矿山环境保护问题ppt
- 1. 中国矿业大学xx学院 矿山环境保护 主讲教师：xxx
- 2. 参考资料尹国勋《矿山环境保护》中国矿业大学出版社，2010. 赵景联 《环境修复原理与技术》化工出版社，2006. 周启星 《污染土壤修复原理与方法》科学出版社，2004. 黄铭洪 《环境污染与生态恢复》 科学出版社，2003. 陈玉成 《环境生物修复工程》化工出版社，2003.
- 3. 第一章 矿山环境问题 课程内容 一、当今世界面临的主要环境问题 二、环境问题的发展阶段 三、矿区的主要环境问题
- 4. 一、当今世界面临的环境问题 1.全球气候变暖 引起两极冰川的融化，带来频繁的暴风雨，导致生物物种的减少和海平面上升。想一想当今地球上的一半人口正居住在沿海50公里范围内，就可以知道沿海地区受淹的严重性了 2.臭氧层破坏 臭氧层位于距离地面10～50公里的范围的大气平流层内，它能吸收太阳的大部分紫外线，阻挡紫外线辐射到地面，因而对地球上的生物有保护作用。20世纪中叶以来，人们发现北极圈的臭氧浓度明
- 5. 一、当今世界面临的环境问题显降低，南极圈的臭氧层还出现了空洞。臭氧层破坏的严重后果令人忧虑:它将增高人类皮肤癌和白内障的发病率，使人类的免疫系统受到损害，它还会严重地破坏海洋和陆地的生态系统，阻碍植物的正常生长。 3.生物多样性减少 生物圈、生态系统 目前每年有4000～6000种生物从地球上消失，更多的物种正受到威胁 农业（基因库） 医疗 （豆杉醇、白内障）
- 6. 一、当今世界面临的环境问题4.酸雨蔓延 全世界有三大著名的酸雨区：北美的五大湖地区，北欧，中国西南地区 5.森林锐减 森林是一种宝贵的自然资源，具有维护生态平衡、调节气候、防止水土流失等多种功能，也是生物多样性的宝库。由于人类的过度采伐和不恰当的开垦，加上气候变化引起的森林火灾，世界森林面积不断锐减。森林的减少导致了水土流失、洪灾频繁、物种减少、气候变化等多种严重恶果 。
- 7. 一、当今世界面临的环境问题6.土地荒漠化 过度放牧使草地逐渐退化，开荒、采矿、修路等建设活动对土地的破坏作用甚大，加上水土流失，世界上每天都有大片土地沦为荒漠。土地荒漠化的直接后果就是农民的贫困化 7.资源短缺 人类是依赖自然资源而生存的，但近数十年来，自然资源的消耗量与日俱增，已有很多资源显现出短缺的现象，最严重的水资源、耕地资源和矿产资源的短缺，如再不认真对待资源短缺的严重问题，人类总有一天会面临无米作炊的绝境 。
- 8. 一、当今世界面临的环境问题8.水环境污染严重 水体变黑发臭、细菌滋生、鱼类死亡、藻类疯长，本来足以滋养人体的水，常因含有有毒物质而使人染病，甚至致人于死地 。 9.大气污染肆虐 10.固体废物成灾
- 9. 二、环境问题的发展阶段 1.原始社会阶段 原因：采集、狩猎、取暖 特点：局部的、可恢复的 2.农牧社会阶段 原因：不当的技术利用、战争、大兴土木 特点：区域性的、不可恢复的 3.现代化工业社会阶段 原因：大规模的工农业生产、战争、技术的滥用 特点：全球性的、不可恢复的，向宇宙空间发展
- 10. 三、矿区的主要环境问题 (一) 我国能源结构特征 人均煤炭可采储量为世界平均水平的54% 人均石油剩余可采储量仅为世界平均水平的8% 1949-2005年，煤炭产量以年均7.8%的速度增长 1997年，全国第三次煤炭资源评价：地下2000米以内煤炭资源总量为5.57万亿吨，1000米以内的煤炭资源总量为2.86万亿吨，其中已探明储量为6044亿吨，可采储量为1145亿吨。在已探明的化石燃料储量中，煤炭占94.3%。
- 11. 我国能源生产与消费情况年份1981198519901995200020012002煤炭/亿吨生产6.1658.72310.79312.9229.99210.89713.804消费6.2088.73010.67213.4389.09410.73413.268石油/亿吨 生产 1.0121.24910.3831.4901.6261.6481.670消费 0.8480.90310.1031.6702.3012.3222.457天然气/亿吨 生产 119120142176272303347消费 115128147177245278301水能/亿千瓦时 消费 63592412671886243123752880
