礦產(chǎn)資源開采過程中應(yīng)如何保護(hù)水資源?
在礦產(chǎn)資源開采過程中,水資源保護(hù)是環(huán)境保護(hù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),需從源頭防控、過程治理、末端回用等多維度采取措施,避免或減少對地表水、地下水及周邊水環(huán)境的破壞。以下是具體保護(hù)策略及實(shí)施方法:
一、開采前的水資源保護(hù)規(guī)劃
1. 水資源敏感區(qū)域避讓
- 勘探階段評估:開展區(qū)域水資源調(diào)查,明確地下水含水層分布、地表水徑流路徑及飲用水源保護(hù)區(qū)范圍,避免在水源地保護(hù)區(qū)、泉域補(bǔ)給區(qū)等敏感區(qū)域布置采礦工程。
- 案例:在喀斯特地貌區(qū)(如西南巖溶地區(qū))開采礦產(chǎn)時(shí),需特別注意地下河系統(tǒng)分布,防止開采破壞地下水文網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)致區(qū)域缺水。
2. 開采方案優(yōu)化
- 優(yōu)先選擇環(huán)保采礦工藝:地下開采若需疏干地下水,應(yīng)設(shè)計(jì) “保水開采” 方案,通過帷幕注漿、隔離開采等技術(shù)減少對含水層的干擾;露天開采需規(guī)劃截排水系統(tǒng),避免地表徑流與礦渣直接接觸。
- 示例:煤礦開采中采用 “垮落法” 可能導(dǎo)致地下水漏失,而 “充填法”(用廢石、粉煤灰充填采空區(qū))可減少巖層裂隙,保護(hù)上層含水層。
二、開采過程中的水污染防控
1. 廢水分類收集與處理
- 礦井水 / 選礦廢水處理:
- 分類收集:按水質(zhì)差異(如清水、含懸浮物廢水、含重金屬廢水)分管道收集,避免混合處理增加難度。
- 處理工藝:
- 懸浮物(SS)處理:采用 “調(diào)節(jié)池 + 混凝沉淀 + 過濾” 工藝,去除泥沙、礦粉等顆粒物(如鐵礦選礦廢水)。
- 重金屬處理:通過 “中和沉淀(投加石灰 / 氫氧化鈉)+ 硫化物沉淀 + 活性炭吸附” 去除鉛、鎘、汞等(如銅礦廢水)。
- 酸性廢水處理:采用 “石灰石中和法” 或 “堿性藥劑投加” 調(diào)節(jié) pH 值至中性(如硫化礦開采產(chǎn)生的酸性礦井水)。
- 案例:某金礦選礦廢水經(jīng) “硫化物沉淀 + 生物膜法” 處理后,重金屬離子濃度低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ 類標(biāo)準(zhǔn),可回用于選礦工序。
2. 地下水保護(hù)技術(shù)
- 帷幕注漿截水:在礦區(qū)外圍施工注漿孔,形成防滲帷幕墻,阻隔地下水向礦坑滲透,減少疏干量(如金屬礦深井開采)。
- 含水層再造:對已破壞的含水層,通過人工回灌清潔水或修復(fù)隔水層結(jié)構(gòu),逐步恢復(fù)地下水水位。
3. 地表水體保護(hù)措施
- 截洪溝與防滲池建設(shè):露天礦場周邊開挖截洪溝,將雨水與礦渣、廢石堆隔離,防止酸性廢水或重金屬隨徑流進(jìn)入河流;設(shè)置防滲沉淀池,對初期雨水進(jìn)行處理后排放。
- 生態(tài)河堤保護(hù):沿礦區(qū)附近河流修建生態(tài)護(hù)岸(如種植水生植物、鋪設(shè)卵石層),增強(qiáng)水體自凈能力,減少污染物擴(kuò)散。
三、水資源循環(huán)利用與節(jié)約
1. 廢水資源化回用
- 回用于生產(chǎn)工序:處理后的礦井水、選礦廢水可回用于采礦降塵、選礦藥劑配制、設(shè)備冷卻等,降低新水取用量。例如,煤礦將處理后的礦井水用于井下防塵,回用率可達(dá) 80% 以上。
- 市政與生態(tài)補(bǔ)水:達(dá)標(biāo)排放的廢水可作為周邊農(nóng)田灌溉、市政綠化用水,或補(bǔ)充生態(tài)濕地水量(需符合《城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》)。
2. 節(jié)水工藝應(yīng)用
- 干法選礦技術(shù):部分金屬礦采用干法篩分、風(fēng)選替代傳統(tǒng)水洗選礦,減少用水量(如石英砂干法選礦可節(jié)水 90%)。
- 循環(huán)用水系統(tǒng):選礦廠建立 “清水池 - 生產(chǎn)用水 - 廢水處理 - 回用水池” 閉環(huán)系統(tǒng),通過濃縮機(jī)、冷卻塔等設(shè)備實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用,水重復(fù)利用率達(dá) 95% 以上。
四、生態(tài)修復(fù)與長期監(jiān)測
1. 礦區(qū)水環(huán)境修復(fù)
- 植被恢復(fù)涵養(yǎng)水源:開采結(jié)束后,對裸露土地進(jìn)行植被恢復(fù)(如種植深根系植物),增加土壤蓄水能力,減少水土流失。
- 濕地生態(tài)重建:在礦區(qū)周邊建設(shè)人工濕地,利用水生植物(如蘆葦、菖蒲)吸收廢水中的氮、磷及重金屬,凈化水質(zhì)(如煤礦塌陷區(qū)可改造為濕地生態(tài)系統(tǒng))。
2. 長期水質(zhì)監(jiān)測體系
- 布設(shè)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò):在礦區(qū)上游(對照點(diǎn))、下游(影響點(diǎn))及地下水井設(shè)置監(jiān)測點(diǎn),定期檢測 pH 值、重金屬、懸浮物、有機(jī)物等指標(biāo),建立預(yù)警機(jī)制。
- 數(shù)據(jù)公開與監(jiān)管:企業(yè)按要求向環(huán)保部門報(bào)送水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),接受社會監(jiān)督,確保治理措施有效實(shí)施。
五、政策與技術(shù)保障
1. 環(huán)保政策與標(biāo)準(zhǔn)
- 嚴(yán)格執(zhí)行《礦產(chǎn)資源法》《水污染防治法》及行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)(如《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》《銅、鎳、鈷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》),要求企業(yè)落實(shí) “廢水零排放” 或 “達(dá)標(biāo)排放”。
- 推行 “水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)責(zé)任制”,將水資源保護(hù)納入礦山企業(yè)環(huán)??己酥笜?biāo),對違規(guī)排放實(shí)施高額度罰款或停產(chǎn)整治。
2. 先進(jìn)技術(shù)研發(fā)與推廣
- 支持高效水處理技術(shù)(如膜分離、電化學(xué)氧化)和智能化監(jiān)測設(shè)備(如在線水質(zhì)傳感器)的研發(fā),降低治理成本。
- 推廣 “礦山水循環(huán)利用示范工程”,通過政府補(bǔ)貼或稅收優(yōu)惠鼓勵(lì)企業(yè)應(yīng)用節(jié)水、治污新技術(shù)。
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