力对地表裂缝进行充填。
2.1.3 采煤沉陷引发山体开裂、滑坡隐患
大同矿区所有煤炭开采企业的工业广场和居住区只能顺延狭窄的山沟布置,开山造地,依山靠崖建造了各式住宅。采煤沉陷和矿震、自然的风化和剥蚀等作用,使得这些区域的坡体岩石裸露、悬挂,崩塌和滑移的危险。如永定庄矿黄崖底东部、大南湾南部南山居民区,由于山坡植被稀少,大多数为黄土覆盖,有发生滑坡的威胁。王村矿黑流水街自建居民区地基下沉,墙体开裂,路面裂缝。大斗沟矿北山坡因山体开裂、岩块悬空而有可能导致崩塌,对过往行人、车辆造成威胁。
2.2 环境破坏
2.2.1 矿区土地资源的占用或破坏
工作区矿山开发占地总面积为 5517.22 公顷,其中因煤矿开采活动压占、破坏的土地面积约5215.43 公顷,占矿山开发占地总面积的94.53%。中转场地占地面积达2630.04 公顷,占总面积的47.67%,固体废弃物占地面积达1486.87 公顷,因采矿引发地面塌陷面积5.42 公顷。堆煤场在平原区占地面积很大,大同重点区平原区堆煤场主要沿公路分布,数量达421 个,几乎全部占用耕地,占地面积达1230.73 公顷,占大同重点区中转场地的48.68%。而将近一半的堆煤场已经停止使用,但未进行复垦。宁武关键区有堆煤场145 个,占地面积达101.76 公顷,主要沿公路分布。矿山开发占用了大量土地,包括相关的各类占地(如堆煤场、洗煤场等),不仅严重破坏了矿山生态环境,造成难以自然恢复的矿山环境失衡,同时,堆煤场废弃后长期得不到复垦,造成了土地资源的极大浪费。
2.2.2 生态环境的破坏
大同矿产的开采,对生态环境都会有一定的破坏作用,造成局部水资源短缺,草地面积退化,质量持续下降,导致草地生态承载力降低,草地生态功能下降。据调查统计,九十年代末,草地退化面积已达380000 公顷,占草地总面积的85.07%,重度退化的草地,地表呈裸露、半裸露状态,使其护土、涵养水源功能减弱。
2.2.3 水环境的影响
从目前各煤矿的水文地质条件和排水现状分析,采煤对水环境的影响主要表现在:一是煤矿长期排水,多数煤矿未加以综合利用,造成水资源浪费。因矿井水及矿区各类污水直接排放于两河中,河水污染明显,已不能作为矿区供水水源。,使矿区地下水资源更趋紧张;二是煤矿开拓过程中,穿透含煤地层向下部矿井渗漏,使上部含水层的水量减少,水位下降,进而造成当地居民的用水困难;三是由于长期排水形成以矿井排水为中心的降落漏斗,使采区水位下降,井泉水量减少或局部断流,河流径流量减少,进而影响河流下游的水量正常补给。
2.2.4 固体废弃物的污染
矿区开采过程产生大量的固体废物。固体废物在大同矿区主要是指煤矸石,据统计,大同煤矿自成立到现在,累计生产原煤11 亿吨,同时产生了大量的煤矸石,目前统计煤矸石总量7000 多万吨,现在每年的煤矸石产量约500 万吨。大量的矸石排放不仅占用了土地,由于矸石山自燃发火,空气中的CO、SO2浓度大大超过了国家大气环境质量标准,严重影响了周围居民的生活环境。另外,矸石山由于降雨淋滤入渗至地下水中,还会污染地下水环境。
3.大同市煤矿山地质环境问题的产生原因
3.1 自然原因
(1)大同煤田煤层埋深浅,经开采后形成的近地表采空区易发生塌陷;大同矿区煤柱具
有煤层多,煤层间距小,煤层埋深浅,煤层厚、薄不均,个别煤柱相对较小等特点,并且由于煤层顶板岩石强度大,很少产生局部落顶,致使采空区内预留煤柱在长期承载的过程中,因某些必然或偶然因素(如地形、风化、地震、人工爆破、降雨、地下水、下层采动、煤柱自燃等)的单一或共同作用的结果,局部某一煤柱的应力一旦超过其允许强度,该煤柱首先遭到破坏而失去支撑能力。造成地面沉陷。
(2)该区雨季集中于7-9月,多以突发性暴雨形式出现。矿山集中排放于山沟中的矸石、废石堆为泥石流提供了物源,易于形成泥石流隐患。
(3)大同地处内蒙古高原与华北平原的过渡地带,东北西南走向的山脉构成了大同市的地貌骨架,山川相间,断层发育,丘陵起伏,沟壑纵横。使矿产在开采过程中出现不稳定的状况。
3.2 人为因素
(1)超设计能力开采
煤田煤层埋藏浅,煤层厚,利于大型机械化综采,在实现高产的同时,易造成集中连片的采空区、塌陷区,加快了对地质环境的破坏。
(2)治理不力
煤田开发以来,长期作为国家主要煤炭开采区,由于企业隶属关系等因素,地方管理部门对企业用于生态治理的育林基金、生态建设资金和土地复垦费等项资金使用无法实施监督等等,在很大程度上影响了矿区生态环境的治理。
4.矿山环境地质问题的防治
矿山环境地质问题的防治是个系统工程,这不仅是矿山采、选、冶的事,也关系到矿山建设之前的地质勘探工作的全面性和准确性,且主要的是社会和人为因素。
4.1 矿山建设前的地质勘探工作质量好坏是决定矿山地质灾害发生的一个前提条件
矿床地质勘探工作的成果是矿山设计的基本依据。它的质量的好坏是决定矿山地质灾害发生的一个前提条件。地质勘探工作不仅要查明确切的矿石储量、矿床的地质构造背景、新构造运动的条件,还要查明矿床周围的地球环境、生态环境和水文地质条件。矿床地质勘探报告的评定审查,必须要根据规范,严格进行。
4.2 矿山采、选、冶设计和生产要立足于长远,把环境保护放在首位,力争可持续发展
采、选、冶过程中的三废治理,对废气治理,要着重改进窑炉的生产工艺,在回收和污染处理上狠下工夫;对废水处理,要改革工艺,更新设备,减少废水和污染物的排放,提高水的重复利用率。对废渣处理,要着眼于综合利用,变废为宝。例如,煤矸石既可用作建筑
材料,又可用于筑路,还可用于回填采空区。
4.3 加强监督管理,监测预报
煤矿区发生地质灾害主要是由开采引起的,是生产过程中变形、破坏和环境恶化的积累和延续,利用现有的理论对监测结果进行预测,对可能引起灾害的破坏,提前采取相应措施。这样就可根据经济效益、社会效益和环境效益综合考虑,提前规划,超前研究。在总结历年来各个大中型煤矿生产过程中发生灾害的基础上。究其原因,寻其根源,为以后研究相关灾害提供依据,处理好社会稳定、经济发展、技术能力、环境保护、生态恢复等因素之间的协调关系。
4.4 兼顾生产,综合治理
正在生产中的大中型矿山,应边生产、边治理。特别是与环境和生态有关的治理工程,如采矿塌陷、地面沉降、水体污染、煤矸石污染、地下水位下降(枯竭)、水土流失、矿区地震等。发生灾害大多是由开采特别是不合理的开采引起的,因此合理的开采程序和安全措施是减少灾害发生的一个重要手段。生产过程中诱发的环境灾害要及时治理,如矸石山的绿化等。综合利用,将矸石、粉煤灰等合理利用,走治理与利用相结合的道路。