- 12. 我国一次能源需求及构成状况 /兆吨标准煤 年份1995201020302050燃料能源消费量所占百分比/%能源消费量 所占百分比/% 能源消费量 所占百分比/% 能源消费量 所占百分比/% 煤95274.02136266.70227766.77349466.12油23017.8830014.7039511.5858811.13气241.871004.902417.074929.31核能50.391045.102116.193446.51水电755.831577.702447.162975.62新能源0.130.01180.90421.23691.31合计1286.13100204110034101005284100
- 13. 1995-2050年间我国一次能源需求及构成
- 14. （二）矿区的主要环境问题 矿区的环境问题的产生： 是伴随着矿区的开发建设而产生的，是人类沿着传统工业文明的轨迹向前发展的必然结果。矿区生态环境问题的产生是一个多环节、多因素的复杂过程。 多环节指环境问题形成于煤炭开采、加工、储运和燃烧、使用的全过程； 多因素指环境问题的形成与技术、资金、管理方式、思想观念等多因素相关。
- 15. 1.土地资源和地表自然景观的破坏（1）土地的劣化、贫瘠化以及干旱化，使耕地急剧减少； （2）造成地表水源和地下含水层水源的漏失； （3）引起矿区发生水土流失、沙漠化、泥石流及山坡坍塌滑移等问题，使脆弱的矿区生态环境系统破坏更加严重。 我国煤矿每年因开采煤炭破坏土地40万ha。 煤炭开采方式分为井工和露天两大类，它们对土地破坏的程度、途径和形式各不相同。 井工开采对土地的破坏以开采沉陷和矸石压占为主； 露天开采则以采场挖掘和外排土场压占为主。
- 16. 煤炭开采过程中对土地资源的破坏主要有三个方面： 一是用井工方法进行地下开采引起地表塌陷破坏土地； 二是用露天方法开采剥离上覆岩土层时对地表挖损破坏土地； 三是井工开采过程中，因岩石井（巷）掘进运出的废石，回采过程中工作面顶底板岩石及煤层中夹矸混入采出煤炭中被筛选出的矸石，以及露天开采过程中上覆岩层剥离的土石排放场（统称为固体废弃物）压占破坏土地。
- 17. ① 开采沉陷破坏土地 由于各矿区地形、地貌、自然环境及地质和采矿等条件的不同，开采沉陷对土地的破坏程度也各不相同，大致可分为三类： A.山地丘陵地区 开采沉陷后地形、地貌无明显变化，基本不积水，局部地段出现裂缝或漏斗状沉陷坑，个别区域可因开采沉陷而引发山体滑坡和泥石流。西北、西南、华中、华北和东北的大部分山地、丘陵矿区属此类。 B.低潜水位平原地区 开采沉陷后地面只有小部分常年积水，积水区周围部分缓坡地带易发生季节性积水，造成水土流失和盐浸化，对土地破坏较为严重。黄河以北的大部分平原矿区属此类。
- 18. C.高潜水位平原地区 开采沉陷区大部分常年积水，积水区周围沉陷斜坡地带大部分发生季节性积水。开采沉陷对土地影响严重。黄淮海平原的中东部矿区均属此类，如淮北矿区每采万吨煤沉陷土地0.28ha，其中积水面积占35%。
- 19. ② 矸石山压占土地 我国煤矿现有矸石山1500余座，堆积量约30亿t，占地约5800ha，目前每年矸石产生量约1.5-2.0亿t，占地约300-400ha。 矸石山不仅压占土地，若不采取措施部分会因自燃而污染大气环境。 矸石山淋溶水有时呈现较强酸性、碱性或含有毒有害元素，选址不好又不采取防渗措施将会污染周围土壤、地面及地下水体，产生环境危害，目前已成为矿区的主要环境问题之一。
- 20. (本页无文本内容)
- 21. ③ 露天采掘场挖损土地 露天矿开采破坏土地的特点是：投产前就要挖损大量土地，但投产后开采万吨煤挖损的土地量较井工开采万吨煤沉陷的土地量为小。 ④ 排土场压占土地 中国大部分露天矿目前均采用外排土场方式开采，露天开采外排土压占的土地约是挖损土地量的1.5-2.5倍，平均为2倍。露天矿正常生产后，每采万吨煤排土场压占土地0.04-0.33ha，平均为0.16ha。
- 22. (本页无文本内容)
- 23. 土地塌陷
