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矸石山环境污染治理对策

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摘要:针对矸石山环境污染治理进行分析,阐述了矸石山污染治理必要性,同时还分析了矸石山对环境所带来的影响,结合这些内容,总结如何对矸石山环境污染进行治理,同时对矸石山资源进行充分应用。

关键词:矸石山;环境污染;水资源;矿区景观

燃烧的矸石山会向大气当中释放大量的硫酸等有害有毒气体,这就导致煤矿周围人们身体健康受到威胁。针对矸石山而言,其会破坏土地资源、对地下水和土壤产生污染,对煤矿周围自然景观产生影响,因此需要对其进行综合治理,恢复煤矿周围植被功能。

1.矸石山污染治理必要性

对矸石山进行污染治理,为矿井解决排矸困难,进一步扩大排矸量,确保矿井始终维持在正常生产情况下,减少对环境的污染,提升矸石山防洪能力,并且对矸石山资源进行充分利用,扩大矿建材长生产规模,将矸石变废为宝,这是对矸石山进行治理的有效方式之一。为了对矿井倒碴困难进行解决,需要对矸石排放问题进行有效解决。

2.矸石山对环境的影响

(1)矸石山对矿区环境的影响煤矿矸石山露天堆积被风化,则形成细小的颗粒,当风速达到4.8m/s的时候,距离矸石山下风向500m的位置,所悬浮的微粒浓度大约在0.8mg/s。在矸石山当中,存在的热量会慢慢变成自热,从而促使剩余的煤发生自燃,而矸石的温度则会慢慢升高,可以达到800-1000℃,这时的矸石会发生溶解反应,并且向外释放出一氧化碳等有毒有害气体。矸石山出现自然反应之后,还会向外释放大量的颗粒性物质,而这些颗粒性物质多数是对人体产生危害的Hg元素。当风化之后的颗粒物被人吸入到人体当中之后,会导致人出现感染,如眼疾或者气管炎、肺气肿,甚至有人会患上肺癌,此外这些颗粒物对于矿山周围的环境也带来不良影响,例如矿山周围植物生长速度变缓,动物迁徙等活动出现异常,植物病虫害以及农作物大量死亡等。(2)对土壤和地下水资源的影响煤矿矸石山出现淋溶现象,其中会出现多种微量元素,渗透到附近土壤和地表水当中,导致土壤和地表水被污染,在部分煤矿,矸石山周围Cr等有害元素会超越地表水环境质量标准和地下水环境质量标准III类标准。其中Pb等重金属会被植物吸收,沉积在植物体内,人食用这些植物之后,会对肝肺等组织带来伤害。煤矿当中的矸石山中还含有大量的硫分子,同时还存在大量其他有害元素,当进入到水中后,会形成淋溶酸性水。同时,矸石山中还含有可溶性无机盐,当被雨水林滤之后,则会产生一定的物理变化或者化学变化,伴随着雨水淋溶的进一步加重,则会慢慢的渗出地表,形成有害泉水。(3)矸石山对矿区景观的影响以某煤矿为例,矸石山的占地面积为853467m²,所堆积的矸石量大约为2290万m²。煤矿矸石山多数为黑色或者黑褐色的,对自然景观产生较大影响。矸石山的存在,会占用大量土地资源,废弃物堆积时间过长,经过长时间的风化,会产生大量的粉尘,而粉尘会被风蚀,从而形成扬尘,导致周围建筑物以及动植物遭受侵害,失去原本色彩。不但外表看起来不美观,同时对周围空气带来污染。该煤矿处于多风地带,冬季和春季因为风的影响,促使矸石山周围扬尘肆虐,导致大量有毒有害气体随意扩散在空气中,大大降低了矿区内能见度。这一情况下,还导致空气清洁度和地面光照度下降,矿区空气混浊不清。空气中pm2.5严重超标,导致人们日常生活受到影响,植物生长也受到影响。

3.矸石山环境治理对策

(1)矸石山污染治理因为煤矿本身存在自燃的倾向,常温下,煤矿矸石山以及空气当中的氧气相互结合,会导致矸石山自燃,供氧充分之后,为氧化反应持续进行提供了条件。为了防止上述现象发生,工作人员必须要从矸石山的堆放方式上进行控制,可以采用分层压实的方式,对矸石山进行堆放,针对压实程度做出科学合理的控制,避免矸石山经过长期反应出现自燃现象。如果矸石山的含硫量在5%以上,需要对黄铁矿进行回收,对自燃现象进行合理控制,如果矸石山含碳量在20%以上,需要先对煤炭进行洗选回收,将其作为沸腾炉的燃烧。去除矸石山当中的黄铁矿后,需要将供氧条件切断,借助生态技术,对其进行分层堆放。先对堆场进行密封和防渗处理,然后对其进行分层堆放,一边堆放,一边进行压实处理,对第二层进行堆放的同时,需要对第一层边覆盖、边绿化。采用这种方式进行治理,投入较少,同时也能够在较短的时间内看见成效,处理量也相对较大,不会出现二次污染。相应技术人员可以借助覆盖的方式、挖除火源的方式,或者借助表面烧灌的方式对自燃的矸石实施灭火处理。(2)矸石生产生态恢复对固体废弃物借助生态工程处理方式,先借助适当的防渗材料和阻断材料,对周围环境进行处理,设置一个具有物理性质的隔离,然后在矸石山上覆盖一层土,并且在这一土层上覆盖各种植物,建立起立体的人工生态系统。以某煤矿为例,该地区矸石山和当地国家级光山公园相邻,北边和以棚户区改造小区相邻20m。针对这一矸石山进行治理,主要采用平整工程、客土工程、防护工程、景观带布置工程和种植工程等进行处理。(3)矸石山综合利用针对那些含碳量相对较高的煤矸石而言,可以对其中存在的煤炭进行回收,然后将这些煤炭作为燃烧材料,材料的热量大约在6.28MJ/kg以上的煤矸石,可以将其作为沸腾炉燃料。而对于那些含碳量较低的矸石来说,其热值2.09-6.28MJ/Kg煤矸石,可以应用在建筑当中,例如制作成耐火砖、烧结砖等,通过这种方式,可以对其中含有的低值能源进行充分应用,而热值大约在1.26MJ/kg的煤矸石,可以将其当成水泥配料,还可以将其混合在建筑材料当中。一些矸石已经自燃,对于这些自燃矸石来说,可以对其进行破碎处理,对其进行筛分之后,可以进行进一步加工,从而制作成凝胶材料,其中的部分矸石粉可以应用于土壤改良。4.结束语综上所述,对于矸石山环境污染进行治理,一方面,找到矸石山污染源头,矿区周围地区矸石山分布、遗留和新增数量、自燃、复燃等所带来的环境问题进行及时治理。为了对矸石山自燃所产生的不同大气污染物总量进行估算,从而为环境治理提供准确资料。第二方面,以《大气污染防治行动计划》为依据,对成效做出评估,重点对矸石山自燃源进行治理,构建相应监测与核算体系。

【参考文献】

[1]王晓琴.煤矿矸石山自燃致因与灭火施工工艺研究[J].煤炭与化工,2018,41(02):152-154.

[2]曾彦.煤矿生产主要环境污染与防治措施浅析[J].内蒙古煤炭经济,2017(20):29-30.

[3]王海祥.阳泉矿区煤矸石利用及环境治理[J].山西建筑,2016,42(33):88-90.

作者:韩幸 单位:山西汾西矿业集团南关煤业有限责任公司

矸石山环境污染治理对策责任编辑:张雨    阅读:人次

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