5.结语
大同煤矿是中国最大的煤矿,但是由于人们急功近利,不合理的开发利用,造成了矿区地质环境问题,严重影响着人们的生产生活。中国是世界上矿山环境地质问题多发的国家之一,其他地区在矿产资源开采中应以本区为鉴,加强煤矿环境地质工作,才能预测、控制、防止、减少煤矿生产过程中人类对环境的影响。
参考文献
[1] 刘红梅,刘钦甫.山西大同煤田太原组高岭岩地质特征[J].北京工业职业技术学院学报,2008.[2] 易锦俊.山西地堑系活动断裂与地震_地裂缝灾害研究[D].西安:长安大学,2008.[3] 谢先军,大同盆地浅层地下水环境中砷的来源与迁移转化规律研究[D].北京:中国地质大学,2008.[4] 赵慧玲.大同煤田岩溶地下水的水文地质特征分析[J].中国煤田地质,2004.[5] 冯 蕊.矿区总体规划的环境影响评价——以大同矿区总体规划环境影响评价为例
地质环境问题 第6篇
关键词: 新疆地质环境;主要问题;防治措施
新疆的地质环境存在着很多问题,比如说土地沙漠化、盐渍化等。这些问题如果得不到解决,不仅会造成生态环境的恶性循环,还会造成突发性地质灾害频繁。所以新疆的地质环境问题亟待解决,找到新疆的地质环境问题的防治措施就尤为重要。
1.原生地质环境的主要问题
新疆的地形地貌的总轮廓是“三山夹两盆”。新疆的森林覆盖率仅有1.4%,不到全国平均数的十分之一。新疆的优质草场也十分稀缺,只占了全新疆面积的6%,而其中大部分的优质草场分布在额敏草原、巩乃斯草原、昭苏草原、巴音布鲁克草原。
新疆的高山区、极高山区终年气候寒冷,植被稀少。亚高山区由古生代和中生代岩系组成,山峦陡峭,基岩裸露。这一地区植被覆盖率很高,但是紫外线强烈,突发性地质灾害频繁,如泥石流,滑坡,崩塌等时有发生。中山带因为山地森林和湿地的发育,生态环境较好,但人类对森林的乱砍滥伐、过度放牧使得崩、流、滑等突发性地质灾害暗中发育。平原山前戈壁砾质带,光合作用强烈,是农业耕织的好地方,但是该地区因为人类的过度农耕,不合理的水资源利用,土地沙漠化和土壤盐碱化等严重问题。
总体来说,新疆地区的地质环境随问题体现了新疆地区垂直分布的地带性。不同的海拔高度,不同的区域,结构也大不相同,所以其地质环境问题也不相同。(表1)
项 目
灾 害 类 型横 向 分 布纵 向 分 布
崩塌、滑坡天山地区、昆仑山——喀喇昆仑山区海拔2500m以下山地
泥石流暴雨泥石流天山山区及南北麓、昆仑山杯麓、阿尔泰山北麓海拔2500m以下山地
冰川泥石流天山地区、昆仑山——喀喇昆仑山区天山山区海波3000m±,昆仑山区海拔4200m±
融雪泥石流天山南北坡、阿尔泰山区海拔2500m以下山地
环境地质灾害水土流失天山、昆仑山区海拔2000m以下低山区
土地沙漠化塔里木盆地冲、洪积扇缘及沙漠边缘地带海拔1200—1700m冲、洪积扇缘及盆地沙漠边缘地带
土壤盐渍化准格尔盆地腹地、细土平原区盆地腹地及细土平原区
草场退化新疆南部地区低山丘陵区及冲、洪积扇缘
地震灾害各山系及构造交汇处均有发生,以南天山为烈低山及山前山、盆结合部位
表1 新疆干旱区主要地质灾害类型空间分布一览表
2.次生地质环境问题
2.1矿产资源开发引起的地质环境问题
新疆的低山丘陵带和山前砾质带矿产资源丰富,并呈纬向环状分布在区内盆地周围。根据数据统计,在1999年全新疆的矿山有4000多处,共发现了138个矿种[1]。其中分布较多、开采量较大的是煤矿和粘土矿,分别集中于低山丘陵带和山前砾质带。
本来矿山开发区的原生生态的环境就比较脆弱,再加上人类的过度开采,矿山的地质环境遭到了严重的破坏。如煤层自燃,新疆九大煤田几乎都有火区的存在,火区面积大,灾情重,破坏了地标环境和生态环境。因为矿山的开发导致边坡失稳,从而使滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害频发。根据数据统计2009年至2014年灾情最严重的伊犁州,共发生灾害397起。
2.2过度放牧农耕所引起的地质环境问题
据数据统计,二十世纪的七十年代到九十年代的二十年间,土地沙漠化的面积扩大到了29313.6平方千米,相当于每年有将近1465.68平方千米的土地逐渐沙漠化。土地沙漠化必然带来土地资源的减少,从而降低生产能和增加生产成本。新疆土地资源的减少还源于土地盐渍化,土地盐渍化问题加重是由于人们在农耕时所采取的灌溉方式的错误。土地盐渍化是使农业落后,单产水平下降和土地弃耕的重要原因。但我国目前已经采取了相应的措施进行治理,比如完善灌溉排水系统等。通过近三十年的努力,土地次生盐渍化面积减少了21742.53平方千米,平均每年减少了725平方千米。
3.防治措施
3.1预防措施
对新疆地质环境的破坏的人为因素,应该采取预防的措施。首先要加强对新疆人民保护地质环境的宣传,深化群众对地质环境保护的认识。其次,在经济建设、矿区分布、道路建设和城镇规划的时候,就要充分的考虑到其对地质环境的影响,避免在建设的过程中对地质环境的破坏。
3.2治理措施
对于已经遭到破坏的地质不能弃之不理,而应当去治理。一方面通过工程措施来治理滑坡、泥石流和崩塌等突发性灾害,譬如通过建造抗滑桩、抗滑挡墙等来治理滑坡;通过完善新疆的水利工程和渠道防渗措施来治理土地盐渍化。另一方面通过生物措施来减少水土流失和保持生态平衡。比如根据新疆干旱区的分布特点来植树造林等。
3.3管理措施
新疆地质环境的管理主要通过机构建设和法律法规的制定。一方面组织和建立一个管理机构来管理新疆的地质环境。另一方面通过制定相关的法律法规来规范人们的行为举止,对一些破换新疆地质环境的人和行为进行严厉的打击[2]。
4.结语
新疆地质环境存在的主要问题有突发性地质灾害,土地沙漠化,土地盐渍化及煤层自燃、地下水污染等。这些问题不仅来源于新疆地质环境本身,还来源于人力的破坏。通过对这些问题的深刻探究,根据这两个层面提出了相应的防治措施。对于人为造成的损害,要边预防边治理,因地制宜,做好相应的规划并建立统领全局的管理机构,使之最大程度的对新疆的地质环境进行保护。
参考文献:
[1]苟新华,郑玉洁,张玲. 新疆地质环境主要问题[J]. 新疆地质,2003,03:344-348.
[2]陈亚宁,李卫红.新疆干旱区地质灾害区划与减灾对策[J].中国地质灾害与防治学报,1995,04:75-80.