- 24. 2.矿区水资源的破坏煤炭开采对水资源的影响主要表现在两个方面： 一方面是对地表水的污染与破坏 另一方面是对地下水的污染与破坏
- 25. （1）对地表水的影响 矿井水是煤矿排放量最大的一种废水，它对地表水体产生较大的污染与破坏。全国煤矿年排水量约22亿m3，大部分矿区吨煤排水量为2-4m3，少数矿区吨煤排水量达数十立方米（如焦作矿区为47.1m3/t) 。 矿井水主要来自地表渗水、岩石孔隙水、地下含水层疏放水以及煤矿生产中防尘、灌浆和充填污水等。矿井水由于受开采、运输过程中散落的煤粉、岩粉、支架乳化液等杂物的污染以及煤中伴生矿物的分解氧化等导致水体混浊。 矸石和露天堆煤场遇到雨天，污水流经地表水体 选煤厂的废水不经处理大量排放，对地表水源造成污染，使矿区周围的河流、沼泽地或积水池等变为黑色死水。
- 26. （2）对地下水的影响 煤矿开采必然涉及到对地下水的疏干和排泄，由于地下水的不断疏干和排泄，必然导致地下水位大面积大幅度的下降，改变了矿区水资源系统的补给、径流与排泄关系，常导致矿区主要供水水源枯竭，地表植被干枯，自然景观破坏，农业产量下降，严重时可引起地表土壤沙化。 ① 煤矸石淋滤液污染地下水 煤矸石在雨水的淋滤作用下，形成酸性水，使大量的悬浮物、有机物对周围水环境造成严重污染。淋滤液中的重金属(Pb、Hg、As)元素毒性很大，污染严重，对生物和人类健康都会造成危害，也会进入土壤，并向浅层地下水迁移，导致矿区地下水水质恶化。
- 27. ② 粉煤灰污染浅层地下水 粉煤灰是火力发电厂的工业废渣，许多煤矿均建有坑口电厂，粉煤灰在灰场内堆放，人为地增添了新的污染源，对周围的土壤及水环境都产生了重要的影响。如粉煤灰场没有完善的防尘措施，造成附近农田和村庄受扬尘的危害。 粉煤灰的长期露天堆放，经日晒雨淋，有毒有害成分向地下渗透，在土壤中聚集，必定向浅层地下水中迁移，污染浅层地下水资源。
- 28. ③ 矿井水、洗选水对地下水的污染 有些矿井水或含有大量悬浮物或高矿化度或为酸性水，甚至还含有少量放射性元素，这些未经处理的矿井水排入矿区塌陷坑或附近的地表水体，由于地表水体与浅层地下水之间存在联系，因此外排的矿井水会对浅层地下水造成污染。 选煤场在洗选过程中加入有机和无机药剂形成洗选水，这些废水排放直接或间接污染了地表水、渗入地下会污染饮用水源，特别是洗选水毒性大对生物危害更大。
- 29. (本页无文本内容)
- 30. ④ 改变了矿区的水文地质条件 采煤引起的地面塌陷不仅破坏了矿区的生态环境，而且大面积的塌陷引起工程地质条件的改变，加强了水文地球化学作用，促使地下水水质恶化。 大部分塌陷区形成水面，小部分形成沼泽。一些矿区疏干排出的劣质水进入塌陷区，加速了附近区域的地下水质恶化。
- 31. 3.大气环境污染 （1）煤炭开发、储存和运输过程的污染 煤炭生产过程中的各个环节都会产生粉尘，由于大量的地面煤仓、煤场以及煤矸石山缺乏防尘及降尘设备，使粉尘到处飞扬，使矿区大气环境污染严重。 矿区的主要铁路、公路边尘土飞扬，严重影响矿区的大气环境质量。 煤矸石山的自燃过程中也会产生大量的烟尘以及SO2、NOX等有毒有害气体，严重污染矿区及周边的大气环境，还会造成矿区附近树草枯萎、农作物减产和生态环境遭到破坏。
- 32. (本页无文本内容)
- 33. （2）矿区燃煤造成的污染 矿区城市的产业结构决定了SO2、CO2是主要的大气污染物，其污染物主要来自煤炭燃烧和生产、利用过程中产生的工业粉尘和废气，污染源主要来自矿区各种燃煤电厂、工业燃煤锅炉等，其中燃煤电厂对矿区大气污染影响更大。发电厂以及化工炼焦和动力用煤都造成大量的SO2、CO2排放，SO2排放形成酸雨，不仅对动植物有直接伤害作用，而且还使土壤和水体酸化，影响动植物生存。CO2排入产生“温室效应”，从而影响全球气候。
- 34. (本页无文本内容)
- 35. （3）矿井瓦斯 瓦斯是井下煤层开采释放出来的有害气体，经矿井通风排放的甲烷量约占人类活动所排放甲烷量的10%。我国煤炭工业甲烷的排放量在10亿m3以上，约占世界因采煤而放出甲烷总量的1/3-1/4，瓦斯排放不仅直接污染大气，而且它又是一种重要的温室效应气体，危及地区乃至全球气候及生态。
