中国混凝土与水泥制品协会预制混凝土桩分会

石灰石矿开采过程中的环境影响及生态保护

来源:[2013/07/10]

核心提示:石灰石矿产在开采过程中产生的环境影响主要包括地形地貌、生态景观、废土石、粉尘、噪声以及地震波等。开采过程中废土石的堆放可造成水土流失;矿山开采会破坏原有生态环境。因此必须根据其特点,采取相应的有效措施,降低其对环境的影响,以恢复并改善矿区的生态环境。

      石灰石矿产在开采过程中产生的环境影响主要包括地形地貌、生态景观、废土石、粉尘、噪声以及地震波等。开采过程中废土石的堆放可造成水土流失;矿山开采会破坏原有生态环境。因此必须根据其特点,采取相应的有效措施,降低其对环境的影响,以恢复并改善矿区的生态环境。
      1.前言
  随着经济的高速发展和城市化进程的加快,对水泥的需求越来越大,从而对生产水泥的原料石灰石矿的需求也越来越大。石灰石矿的开采规模不断扩大,范围不断延伸,带来的一系列环境问题日趋严重。石灰石矿是一种常见的沉积岩,分布较广,埋藏较浅,常采用露天开采,且开采范围广,对环境及生态的影响较大,特别是对生态环境较为脆弱的地区,其带来的影响是不可逆的,给重建生态环境带来了极大的困难。本文通过对石灰石矿山开发建设活动中各个环节的分析, 讨论了石灰石矿开采过程中所引发的生态环境问题, 并提出相应的生态保护对策。
  2.石灰石矿产开采过程中的生态环境影响分析
  石灰石矿山开采的一般过程为:表层剥离钻孔爆破(含二次爆破) 破碎运输进厂,同时废石运到废石场堆置。由于每个矿山的赋存条件不同,生态环境迥异;区域位置、周围环境敏感点和保护目标千差万别;矿山建设方式有新建、改建、扩建; 开采规模、储量有大有小; 开采方式有先进的现代化一条龙方式, 也有落后的民采民运。以上诸多因素引发了多种多样、错综复杂的环境问题,现分述如下。
  2.1石灰石矿山开采对生态环境、景观的影响
  石灰石矿山开采前的表层剥离会改变原有的生态环境,毁坏开采区的土壤、植被。受气候、地形、地貌、土壤等因素的制约,石灰石矿山有的具有良好的植被覆盖, 有的表面本身即为裸露的岩石。我国石灰石矿山的植被情况大多较差,岩石多裸露,被灌木丛覆盖;只在矿山低凹平缓处,有较厚土壤覆盖时植被较好。矿山开采,使山坡逐渐被夷为平地,而这种地形地貌是不可恢复的。  石灰石矿山开采民采民运、乱采滥挖的现象非常严重且很普遍, 这与中国水泥生产的现状是相吻合的。这并不仅仅给生态环境造成影响,同时给管理带来不便,导致极大的资源浪费和整个矿区的千疮百孔。
  2.2废石堆放的影响
  矿山开采剥离的废石和废土量是非常大的,初期剥离废土量较大,开采中剥离的主要是废石。一般情况下,这些废石被堆放在一个选择好的、形成一定规模的废石堆场。在一定的诱因下,废石堆极有可能转变为一系列的自然灾害;废石堆放还占用了植被好的土地。但矿山终采,废石堆场可进行生态恢复。
  2.3水土的流失
  我国大部分石灰石矿山,尤其是中小型矿山,处于山地丘陵沟壑区。矿山沟谷较为发育,山坡陡,汇流快,加剧了地表的冲刷和侵蚀;而矿区通常植被少,更加剧了水土的流失。矿山开发建设及开采过程中,直接改变了原地形地貌,破坏了植被,扰动地表,使原地表的抗侵蚀能力下降,加之部分废石及弃土弃渣被倾倒在沟坡或沟谷,如若处理不当,势必会造成新的水土流失。
  2.3爆破震动和噪声的影响
  石灰石矿山开采过程中最大的震动源是矿山爆破。由爆破引发的地震波造成周围地区的震动。距爆破中心点200m时,其地震烈度约5度,400m时地震烈度约3~4度。爆破产生的震动与岩层走向、断层、解理、高差和爆炸能力等诸多因素有关。爆破震动可造成爆破区周围的建筑物及构筑物的破坏。
  矿山爆破还会引起飞石。产生飞石的原因有装药洞口堵塞不好、岩体不均匀、药包最小抵抗线不准等。一般石灰石矿山爆破引起飞石的距离一般为100m 左右, 根据《爆破安全规程》石灰石矿山的爆破警界线为开采境界线外200m ,可见以200m的距离划定爆破警界线是较保守和安全的。