作者简介:
高优(1983-07-06),男,河北人,毕业于长安大学,水工环助理工程师,本科双学位。研究方向:地质环境问题、地质灾害评估。作者单位:新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队。
环境地质问题及防治对策 第7篇
1 重庆地质概况
重庆市位于四川盆地的东南边缘, 长江与嘉陵江的汇合之处, 市区地面的最高海拔为280 m, 最低海拔为160 m, 夏季平均气温为27~29℃, 年降雨量为1 000~1 400 mm, 年相对湿度为81%, 属于比较典型的温湿气候区。
重庆市主要位于南温泉背与中梁山背斜构成的近南北向的低山间深丘区, 宽阔的江北向斜是其主要构造, 拥有产状比较平缓的岩层, 其倾角为10°~20°。深丘区内侏罗系中统沙溪庙组砂质泥岩、紫红色泥岩、灰黄色和紫红色的长石砂岩是出露的主要地层;深丘区外侏罗系中统遂宁组紫红色泥岩与长石石英砂岩, 三叠系中统雷口坡组、下统嘉陵江组泥灰岩和碳酸盐岩, 侏罗系中下统自流井组砂岩、页岩和粉砂岩, 三叠系下统飞仙关组厦灰岩和红色页岩是出露的主要地层, 背斜轴部有断层发育, 向斜区断裂构造不发育。
2 重庆主要环境地质问题
2.1 滑坡现象频发
重庆市长期受到长江与嘉陵江及其支流的侵蚀, 所以, 造成了其高差较大的地形起伏和形态各异的斜坡。地貌重塑、斜坡夷平是地表演化的必然趋势, 因此, 重庆的斜坡地貌会引发严重的滑坡事故, 而重庆的年降雨量比较大, 降雨比较集中, 这在一定程度上也引起了斜坡的演化。最重要的是, 重庆的地质环境中包含的沉积岩整体性较差, 容易受到当地温暖潮湿气候的影响, 基岩上覆盖的较厚的腐岩、残坡层和强风化层都会受到风化腐蚀, 一旦遇到集中下雨的情况, 就会发生大面积的滑坡事故。斜坡的地质情况也会引发严重的水土流失, 在重庆地区, 耕地主要分布在谷底或洼地, 而它们边缘的坡度一般都比较陡, 很多坡度都大于25°, 这些地区是发生水土流失的主要地带, 而水土流失比较严重的地区通常沙漠化现象也比较严重。
2.2 岩溶塌陷严重
岩溶槽谷是发生塌陷的主要地区, 自然成因是造成岩溶塌陷的主要因素。由于洼地岩溶中地下水的水动力条件发生了周期性的变化, 再加上公路扩建等人类活动的副作用诱发了岩溶塌陷。岩溶塌陷的分布主要是沿洼地或槽谷的走向进行延伸, 其形成原因与岩溶地下水相关, 因为在地下河的伏流入口地带和集中排泄区等地下水动力条件变比较大的地区, 容易发生岩溶塌陷现象, 比如槽谷中的地下河附近和区内洼地等。第四系松散层分布于洼地表部或槽谷中, 其厚度一般不大, 仅有数米, 但是, 其局部厚度比较大。另外, 由于重庆的槽谷或洼地这些地区是居民分布的主要地区, 所以, 耕种、交通建设和城乡建设等人类工程经济活动会引发严重的岩溶塌陷事故。
2.3 地下水污染
重庆地下水的主要污染源有生活垃圾、建筑垃圾、生活污水、工业废水以及工业生产的固体废弃物、农业生产中使用的农药等。当松散土层流入被污染的河流渗漏水体和农灌污水时, 会发生截流、过滤、吸附、络合、降解和沉淀等物理化学或生物反应, 很多污染物会进入浅部含水层, 对地质造成一定程度的腐蚀, 同时, 也使地下水受污染的情况更加严重。而重庆市区内地下水的污染主要是由不恰当的人类活动造成的, 不合理地排放人畜生活废水, 严重污染了地下水, 氨氮、亚硝酸离子、大肠菌群和细菌总数都严重超标, 地下水的严重污染给人们的生活用水造成了一定的影响, 给居民的生活带来了诸多不便。
3 解决重庆环境地质问题的对策
3.1 提高对防治环境地质问题的重视度
重庆市的相关部门要重视并积极推进环境地质问题的防治工作, 提高防治地质灾害的意识, 建立并完善防灾体系, 将“以防为主, 防治结合”作为治理重庆市环境地质灾害的指导思想和城市规划建设的指导方针, 全面管理, 重点突破, 促进城市国土开发与城市环境地质灾害防治相结合, 加大环境地质防治工作的力度, 积极筹措防治地质灾害的专项基金, 创设良好的投资环境, 不断加强对城市坡地的有效管理, 推进动态管理城市环境政策的实施。
3.2 开展滑坡与水土流失的防治工作
防治滑坡灾害工作的重点是城区危岩滑坡的治理, 需要重庆市地质保护部门分析和掌握危岩滑坡发育和分布的基本规律, 并在此基础上及时、准确地预测、预报城区滑坡和危岩的发生。由于在城市规划区范围内的滑坡灾害已经严重影响到了周围居民、交通干线和工矿企业, 所以, 需要彻底根治滑坡灾害, 通过对危岩滑坡的调查和勘察, 制订科学、有效的重灾地段综合治理和应急处理措施, 加强水土保持和生态修复的力度, 降低入库泥沙和面源的污染。此外, 还要在水土流失比较严重的地区, 采取积极的恢复植被、防护沟道、建设生态廊道和治理坡面的措施, 提升重庆市地质环境过滤净化、保土保水和面源污染控制的水平。
3.3 促进岩溶塌陷防治体系的构建
积极建立并完善岩溶地面塌陷的风险评价体系, 对其进行严格的试验和研究, 努力寻找发生塌陷灾害的临界条件。仔细进行资料整理和地质勘察工作后, 找出松散层厚度发生变化的规律和岩溶裂隙的发育规律, 有效划分易发塌陷区的范围, 并进行重点防治。另外, 要注意不能将建筑物修建在易发塌陷区, 对已修建完成的建筑物采取特殊的地基处理方式, 因地制宜地采取压力灌浆等施工措施, 而已经塌陷的地区要采用夯实、填堵、拱梁、直梁和伐板等方式跨越塌陷坑。
3.4 加强对地下水资源的管理
合理规划重庆市的工业布局, 按照区域环境、地质条件进行选择, 严格管理地下水资源, 科学规划地下水井。同时, 要有效限制开采地下水的区域, 良好地控制降落漏斗的发展和岩溶水位的下降幅度, 采取科学、有效的方法处理废水和废渣, 减少污染源, 做好废水和废渣的处理工作, 选择适宜的存储地点建立供水源防护带。
4 结束语
综上所述, 重庆作为一个沿江的山区城市, 环境地质灾害频发, 严重影响了城市的可持续发展, 岩溶塌陷和滑坡现象严重, 地下水也因此受到了污染, 影响了城市市民的正常生活。因此, 要采取积极、有效的防治措施提高对防治环境地质问题的重视度, 开展滑坡和水土流失的防治工作, 促进岩溶塌陷防治体系的构建, 加强对地下水资源的管理, 使重庆市的经济、社会与环境协调发展。
参考文献
[1]张照秀, 唐付岭, 赵元伟.重庆市涪陵焦石片岩溶水的开发现状及环境地质问题[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2012 (17) .
浅析武汉市环境地质问题 第8篇
环境地质问题是指工程建设区所存在、或由于人类工程活动造成的自然地质环境变异引起的不利于工程建设和使用的规律性和普遍性地质现象,包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等地质灾害,活动断裂、岩溶、采空区、砂土液化、软土震陷等不良地质作用,湿陷性土、软土、膨胀岩土、多年冻土、盐渍岩土等特殊性岩土引发的不良工程地质问题,因人类工程建设引发的山坡变形、地面开裂和沉陷、地震,以及水土污染等环境地质问题[1]。研究地质环境、特别是城市地质环境对人类生存、生活和生产的影响,以及人类生活、活动对地质环境的影响和相互作用,并通过研究其内在联系、变化规律,可以起到科学规划和决策人类工程活动,合理利用、改造地质环境,防治地质灾害的重要作用。
