第2-5章_开采损害与环境保护课件.pptx

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1、1第二章第二章 开采水动力损害开采水动力损害第一节第一节 水下开采损害水下开采损害第二节第二节 水上开采损害水上开采损害第三节第三节 矿井水污染及水资源损害矿井水污染及水资源损害2 开开采采水水动力力损害害，即即开开采采引引起起地地表表水水或或地地下下水水迁迁移移运运动所所造造成成的的各各种种损害害，以以及及地地表表水水渗渗漏漏、流流失失、雨雨水水冲冲刷刷、溃陷陷、污染等直接染等直接损害及害及导致的生致的生态环境等境等间接接损害。害。第一节第一节第一节第一节 水下开采损害水下开采损害水下开采损害水下开采损害一、一、对矿井本身的井本身的损害害 在在各各种种水水体体下下采采矿都都要要预防防顶板板水

2、水害害，顶板板水水害害轻者者，增增大大了了井井下下排排水水量量、顶板板淋淋水水恶化化劳动条条件件、预防防水水和和泥泥砂砂冲冲溃而而留留设各各种种矿柱柱将将会会丢失失资源源、长期期水水动力力作作用用而而导致致矿井井工工程程失失稳等等，重重者者，一一旦旦顶板板冲冲溃，会会导致致淹淹井井伤人人等等严重灾害。重灾害。3二、二、对生生态环境的境的损害害 矿井井抽抽、排排水水导致致水水位位下下降降，浅浅层水水流流失失、井井水水干干涸涸、工工农业及及生生活活缺缺水水、房房屋屋及及各各种种建建构构筑筑物物损害害（需需具具体体分分析析，并并不不全全是是开开采采水水动力力损害害所所造造成成）、井井筒筒沉沉降降等等

3、。如如：西西北北等等矿区区，开开采采导致致黄黄土土层裂裂缝纵横横沟沟通通，在在地地表表水水动力力冲冲刷刷、侵侵蚀作作用用下下，引引起起严重重水水土土流流失失，地地表表毁坏坏面面积可可达达50%以以上上，农田田大大幅幅度度减减产、部部分分绝产。由由于于裂裂缝“底底漏漏”，植植被被森森林林枯枯竭竭死死亡亡，森森林林植植被被破破坏坏，水水土土流流失失加加剧，大大面面积山山体体滑坡灾害滑坡灾害发生，生生，生态环境境恶化。化。4第二节第二节第二节第二节 水上开采损害水上开采损害水上开采损害水上开采损害一、一、矿井突水灾害井突水灾害 对承承压水水开开采采水水动力力损害害最最典典型型的的表表现形形式式就就是

4、是底底板板突突水水。因因为煤煤层之之下下有有各各种种承承压含含水水层，如如砂砂岩岩裂裂隙隙承承压水水，灰灰岩岩岩岩溶溶承承压水水等等，特特别是是华北北煤煤系系地地层基基底底的的奥奥陶陶系系灰灰岩岩含含水水层，岩岩溶溶发育育，厚厚度度大大，含含水水丰丰富富，埋埋深深大大时，水水压高高。当当煤煤层开开挖挖，其其底底板板隔隔水水层薄薄，或或强度度不不够，其其下下部部含含水水层中中的的承承压水水就就可可突突破破底底板板进入入矿井井形形成成底底板板突突水水损害害，轻者者增增大大了了矿井井排排水水量量，重重者者来来势凶凶猛猛，排排水水不不及及而而造造成成淹淹井井伤人人灾灾害害。所所谓“水水火火无无情情”，

5、矿井井突突水水是是矿井井生生产的的重重大大灾灾害害之一。之一。5透水事故案例透水事故案例透水事故案例透水事故案例6二、二、对社会的影响社会的影响 煤煤层底底板板承承压水水以以灰灰岩岩岩岩溶溶水水为主主，而而灰灰岩岩岩岩溶溶水水一一般般是是优质地地下下水水资源源，长期期疏疏疏疏排排排排水水水水或或一一旦旦突突突突水水水水会会破破坏坏水水源源，名名泉泉（济南南趵趵突突泉泉）消消失失，河河水水断断流流，影影响响风景景旅旅游游点点。长期期雨雨水水补给不足、地下水超采等也是原因之一。不足、地下水超采等也是原因之一。另另外外，由由于于采采矿排排水水导致致地地质塌塌陷陷、道道路路斑斑裂裂、房房屋屋受受损，工