- 36. 4．生态环境破坏 由于大量的采矿活动以及开采后的复垦还田程度低，使很多矿区的生态环境遭到严重破坏。 我国因采矿直接破坏的森林面积累计达106亿m2，破坏草地面积为26.3亿m2。植被的损坏破坏了当地生态系统，改变了正常的生态食物链，影响了区域生态平衡。不断恶化的生态环境又导致了新的自然灾害的不断发生，造成了生态环境的恶性循环。
- 37. 5. 噪声污染 在煤炭生产过程中，噪声污染是矿区主要的环境污染之一。 煤矿井下噪声主要来自凿岩、放炮、采煤和通风排水等各种机电设备。其噪声级达90dB(A)以上，有的高达 120dB(A)，远超国家工业卫生标准。由于井下工作面狭窄，容易形成混合声，使井下工作场的噪声级普遍超过国家标准。 煤矿地面噪声源十分广泛，其强噪声源主要集中在井口和选煤厂，对作业环境影响特别严重，常常对职工造成听觉损害；同时噪声还会污染周围环境，影响居民的正常生活、学习和工作环境。
- 38. (三）矿区环境问题的特点 1 脆弱性和单向演化性 我国90%以上的煤炭资源集中在秦岭—大别山以北地区，其中，晋、陕、蒙地区占探明资源量的65%以上，而这些煤炭富集区属大陆性干旱、半干旱气候带，环境承载能力低，加之这些地区水土流失和土地荒漠化严重，泥石流、滑坡等地质灾害频发，植被覆盖率低，生态环境十分脆弱。但这些地区将集中全国60%以上的煤炭生产能力，将进一步使该区域的矿区生态环境恶化。煤矿开采改变了矿区地层和岩石的构造，改变了岩
- 39. 改变了岩石的应力条件分布，导致地质结构的变化，如形成冒落带、裂隙带、沉降弯曲带等，断层活化充水，采动沉降盆地边缘间裂隙发育，地面开裂、沉降和塌陷等，煤矿开采后形成的采空区成为充水和储水体，严重破坏了原生的地质环境，这种破坏导致矿区环境系统内部结构的根本性改变，由此引发矿区环境系统功能、特征和作用的连锁性变化。这种演化是单向性的，且具有不可恢复性。矿区赋存于这种动态变化的地质结构区内，其环境系统本身就具有脆弱性和单向演化性。
- 40. 2 矿区环境污染类型多样，污染途径复杂 矿区是一个发展着的复杂系统，具有煤炭生产、洗选加工和综合利用等功能。每一种功能对环境破坏的方式和程度都不一样，每一种破坏方式产生的污染物和污染途径也不一样。由于在矿区这个特定的小区域内人类的活动强度和对环境的扰动程度大大高于其他地区，导致其污染特征具有复杂性和多样性。 从形式上，矿区污染具有气体、液体、固体等多种形态的污染源；从成份上具有有机污染和无机污染类型。污染途径有从地下到地表的人为迁移，也有从地表到地下的自然淋滤迁移等，有直接的迁移，
- 41. 也有因赋存条件的改变而形成的次生污染（如酸性矿井水是由于地下环境从原始的还原环境变化为氧化环境而发生的次生化学作用过程而形成的），其污染机理也比较复杂。总之矿区的环境问题具有多种污染物并存、多种污染类型叠加、多种污染过程耦合的复合型污染特点。
- 42. 3 矿区环境系统的边界不确定，环境因素动态变化快 矿区在不同的生产时期，其产量变化较大，即使在同一生产时期，受地质、技术、管理等因素的影响其产量也具有波动性；同时煤矿开采地点不断转移，要不断地掘进新的巷道，准备并开采新的采煤工作面、新采区，又不断地采空原有的生产工作面、采区、矿井，报废旧有的井巷及工程设施，新老巷道、采煤工作面、采区，矿井成滚动式发展，形成了矿区采矿系统的动态变化；由于煤炭是可耗竭性的不可再生资源，随着煤矿的开采，其地质储量逐渐减少，同时由于地质条件不同，煤层的厚度和质量逐渐发生变化，从而影响煤炭开采对生态环境的破坏程度。因此矿区环境系统是一个动态的开放系统，其单元边界处在不断的变化中。
- 43. 4 “生态压力”大于“环境压力” “生态的压力”是指长期起作用的、不易恢复的、对于生态系统的结构和功能从根本上加以破坏的压力，又称为“长期的生态退化” “环境的压力” 是指短期起作用的、一般可以控制的、对于生态系统加以弹性破坏的压力，又称为“短期的环境污染”
- 44. 煤炭资源开发中引发的生态环境问题以非污染生态为主，因此，，在煤炭资源开发项目中，“生态的压力”更强于“环境的压力”，是关系到国家、地方、企业、农民和谐发展的社会问题和经济问题，其造成的影响是十分深远和巨大的，必须引起我们的高度关注。
- 45. 本章结束！ 谢谢大家！
该用户的其他文档
相关PPT