1 武汉市地质概况
1.1 区域地质概况
武汉市位于江汉平原东部,长江中游与长江、汉水交汇处。东经113°41′~115°05′,北纬29°58′~31°22′。武汉市大地构造跨及扬子准地台和秦岭褶皱系2个一级构造单元[2]。以襄(樊)-广(济)深大断裂为界,中南部隶属扬子准地台的四级构造单元武汉台褶束,北部为秦岭褶皱系之四级构造单元新洲凹陷之南缘。区内断层较为发育,主要见有4组不同方向(北西西或近东西、北西、北北东、北东向)及不同性质(主要为逆断层、正断层、平推断层)和不同规模的断层,其中北西西向或近东西向、北西向断层较为发育。挽近期主要表现为和缓振荡式和以掀斜为主的构造运动,在第三系、第四系(全新统除外)均产生了新断层,较为典型的有青山红钢闸断层和阳逻水泥厂裂隙。武汉市区未发现全新世(距今约1万年)活动断裂。
1.2 工程地质概况
1.2.1 地形地貌
武汉市区地处江汉平原与鄂东南丘陵、山地的交接地带,具有明显的丘陵-平原地形的特点,分为堆积平原、剥蚀堆积平原及剥蚀丘陵3种基本类型,地面高程介于18~150m之间。境内最高峰为武昌顶冠峰,高程197.7m;最低陆地高程约为18.0m;长江、汉江河床地势最低,河底标高分别为-16.8m和-7.70m。
剥蚀丘陵区,主要分布在武昌、汉阳地区;丘陵呈近东西向的线状或残丘状分布,山顶高程60.0~197.7m。剥蚀堆积平原区,主要分布在武昌、汉阳、黄陂的平原湖区与残丘之间;地形波状起伏,垄岗与坳沟相间分布,高程25~45m左右。堆积平原区,分布于汉口城区及武昌、汉阳、东西湖区沿江一带,地面标高19~23m左右,局部达25m左右。
1.2.2 工程地质分区
根据工程地质分区原则,武汉市区可划分为4个工程地质区,其中I区分为2个工程地质亚区:
Ⅰ区:长江冲积一级阶地区;
Ⅰ1区:一级阶地冲积平原亚区;
Ⅰ2区:一级阶地湖积亚区;
Ⅱ区:长江冲积二级阶地区(隐伏老粘性土区,局部分布有裸露老粘性土);
Ⅲ区:长江冲积三级阶地区(老粘性土区,局部分布有隐伏老粘性土);
Ⅳ区:剥蚀丘陵区。
武汉市区分布古生界至新生界地层。古生界地层地表出露不广,多隐伏于新生界地层之下。新生界上第三系地层地表未见出露,埋于第四系松散堆积物之下。松散堆积物分布广泛,约占武汉市区总面积的三分之一。此外,武汉市区北部和南部还零星分布有大别期、扬子期、燕山期的侵入岩和产于白垩-下第三系东湖群地层中的喷出岩。
第四纪以来,武汉地区地壳运动处于沉降时期,因此大面积覆盖了第四纪地层。下更新统为洪冲积的砂砾石、粘性土;中更新统为洪冲积粘性土;上更新统为洪冲积砂砾石、粗砂、粉细砂、粘性土;全新统下部为冲积砂砾石、粗砂、粉细砂,上部为一套湖积-冲积堆积形成的粉土、粉质粘土、粘土、淤泥质土、淤泥。
(2)水文地质条件
武汉市区被长江、汉江分割,形成3个大的相对独立的水文地质单元,各区段内发育的地层岩性有所不同,相应形成不同的地下水赋存空间。根据武汉市地下水的赋存情况,分为4种地下水类型,8个含水岩组[1]。
2 武汉地区水资源概况
2.1 地表水资源
2.1.1 河流
武汉市江河纵横,河港沟渠交织,湖泊库塘星罗棋布,汉江、滠水、俯澴河、倒水、举水、金水、通顺河、东荆河等从长江南北两岸汇入长江,形成以长江为干流的庞大水网。现有水面总面积2117.6km2,占全市国土面积25.01%。武汉市5km以上的河流有165条,境内总长2166.4km,水面面积471.31km2。
2.1.2 湖泊
全市共有大小湖泊166个[3],水面面积779.56km2,湖泊总容积为19.53×108m3。全市湖泊水面率为9.21%,同比远高于全国水平,居全国各大城市首位。全市面积大于0.lkm2的湖泊有147个,面积大于0.5 km2湖泊有83个,面积大于1km2湖泊有58个,面积在3.33 km2以上的有31个。较大的湖泊有梁子湖、斧头湖、鲁湖、涨渡湖、武湖、东湖(蔡甸区)、东湖、汤逊湖等。
2.2 地下水资源
武汉市多年平均地下水资源量[4]为11.01×108m3。其中江夏2.39×108m3,黄陂2.85×108m3,新洲2.28×108m3,蔡甸1.59×108m3,汉南0.35×108m3,东西湖0.49×108m3,中心城区1.07×108m3。
3 武汉地区主要环境地质问题
由于武汉地区位于长江、汉江交汇处,处于剥蚀丘陵、剥蚀堆积平原以及长江、汉江冲积平原地貌单元。加上武汉地区地质构造较复杂,基岩种类繁多,岩性变化较大,碳酸盐岩在一定范围内分布;长江、汉江冲积平原地区软土广泛分布,且厚度较大;一级阶地地下水与长江、汉江水力联系密切,造成这些地区地下水动水力条件季节性变化等等。从而造成了武汉地区以岩溶地面塌陷为主的地质灾害,因软土引发的地基不均匀沉降等不良工程地质问题,以及水土污染等主要环境地质问题。
3.1 岩溶地面塌陷地质灾害
3.1.1 塌陷机理
地表岩、土体在自然或人为因素作用下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的地质现象称为地面塌陷。由岩溶造成的地面塌陷称为岩溶塌陷;由开采造成的地面塌陷称开采塌陷。产生岩溶地面塌陷的条件有:(1)基岩为可溶性碳酸盐岩类,浅层岩溶发育;(2)上覆第四系松散砂土,覆盖层厚度不大(一般小于30m);(3)基岩与土层接触面附近地下水的流速和水力梯度产生较大的动水压力,具有较强的潜蚀能力,土颗粒随水流带走。
武汉城区分布有近东西向条带状隐伏碳酸盐岩,且多呈紧闭型褶皱,厚度均不大(黄龙组灰岩厚约30m,栖霞组灰岩厚约150m),岩石倾斜较陡,局部直立甚至倒转。岩溶较发育的地层以栖霞组中~厚层灰岩为主,其次为黄龙组或大冶组灰岩。岩溶发育的深度从基岩面直至-100m以内,最深者达-127.5m;其间可划分为3~5个溶洞层,每层厚1~10m不等;局部岩溶连通性较好,特别是碳酸盐岩和碎屑岩的不整合接触部位。长江低阶地或高漫滩,灰岩上覆全新统松散砂土层;长江一级阶地或高漫滩,地下水动力条件随江水涨落而变化;局部地段开采岩溶裂隙水或岩溶水。
上述条件造成武汉市多起岩溶地面塌陷,且大部分集中在沿江一带(图1)。
3.1.2 已发生的主要岩溶地面塌陷
武汉市属鄂东南岩溶地面塌陷易发区,近几十年发生过十余起岩溶地面塌陷灾害。有记载最早于1931年6月13日(农历),武昌丁公庙发生岩溶地面塌陷,陷坑大量涌水,造成长江大堤溃口,形成倒口湖。汉阳中南轧钢厂堆料厂,1977年9月20晚突发地面塌陷,其中1号坑直径在4小时内扩展到14m,塌陷可见深度8m;3号坑直径15m,坑边1500吨烟煤、600吨钢坯不见踪迹。1983年7月14白沙洲码头附近的阮家巷发生地面塌陷,陷坑长24m、宽13m,可见陷深6m,周围民房基础及墙底产生裂缝。1988年5月10日武昌陆家街发生地面塌陷、涌水,陷坑直径23m,深约10m,累计陷下民房10间,一株15m高的杨树下陷后不见踪迹。另在武昌青菱乡毛坦村、市司法学校、青菱乡烽火村,江夏区马鞍山井田、范湖乡金水村、乌龙泉京广线先后发生大面积地面塌陷,造成了很大的经济损失,社会影响很大。2006年4月9日开始,位于武昌武金堤白沙洲段的长江紫都花园小区2处发生地面塌陷,楼角处陷坑长约5m,宽约3m,数根混凝土桩外漏,陷坑深约10多m;据称,第2次塌陷将正在进行处理的钻机埋入,不见踪影。2008年2月29日,汉南区纱帽街长江干堤内发生大面积岩溶地面塌陷,对长江干堤安全构成威胁。