  此外,由爆破产生的噪音也对周围生活居住的人产生不良影响。石灰石矿山爆破时的噪声源强可达110dB,矿石破碎时的噪声强度约100dB。
  2.4粉尘的影响
  2.5矿山开采过程中产生的粉尘主要是石灰石颗粒物, 其主要成分为碳酸钙, 在爆破、破碎、运输过程中均产生粉尘。粉尘对人体、植物和土壤有影响: 对人体危害的主要部分是粒径10μm 的飘尘, 其主要危害人的呼吸系统, 石灰石粉尘SiO2 的含量较低, 粒径10μm 飘尘所占比例小, 危害程度相对较小; 对植物的影响主要为粉尘降落植物表面, 积累后影响太阳直射, 如果粉尘遇湿, 在作物表面形成一层“薄壳” , 会影响植物对光的利用, 降低光合作用效率, 其元素对植物生长也有一定影响; 对土壤的影响表现在对土壤化学元素、酸碱度、空隙度和周围环境的影响。
  3.生态环境保护对策
  3.1 编制生态环境保护计划
  石灰石矿山露天开采对生态环境的影响很大, 为了遏制水土资源破坏, 保护、恢复、补偿生态系统, 保障水土资源持续利用, 建设单位应编制生态环境保护计划, 采取积极可靠的生态环境保护措施, 采用预防措施和治理措施相结合、工程措施和生物措施相结合的方法, 把对生态环境的影响减至最低限度。
  3.2 制定合理的施工方案
  设计部门和业主应在满足生态保护的基础上, 制定合理施工计划。在施工中,尽量减少扰动地面,平衡挖、填方量,并按计划安排好挖方量和填方量,挖方量要及时运至填方地点,并及时铺平压实,减少风蚀、水蚀。另外尽可能避免在雨季进行开挖施工,取土、石场应及时分段平整压实,并植草覆盖。按照水土保持方案确定施工顺序, 以先地下后地面,先深后浅,先干线后支线的原则,统筹安排各类管线的施工,尽量做到一次到位, 避免反复开挖。管线场覆土要及时填平压实,对沟渠填土除应填好压实外,其表面层(沟底、壁) 应设置防水层。对一时无用的弃土应妥善堆存,设置围拦,不能随意丢弃。
  3.3 工程措施
  弃土、石应在废石场集中处理, 尽量减少压占地表植被。在废石场底部先以大块废石垫底, 厚度大于1. 5m , 以利于水的渗透, 疏导废石场内的雨水。采取从上而下分段水平堆积, 再用压路机碾压,把松散的土压实,废石及时平整。逐级设坝, 保证坝体安全与稳定。废石场上部设截洪沟,避免废石场受洪水冲刷。矿区新建和改造道路两侧, 采取护坡和道路护基措施, 防止水土流失和塌方、滑坡。对临时性施工所造成的陡坡、坝,采取简易防护措施,并设置水土流失防护栏,疏导排水,减少水土流失。
  3.4 生物措施
  在矿山爆破安全界限和开采境界之间设置隔离绿化林带, 宽度约为50~150 m , 种植适合当地的植物; 矿区运输道路两侧绿化,栽种树木,在边坡和路基种草; 把最终台阶坡面夯实,种植乔木、灌木、草, 进行植被恢复。矿山采掘终了,应及时覆土,恢复植被,对整个矿山进行水保林建设。 3.5 环境管理与监控  有关部门应建立专门的环境保护机构,对施工人员进行环境培训教育, 禁止施工人员进入非施工区域, 并尽可能采取环境影响最小的活动方式;监督施工单位实施环境管理计划, 执行有关环境管理的法规、标准,协调各部门之间做好环境保护工作,负责项目生态保护设施的施工、验收和运行情况的检查、监督管理。
  结论
  石灰石矿山开采对生态环境影响是多方面的,要结合环境影响评价的导则和所在区域的环境现状,以及开发工程特点,抓住的生态环境问题,做好环境影响的分析工作,从而全面了解所在地区的环境影响特点,并且提出相应的生态环境保护措施,使人类、资源、环境相协调,以实现矿区的可持续发展

(责任编辑:姜立东)

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