3.2 其它地质灾害
主要为滑坡、崩塌,分布于新洲、黄陂、江夏、蔡甸、洪山、汉阳等区内采石场、山丘等地形起伏、高差较大地段,在地质构造、降雨、风化等自然因素及切坡建房、开山采石等人为因素作用下产生,灾害规模较小(体积最大仅2×104m3)。滑坡发生16个,崩塌发生7处。
3.3 其它环境地质问题
3.3.1、软土引起的环境地质问题
(1)局部地面沉降
由于大幅度降低地下水水位,形成较大范围的地下水位降落漏斗;或由于基坑止水不当,造成浅部水土流失,从而引发地面沉降(一般为局部地区)。如某住宅小区,由于与其相距不远的基坑降水不当,多栋住宅楼几乎在同一时期出现沉降速率加快、不均匀沉降加速、沉降缝拉开及女儿墙开裂等现象。
在监测过程中,发现武汉城区基准点遭受破坏也很严重,很大一部分浅埋的基准点都处于动态之中,不同程度的出现下沉现象。
(2)软土地基沉降
由于多层建筑以软土为天然地基持力层,或建筑物、道路的软土地基处理不当,造成建筑物沉降长期不稳定,沉降过大(有的超过1000mm);或造成建筑物差异沉降过大,甚至导致上部结构破坏;或造成路基不均匀沉降,如某长江公路大桥汉阳连接线近4km的路面,由于软土处理不当,公路建成仅一年多,路基即发生不均匀沉降,导致路面起伏不平,出现大量裂缝,先后三次治理,每次耗资几千万元,效果并不明显,最终不得不改用高架桥。
(3)软土引发的其它不良工程地质问题
由于软土低强度、高压缩性、流变性、触变形等特点,在工程建设过程中易引发基坑失稳、滑移或坑底剪切隆起,如最近新华下路某基坑工程发生的边坡滑移和基底剪切隆起,造成近50根预应力管桩剪断,坑边出现多级裂缝;易造成基桩偏位过大、短桩、缩径等桩基质量事故,最典型者为三眼桥18层楼,240根桩偏位300mm以上,个别达1.7m,最终导致桩基整体失稳,不得不爆破拆除;挤土桩施工过程中还易造成因挤土产生地面隆起;在强地震时,易产生软土振陷等。
3.3.2 老粘土收缩、膨胀引发的环境地质问题
武汉地区高阶地广泛分布第四系上、中更新统,局部地区分布下更新统粘性土,其胀缩性一般具有以下特点:
(1) Q3老粘性土的各项胀缩指标一般都大于Q2老粘性土;
(2)老粘性土胀缩特性分布很不规律、很不均匀,同一土层的胀缩性差异也很大;
(3)除个别地区老粘性土的胀缩变形总量s大于15mm外,绝大部分地区老粘性土s小于15mm。
老粘性土引发的环境地质问题主要有:
(1)对于荷载轻、排水条件差、浅埋基础(以老粘土为持力层)的建(构)筑物,易因老粘土胀缩变形造成变形或开裂;
(2)老粘性土地区基坑,如地下水处理不当,易造成基坑边坡失稳;
(3)老粘土逾水软化性,经常造成人工挖孔桩承载力降低,也有造成钻孔桩缩径的现象。
3.3.3 水土污染
(1)地表水污染
全市11条主要河流符合水质标准类别如下[5]:水质符合Ⅲ类标准的有6条河流;水质符合Ⅳ类标准的有4条河流;水质劣于Ⅴ类标准的有1条河流。全市67个主要湖泊符合水质标准类别如下[5]:水质符合Ⅱ类标准的有3个湖泊;水质符合Ⅲ类标准的有6个湖泊;水质符合Ⅳ类标准的有17个湖泊;水质符合Ⅴ类标准的有9个湖泊;其它32个湖泊水质较差,均为劣Ⅴ类。
(2)地下水、土壤污染
武汉市区土壤和地下水中既存在普遍的镉、汞、铅、锌、镍、铜、锡、钼、铬、锑、银等重金属污染,又存在着磷、硒、硫、氮、碳、砷、氟的污染。第四系全新统孔隙承压水中因铁、锰、砷及总硬度原生含量较高,水质标准超过劣于Ⅲ类标准;因受人类活动(废水、废物、农药、化肥)的影响,地下水中氨氮、挥发酚、砷、硫酸根、矿化度呈小面积或点状污染。
3.3.4 其它环境地质问题
砂土液化:在7度及以上地震作用下,武昌青山蒋家墩至任家路沿江一带、巡司河至白沙洲沿江一带、中南轧钢厂至腰路提沿江一带等地区饱和粉土、粉砂层属于液化土层,液化指数一般大于15。
管涌、突涌:由于武汉地区第四系全新统孔隙承压水水头较高,当基坑施工减小其上覆不透水层厚度,且超过临界值时,承压水头压力将造成坑底突涌或管涌。
洪水引发的环境地质问题:主要有散浸、管涌、翻砂鼓水等。据1998年统计,武汉市辖区800km堤防段重大险情达4000多起,其中具重大影响的有:鼓水8处、管涌75处;堤基沉陷5处,散浸200多处,堤面开裂15处;溃口则是堤防的最终灾害,据历年统计,武汉市区发生重大溃口16次,总长6131m。
4 防治对策
(1)开展武汉城市综合地质调查,为城市规划提供地质依据
城市综合地质调查是一项服务于城市可持续发展的前期性、基础性、公益性地质工作,可系统查明城市地质环境条件,在编制城市总体规划和土地利用总体规划、以及城市的建设和管理时,最大限度地利用地质环境条件适宜、基本适宜区,避开最高风险区,酌情改造和治理中等风险区。
(2)开展地质灾害危险性评估,规避、减小建设风险
地质灾害危险性评估具有规范人类工程活动,有效减轻地质灾害造成的损失,并起到防灾减灾的作用。在地质灾害危险性评估的基础上,建立健全武汉市地质灾害,特别是岩溶地面塌陷重点区域地质灾害防治、监测体系。
(3)提高环境地质信息化程度,建立城市环境地质信息系统
在武汉市多年地质工作成果的基础上,建立武汉市环境地质信息系统,为武汉市城市规划、国土资源整理、重大项目选址决策、地质灾害防治、地源热泵技术应用等及时提供环境地质信息。
(4)提高对水土环境保护重要性的认识,加大水土资源污染治理投入,建立健全水土环境监测预警体系。
(5)合理选择污水处理厂、垃圾填埋场地址,将其对环境污染的程度降至最低。
(6)科学规划、合理开发地源热泵技术在城市的应用,减小地源热泵技术应用对环境的影响。
5 结论
(1)能源和环境问题是制约我国经济和社会发展的主要因素,其中环境地质问题尤显突出。研究城市环境地质容量及相关环境地质问题,防治城市地质环境问题,保证人与地质环境和谐共存,对于城市的发展安全至关重要。
(2)武汉市主要环境地质问题为以岩溶地面塌陷为主的地质灾害,软土引起的局部地面沉降、地基不均匀沉降,不同程度水土污染,及老粘性土胀缩变形引发的环境地质问题。
(3)城市环境地质问题是一个复杂的系统工程,应坚持“预防为基础、监测为重点、治理为根本”的方针,科学、合理、客观地进行城市环境地质问题的研究、预防和治理。
摘要:文章以丰富资料和大量观测数据为基础,阐明了武汉市地形地貌、地质构造、工程地质分区、水文地质条件、水资源概况,论述了武汉市岩溶地面塌陷地质灾害的分布、规模、性质、发生机理,及软土引起的局部地面沉降、地基不均匀沉降,膨胀土胀缩变形等不良工程地质问题,以及水土污染、砂土液化、管涌等环境地质问题,提出了相关的防治对策和措施;对武汉市城市规划、国土资源管理、地质灾害防治、重大项目选址等具有一定的指导意义。
关键词:武汉市,环境地质问题,防治对策
参考文献
[1] 官善友,庞设典,龙治国.论武汉市环境工程地质问题[J].工程地质学报,2007,Vol.15 SUPPL.
[2] 湖北省地质矿产勘查开发局.武汉市基岩地质图说明书(1:50000) ,1990.
[3] 武汉市勘测设计研究院.武汉市地源热泵技术推广应用地源资源评价报告[R],2006.
[4] 湖北省地质环境总站.武汉市地下水资源热泵技术推广应用地下水资源评价[R],2006.
湿地类型及湿地环境地质问题分析 第9篇
1 湿地类型
黑龙江省拥有十分丰富的湿地资源, 并在长期发展的过程中形成了湿地生态观光、湿地观鸟等众多的特色旅游产品。湿地与森林、海洋并称为地球的三大生态系统, 其中湿地又被称为“地球之肾”, 不仅具有特殊的生态功能, 还有良好的旅游发展前景。黑龙江省是全国湿地资源比较丰富的省份之一, 总体来说, 具有以下几个特点:一是湿地面积大。全省拥有天然湿地556 万公顷, 湿地面积居全国第四位, 占全国天然湿地的七分之一, 占全省国土面积的九分之一, 主要分布在松嫩、三江两大平原和大、小兴安岭, 其中松嫩平原198万公顷, 三江平原91 万公顷。二是湿地类型多。全省湿地分为河流、沼泽、湖泊、库塘4 大类15 个类型, 其中沼泽湿地427 万公顷, 河流湿地75 万公顷, 湖泊湿地35 万公顷, 库塘湿地19 万公顷。三是生物多样性丰富。全省拥有湿地高等植物689 种, 包括国家一级重点保护野生植物东北红豆杉, 紫椴、水曲柳、钻天柳、黄檗、野大豆、莲、松口蘑、乌苏里狐尾藻等11 种国家二级重点保护野生植物;拥有湿地脊椎动物326 种, 包括东北虎、丹顶鹤、虎头海雕、玉带海雕、白尾海雕、中华秋沙鸭等17 种国家一级重点保护野生动物, 大天鹅、鸳鸯、白枕鹤等66 种国家二级重点保护野生动物。目前, 全省建有湿地自然保护区87 处, 其中国家级湿地自然保护区23 处, 省级湿地自然保护区64 处;建有湿地公园58 处, 其中国家湿地公园41 处, 省级湿地公园17 处。扎龙、三江、洪河、兴凯湖、七星河、珍宝岛、南瓮河、东方红8 处湿地被列入国际重要湿地名录。
2 湿地环境地质问题
2.1 湿地水资源不足
受暖温带季风大陆气候影响, 黑龙江省雨热同季且降水量集中。湿地雨季水量大, 随地表径流迅速排出;旱季水源稀少, 工农业生产、灌溉、生活用水量大, 利用率低, 湿地水源得不到有效补给, 水位变化大, 经常出现大面积湿地干涸现象, 影响了水生生物的新陈代谢、生长发育以及存活。
2.2 湿地沼泽化严重
自然湿地面积不断萎缩, 而人工湿地近年却呈增长之势。受大量围垦滩涂、围湖 (海) 造田、生产建设、河流挟带泥沙、水生植物残骸等影响, 湖盆、河道被逐渐抬高, 加快了湖泊、河流湿地淤积化速度。同时减少了河湖容量, 降低了水体调蓄功能。
2.3 湿地水质污染
在湿地周围地区和河口处, 各种工业、生活废水、污水直接排入水体, 加之农药、化肥用量逐年增加, 致使湿地水体富营养化, 并遭到不同程度的污染, 有毒、有害物质不断在生物体内富集和流转, 加剧了湿地生态系统的恶性循环。
2.4 生物多样性遭到破坏
对湿地资源重用轻养, 湿地利用上不同程度存在着过度捕捞、割砍苇草、超载放牧现象, 引起生态平衡失调、鸟类数量锐减。
3 加强湿地环境保护措施
针对湿地环境地质问题, 要采取针对性的有效措施, 例如从工程、非工程两个方面的措施实施出发。
3.1 工程措施
开展工程措施要针对不同的湿地环境地质问题开展。针对胡泊、水库等湿地应一定周期范围内开展清淤工作, 主要是针对河流流入胡泊前, 或上流径流所夹带的泥沙堆积, 通过清淤工作保持调蓄功能正常。同时清淤工程也能够促进水源涵养, 避免应汛期防洪工作不到位造成其他损失。湿地环境地质保护中要加强生物净化。基于湿地环境本身具有明显特征, 其中有机物质丰富, 包括氮磷等等物质, 能够推进水体植物的生长, 使生物加快死亡, 对水体质量造成污染。采用净化工程技术, 运用脱氮除磷方法能够有效促进植物对其元素的吸收, 通过此机理去除湿地植物。利用该方法能够实现较大范围内净化系统的构建, 进而带动修复工程的建设。兴建水利工程也是加强湿地环境地质保护的重要措施。根据湿地环境实际情况, 构建水利工程, 有效对地表径流进行拦截, 达到丰蓄枯用的功能作用。另外通过对水生植物的有效种植, 进行植物种植调整, 也能够加强湿地环境保护。利用不同植物的不同作用进行立体种植, 可以避免出现蓝藻或赤潮现象出现。
3.2 非工程措施
加大对湿地保护意识和湿地资源忧患意识的宣传, 提高湿地保护意识, 同时运用经济、技术手段从源头防治水污染, 实行排污总量控制, 加强对入河、海、湖排污口的管理。加大资金和科学技术的投入, 建设湿地自然保护区, 制定科学有序的保护管理措施, 达到湿地、人、社会的和谐统一。加强湿地生态环境监测, 建立生态环境监测系统, 掌握湿地的动态变化情况, 为保护湿地, 维持湿地生态平衡提供参考资料。
结束语
综上所述, 在不同的湿地类型中存在着不同种类的湿地环境地质问题, 如湿地水质污染严重、沼泽化严重、生物多样性受到破坏等等。为有效保护湿地环境, 应积极开展工程措施与非工程措施, 注重生物净化工程的开展, 实现水质污染净化。各地区应积极开展湿地保护工作, 利用先进技术和手段, 实现生态环境监测, 为开展科学的湿地保护方案提供有效依据。
参考文献
[1]吕宝平, 贾德旺, 田文新, 谭肖波, 姜福红.黑龙江省湿地类型及湿地环境地质问题分析[J].黑龙江国土资源, 2008, 4:44-47.
[2]陈有明, 刘同庆, 黄燕, 杨娟, 李学良, 肖正辉.长江流域湿地现状与变化遥感研究[J].长江流域资源与环境, 2014, 6:801-808.
[3]籍永超.张掖城市湿地环境地质问题及影响因素分析[J].甘肃农业, 2011, 1:67-69.
[4]蒋卫国, 王文杰, 谢志仁等.基于RS和GIS的三江平原湿地景观变化研究[J].地理与地理信息科学, 2003, 19 (2) :28-31.
地质环境问题 第10篇
关键词:采煤塌陷,地质环境,问题,治理策略
1 采煤塌陷区的现状
随着经济的发展, 我国采煤试点的数量也不断增加, 近年来还有上升的趋势。但是很多采煤区仅仅关注经济效益, 往往都忽略了社会效益, 导致环境严重破坏, 其日后的保护工作也没有做好, 造成了大面积的地质环境污染, 给当地居民的生产和生活带来了严重的困扰。根据数据调查显示, 我国塌陷区土地破坏程度和土地整治力度达不到协调发展, 大部分矿区对土地的整治和平复力度较低, 地质环境问题也日益严峻。采空区的大小、分布和当地的煤炭开采数量存在正比关系, 下面是1949年至2002年, 我国各地区累计原煤产量占全国比重排名。
根据上图的排名, 我们可以得知, 煤炭资源大部分原产于华北地区、华中地区和东北地区, 主要集中于华北地区, 南方产煤量排前的主要是西南地区的四川、重庆省以及华中地区的湖南省。山西是我国煤炭资源大省, 当地的煤炭开采数量排名也在全国占据先前的位置, 因此山西省有关部门要对当地的地质环境问题加以重视, 尽可能低地降低环境污染。
2 采煤塌陷引起的地质环境问题
采煤塌陷的危害是多方面的, 由地面塌陷引起的地质环境问题主要表现为土地污染、耕地减少和人口迁移。
2.1 土地污染
我国的采煤地点主要在平原地区, 大部分矿区都是多煤层开采, 矿区一经开采后, 地表会发生大面积的沉降, 并且沉降的幅度很大, 这就使得原有的土地表面变得坑洼不平, 土地的雨水下渗能力也大大减弱, 一旦发生洪灾, 很容易造成水土流失, 使地表岩层裸露。另外, 人们在距离居民区较近的塌陷区附近建立垃圾池, 排放生活垃圾, 大量的污染物浸入土地底层, 造成土地污染。
2.2 耕地减少
采煤区经过开采之后, 地面塌陷, 形成多处积水深坑, 破坏了大量的农田, 甚至造成了耕地绝产, 随着积水面积的不断扩大, 积水深度也在增加, 季节性积水塌陷波及耕地上万多亩。这些耕地一旦遭到了塌陷破坏, 很难进行整治, 尤其是深层塌陷, 对耕地具有毁灭性的破坏力。
2.3 人口迁移
由于土地受到破坏, 耕地大量减少, 农田减产, 很多塌陷区的居民进行了搬迁, 搬离塌陷区。我国华北平原的开滦煤矿区因为采煤塌陷而搬离的存在达到94个, 旧村址废弃地面积达1.06万亩, 造成大量的人口迁移, 使塌陷区从此成为荒芜之地。
3 对塌陷区地质环境问题的治理
我们需要对塌陷区进行塌陷分类, 根据塌陷的不同程度进行不同的地质治理, 塌陷类型一共分为三种, 分别是浅层塌陷区、中度塌陷区和深度塌陷区。
3.1 浅层塌陷区的治理
浅层塌陷是指煤层厚度在3m以下, 煤炭采空后地面沉降在2m以内的采煤塌陷地, 这类塌陷区没有积水, 地面发生倾斜, 农田道路遭到破坏, 下图是其表现方式。
针对浅层塌陷区我们的主要任务是整理农田耕地, 修建农田道路, 主要方法是削高地补低地, 打造平整土地, 但在开始之前, 需要我们剥离地表土地, 再把高出的部分进行削磨, 去填补低陷的地方, 最后用地表土地覆盖在上面。这种方法细节难以控制, 但是整治的效果很好。除此之外, 我们还可以修筑农田水利设施, 修复道路, 使其配套进行治理, 保证农田生产和农田灌溉。
3.2 中度塌陷区的治理
中度塌陷地是指煤层厚度在3~5m之间, 煤炭采空后地面沉降在2~4m之间的采煤塌陷地, 这类塌陷区地面落差比较大, 有季节性积水, 农田和道路破坏程度大。在治理中度塌陷区的时候, 我们切记不可进行积水填补, 这样不仅工程量较大, 成本较高, 最主要的是收益甚微, 我们可以对挖深填浅, 在积水的地方, 建立鱼塘, 建筑台田, 打造上粮下渔的布局, 保证生产生活的需要。另外, 靠近矿区的塌陷地可以用粉煤块和煤粉灰尘来填补, 同时也要修建农田设施和道路通道。
3.3 深度塌陷区的治理
深度塌陷地是指煤层厚度在5m以上, 煤炭采空后地面沉降在4m以上的采煤塌陷地, 这类塌陷区的斜陡坡比较少, 但是积水坑面积较大且较多, 严重影响了当地环境。针对深度塌陷区, 我们在整治的时候要借鉴浅层塌陷治理和中度塌陷治理的方法, 对于斜坡我们可以用浅层治理中度削高低补低地, 隔离地表层, 最后覆土进行农田耕地或者建设性用地;对于积水问题, 我们可以用中度塌陷整治中的挖池建堤岸, 进行鱼水养殖, 恢复生产。最后, 我们也可以利用面积较大的积水坑进行专门的深水植物研究, 也可以进行养殖, 修造养殖试点区。对于农田道路的破坏, 在借鉴前中层塌陷区的处理方法, 尽可能地减少破坏程度。
参考文献
[1]中国“十二五”绿色发展路线图.环境保护, 2011.
[2]济宁市采煤塌陷地区治理情况调查思, 济宁民建网, 2007.
地质环境问题 第11篇
【关键词】矿山开采;环境问题;地质问题;防预措施
矿产资源的开发利用对我国经济社会发展有重要作用。但矿山开发利用产生的一系列环境地质问题,对矿山区域内生态、经济、社会可持续发展造成了阻碍。
1矿山开发易引发的环境地质问题
1.1矿山开发易引发的环境问题
1.1.1对植被和土壤的影响。植被和土壤破坏是矿山开采对区域环境最直接的破坏。尤其是露天开采的项目,地表植被被清除,开采过程中抽排地下水使矿区地下水位大幅度下降。加之开采废料废水的污染,和大型采矿设备的重压,土壤逐渐坚硬板结,土壤养分水分越来越匮乏,会形成大面积的人工落地。
1.1.2对水环境的影响。矿山开采对矿区水环境的影响是非常严重的,表现在地上水和地下水两方面。采矿对地上水的影响主要是污染。选矿、采矿活动都会使地表水含酸性,尤其是金属矿开采中,产生的浮选尾矿浆、废石淋浴液、生产生活废水中都含有大量重金属及有毒有害,这些废水会污染矿区的地表水和地下水,降低矿区水环境质量。采矿中的水力开采作业会改变河道和矿床结构,容易造成水土流失,进而导致沿海浅水区、池塘及泛滥平原的泥沙淤积,水质恶化[1]。这种水生环境的恶化还会影响当地的农业生产和动植物生长。采矿对地下水的影响极具安全隐患,很多矿山开采项目都会改变矿区水均衡系统,导致大面积水位下降。这往往是导致地面塌陷、矿井吐水灾害的主要原因。
1.1.3对空气质量的影响。矿山开采中钻孔、爆破、矿石破碎以及矿石、废石运输中会产生大量粉尘,有些矿产项目甚至会释放有毒害的气体,粉尘和有毒害气体严重污染矿区空气,导致矿区空气质量急剧下降。采矿所产生的空气质量下降会危害人的身体健康。
1.1.4废物垃圾对环境的影响。矿山开采产生的废石、废渣、废土这些废物垃圾如果没有科学的处理渠道,堆积在矿区或附近(目前很多矿山开采都没有实施完善的处理方法),植被无法生长,地貌、水质、土壤都被破坏[2]。长期以往,废物垃圾中所含的有害元素不断释放出来,造成更严重的环境污染。
1.1.5对区域生态结构的影响。植被土壤、空气、水这些是动植物生存的必要条件。矿山开采造成植被土壤破坏、空气水质污染、水量减少,生态环境的改变威胁到动植物的生存繁衍,矿区生物多样性程度下降,生态结构趋于恶化。
1.2矿山开发易引发的地质问题
1.2.1矿石开采引发的地震。采矿引发地震我国矿山开采引发的最主要的地质问题之一。矿石开采改变了地表以下的物质结构,地下矿顶板崩塌、采空区围岩变形等作用导致的地震在我国以往的矿山开采项目中并不罕见。地质环境的变化必须保证在一定范围内才是安全的,采矿活动所产生的地应力和地质结构变化一旦超出限度,就有可能引发地震。
1.2.2冒顶片帮。冒顶灾害是矿山开采发生事故中最普遍的一种,尤其是矿岩稳定性差的难采矿体及软弱夹层。这种坍塌往往发生的很突然,而且发生前没有征兆,很难防范[3]。如果难采矿体或软弱夹层发生大规模垮塌,会造成严重的人身伤亡和财产损失。
1.2.3岩爆现象。岩爆是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放,导致岩石爆裂并弹射出来的现象。矿山开发过程中,采矿活动如果导致岩体地应力骤增,超过岩石可承受的限度,而同时岩石足够脆的话,就可能诱发岩爆。采矿活动导致岩层失去平衡,强大的能量将岩石击碎并抛出。一旦发生岩爆,将会给开挖的工作面造成巨大破坏,人员和设备损害难以避免。
1.2.4滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害。近年来,滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害给矿区造成了巨大损失。植被破坏、土地荒漠化、松散废弃矿石堆积、部分区域重力侵蚀活跃,以上矿山开采活动造成的现象为滑坡、崩塌、泥石流的发生创造了条件[4]。
2避免采矿引发地质环境问题的措施
2.1对矿山地质环境进行系统检测评价
开矿前,对矿山地质环境进行严格调查评估,掌握矿区乃至附近区域地震、泥石流、滑坡等地质灾害发生规律,提供防治对策。矿山开采过程中,应用先进的勘查手段进行检测,尤其是易引发灾害的变化参数。即使是采矿完成后,也要岁对矿山地质环境动态变化进行跟踪检测,为预防灾害提供依据,避免重大人员财产损失。
2.2制定科学的矿山开发方案
新的矿山开采项目方案设计之前,要对矿山进行系统的环境地质勘探,对可能造成的环境损害进行评估,严格进行矿山开采的可行性论证。若环境损害超过开采所得效益,则项目终止进行,对矿山资源进行保存。
2.3将环境治理与矿山开发绑定进行
矿山开采必须坚持开发与恢复并行原则。在矿山项目开采设计方案里,就需要有环境恢复的工程部分,为了保障环境恢复落实到实处,可执行地质环境保证金的方法。同时,开采方案要坚固环境保护,以预防为主,尽量将采矿活动对环境的破坏将至最低。一旦采矿工程结束,马上进行生态环境恢复,以及早恢复矿山的生态平衡。
2.4政府发挥监督和引导作用
国家应建立完整的体系,法律对大型矿山的开采许可权。政府加强矿山环境监督与检查,进行全面、系统的地质环境和地质灾害影响评估。对破坏生态环境的小矿、低产能矿场进行坚决关停。对于污染型采矿区,要求制定科学开采和“三废”排放方案,减少次生地质灾害的发生[5]。监督和引导矿场开采后生态环境恢复治理工作,在矿山开采区应严格禁止私采乱挖和越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持工作,监督与制止开采弃渣胡乱堆弃和不加处理排放。
2.5控制开采过程,进行“绿色”开采
采用先进的采、选、冶工艺,开发低废、无污染的矿山清洁生产技术,实现矿山废弃物的减量化和资源化。加强调查和充实西部矿山生态环境的基础数据和资料,制定矿山生态环境保护与恢复治理的科技发展计划。涉及火药的开采活动,控制爆破的破碎程度、破坏范围、坍塌方向,控制爆破的危害,尽量消除因矿山开采而诱发的各种地质环境问题。
【参考文献】
[1]刘晓宏,矿山开采引发的地质灾害及治理措施探究[J];中国新技术新产品,2014,6: 59.
[2]房长云,李杰;探析矿山开采引发的地质灾害及治理措施[J];能源与节能,2014,3:60-62.
[3]郭飞,刘贺;风茂采石场矿山地质环境保护与恢复治理[J];中国科技博览,2014,5: 578.
[4]孙丽,国外矿山开采沉陷的发展及主要研究方法[J];商情,2013,52:359.
[5]徐玉貴,曹祥宇;矿山地质灾害及预防措施[J];华东科技(学术版),2013,12:485.
浅析石油开采后的环境地质问题 第12篇
关键词:石油开采,经济发展,污染,地质问题
石油是非常重要的战略物资同时也是促进经济发展的基础能源, 石油资源一直备受各个国家的重视, 近年来随着我国经济的不断发展, 对石油资源需求量的日益提高, 我国石油开采工作也在紧罗密鼓的进行当中。石油开采量逐年提升, 石油开采工作已经逐步从陆地开采拓展到海上开采, 然而随着开采规模的逐步扩大, 石油开采过程中所造成的各种污染也越来越严重, 石油开采污染治理问题迫在眉睫, 然而我国针对油田开采后环境地质污染问题的研究尚处于初级阶段, 为此在今后的工作当中我们要进一步强对石油开采后环境地质问题的分析与研究, 解决好石油开采后的各种环境地质问题, 提高石油开采工作的整体质量。
1 石油生产加工全过程对环境地质问题所产生的各种影响
石油开采工作的勘探、开采、运输以及加工这一整个开采加工环节都会环境地质产生不同程度的影响, 为此下文对石油开采各个阶段对环境地质工作的各种复杂影响进行逐一阐述。
1.1 石油开采过程中对环境地质问题的影响
地下石油在进行开采以及石油开采设备架设施工过程中会对开采范围内的地表植被造成破坏, 钻井工作会对导致地下土壤与岩石层的松动, 在风力侵蚀作用下, 开采区域范围内出现大面积的风蚀、沙化土地, 导致石油开采地区地貌遭到破坏。当遇到暴雨天气, 在雨水侵蚀的作用下, 开采区域范围内松动的表层土壤在雨水冲刷的作用下, 容易导致水土流失。此外在石油开采过程中容易发生地陷, 地陷会导致地表植被被破坏甚至死亡, 使得开采地区在风力的作用下, 进一步加剧开采区域范围表层土壤的风蚀程度。在开采初期, 往往需要运用打测井以及爆破的方式对油井的具体位置加以确定, 打测井以及爆破行为必然会对开采区域内的地表植被造成严重的破坏, 此外开采工作人员的生产生活也或多或少的对开采范围内的自然生态环境造成破坏。与此同时石油开采过程中还会产生大量的污泥与含油废水, 这些污泥与含油废水如果处理不好会对开采区域范围内的地下水造成严重的污染, 人与牲畜食用了被污染的水后, 会对身体造成严重的危害。由此可见石油开采过程中对地质环境的影响是非常严重的, 我国石油开采部门必须认真对待石油开采对地质环境所产生的各种影响, 同时还要采取有效措施, 将各种不利的影响降到最低。
1.2 石油炼制加工过程中对环境地质所产生的主要影响
石油开采出来以后需要炼制才能加工出成品油, 石油炼制工作需要建设厂房, 厂房的建设不可避免的对加工场地周围的环境造成影响, 此外石油炼制过程中会产生大量的废气、废水和废渣, 石油炼制所产生的“三废”问题非常严重, 会对生产场地以及周边的生态环境造成严重的威胁。三废问题一直以来都是影响我国环境质量的重要因素, 为此石油炼制工作必须对三废问题进行严格的控制。
1.3 石油输送过程中对环境地质所产生的主要影响
石油输送工作主要通过石油运输管道的建设来完成, 石油管道线路长工程量大, 在施工建设过程中会导致施工沿线地表植被受到破坏, 大量的挖掘工作会使土层变得松软, 在风力侵蚀作用下, 会导致输送管道沿线地貌发生改变, 风蚀、沙化土地会出现在输油管道沿线的周围地区。与此同时输油管道的建设还会导致水土流失。水土流失地带会与输油管道分布保持基本一致, 同时兼顾的输油管道点多、线长、面广等特点。导致输油管道沿线发生水土流失的主要原因在于, 石油管道线路的挖掘与填埋会导致线路沿线的土层疏松, 此外沿线周围的地标植被因挖掘工作而被破坏, 失去了植被吸水、固土等功能的保护, 在流水侵蚀的作用下, 松散的地表土会被流水侵蚀掉。
2 石油开采后对环境地质问题所产生的具体影响
2.1 石油开采后对水体所造成的影响
石油开采过程中会产生大量的含油废水, 废水中还有大量的石油与悬浮物, 这些污染物如果未经有效处理进行排放, 或者处理不够彻底而进行排放, 会对地表水与地下水造成严重的污染, 地表水与地下水通过食物链被动植物所吸收, 经过长时期的沉积, 会对人体与动植物造成严重的破坏, 影响人体健康, 影响作物的产量。同时利用受污染的水进行灌溉, 还会对土壤造成污染。
2.2 石油开采后改土壤所带来的主要影响
油田土壤环境污染, 主要来自钻井、洗井、试井、采油和修井过程中的落地原油或井喷及固体废弃物。土壤一旦遭受石油污染, 便会引起多项环境要素的改变, 以致危害生态环境。土壤被石油污染影响其通透性, 凡能聚在土壤中的石油烃, 绝大部分是高分子组成它们粘着在植物根系上形成一种粘膜, 阻碍植物根系的呼吸与吸收, 引起根系腐烂。因此采油区应种树种草绿化、净化保护土壤, 石油污染的土地不能急于种粮食、蔬菜等, 石油污染的土壤长出的稻米光泽较差, 粘性较低, 蔬菜味道不佳、易腐烂、不易保存。所以对落地原油和泥浆等要回收处理, 一方面可回收资源, 另一方面可保护环境。
石油开采过程是造成土壤水土流失的主要过程其影响表现为四个方面。首先是井场、道路、站所、油气管道等工程施工建设扰乱和破坏土壤主体构型, 影响土壤通气和透水, 改变了地表、地面坡度的原地貌形态和地表土壤结构;毁坏了地面植被, 使松动土体岩性物质裸露地表, 土壤抗蚀, 抗冲性降低, 加速了土壤的侵蚀。其次是严重破坏了原有的水保设施, 为区域经济的一时增长, 加剧了水土流失, 形成了边治理边破坏的被动局面。再次, 井场平整, 道路、油气管道开挖而移动土体, 土方随意堆放, 加之坡地开挖土方, 没有采取任何护栏措施, 疏松的土方随坡而下, 易受暴雨冲刷, 可诱发崩塌、滑坡, 加速地面侵蚀, 造成严重水土流失;易受风力影响造成沙尘天气, 使区域环境质量明显下降。最后是施工中产生的废水汇入地表径流, 造成水污染;弃土、弃渣及生活废弃物, 虽已就地回填, 但仍为松散堆积物, 大幅度降低原水土保持功能。
2.3 石油开采后对地表植被所产生的影响
石油开采是对地层油藏不断挖掘的过程, 不仅扩大了人类活动的范围, 更使原先无人到达或难以进入的地区变的可达和易进入, 尤其是生态环境脆弱地区, 对于黄土丘陵沟壑区、戈壁风沙区来说, 灌木、蒿草在维持该地区生态系统平衡方面具有很重要的作用, 地表剥离引起的植被破坏, 短时间内很难恢复。从用地构成看, 井场、站 (所) 对植被是点状影响, 道路、集输管道是线状影响, 线状影响远大于点状影响;从用地方式看, 临时用地植被可采取人工和自然恢复, 永久性用地则完全被人工生态系统代替, 虽然经人工植树种草, 植被覆盖率上升, 但可能造成遗传均化, 生态系统功能减弱。
总结
石油开采全过程对环境地质问题的影响是多方面的同时也是十分严重的, 在石油开采过程中我们要在追求开采经济效益的同时, 要更加注重生态环境的保护, 加强对环境地质问题的综合治理, 努力谋求资源开发与环境保护的协调可持续发展
参考文献
[1]王玉梅.油气田地区的地下水污染分析[J].地质灾害与环境保护, 2000, 11.
[2]赵勇胜.地下水的有机质污染[J].工程勘察, 1995.
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