6、工农关关系系紧张，成成为社社会会不不安安定定的的重重要要因因素素之之一一。如如某某小小区区有争有争议的地面塌陷坑（的地面塌陷坑（图2-1）、道路）、道路损害等（害等（图2-2、2-3）。）。7图图2-1 2-1 某小区地面塌陷坑某小区地面塌陷坑图图2-3 2-3 某村路基损害某村路基损害图图2-2 2-2 某村镇路面裂缝某村镇路面裂缝8第三节第三节第三节第三节 矿井水污染及水资源损害矿井水污染及水资源损害矿井水污染及水资源损害矿井水污染及水资源损害一、一、污染染环境境 矿井井排排水水管管理理不不善善，则矿井井污水水遍遍地地流流淌淌，红、黄黄、褐褐等等杂色色富富含含金金属属离离子子的的矿井井水水

7、以以及及煤煤矿污水水的的排排放放，严重重损害害矿区自身和周区自身和周边生生产、生活、生活环境。境。矿山山开开采采改改变水水资源源的的循循环，破破坏坏了了自自然然界界中中水水的的循循环状状态，如如地地下下水水与与地地表表水水的的转化化关关系系失失衡衡，地地表表径径流流、渗渗流流与与蒸蒸发的的自自然然比比例例失失调，污染染与与自自净的的自自然然功功能能退退化化等等，造造成成水水资源的源的损害。害。9二、二、污染土壤、水源染土壤、水源 开开采采可可能能导致致地地表表裂裂缝，雨雨水水冲冲刷刷、侵侵蚀，水水土土流流失失、良良田田损害害，山山体体滑滑坡坡、河河流流淤淤塞塞。特特别矿井井污水水含含酸酸、碱碱

8、、盐各各种种成成份份，向向河河沟沟排排放放，污染染地地表表水水源源，长期期浇灌灌土土地地，土土壤壤酸酸、碱碱增增大大，形形成成不不毛毛之之地地。渗渗透透到到地地下下，则污染染地地下下水水源。所以，开采源。所以，开采对土壤土壤环境水源境水源污染染损害亦非常害亦非常严重。重。不不仅如如此此，由由于于开开采采引引起起矿区区水水文文地地质径径流流条条件件的的变化化，极极易易形形成成以以煤煤矿为中中心心的的地地下下水水降降降降落落落落漏漏漏漏斗斗斗斗，破破坏坏了了浅浅、中中、深深层地地下下水水原原来来的的补给、径径流流、排排泄泄运运动规律律和和储存存条条件件。使使煤煤层以以上上的的地地下下水水、地地表表

9、水水通通过漏漏斗斗渗渗到到井井下下。而而煤煤矿排排泄泄矿井井水水，又又将将疏疏干干煤煤系系地地层以以上上的的地地下下水水，造造成成矿区区井井、泉泉水水位位下下降降，干干枯枯，地地表表径径流流减减少少、断断流流，进而而导致致水水利利设施施报废，有些河道甚至因塌陷河水下渗。，有些河道甚至因塌陷河水下渗。10三、三、矿区水区水污染及分染及分类 开开采采造造成成的的水水动力力损害害直直接接表表现就就是是造造成成矿区区水水污染染，由由排排放放水水中中的的污染染物物随随水水流流运运动从从高高浓度度向向低低浓度度扩散散而而造造成成。根根据据矿区区水水污染染物物质及及其其形形成成污染染的的性性质，可可以以将将

10、水水污染染分分成化学性成化学性污染、物理性染、物理性污染和生物性染和生物性污染三染三类。1.化学性化学性污染染 常常见的的化化学学性性污染染有有：酸酸碱碱污染染、重重金金属属和和有有毒毒物物质污染染、需氧性有机物需氧性有机物污染和染和营养物养物质污染。染。2.物理性物理性污染染 常常见的物理性的物理性污染有染有悬浮物浮物污染、染、热污染、放射性染、放射性污染。染。3.生物性生物性污染染 主要指致病菌及病毒的主要指致病菌及病毒的污染。染。11第三章第三章 开采大气损害开采大气损害第一节第一节 大气烟尘污染大气烟尘污染第二节第二节 有害气体污染有害气体污染12第一节第一节第一节第一节 大气烟尘污染

11、大气烟尘污染大气烟尘污染大气烟尘污染一、烟一、烟尘的来源的来源 矿区区大大气气烟烟尘的的主主要要来来源源有有三三个个方方面面：露露天天开开采采覆覆盖盖层剥剥离离移移动，露露天天矿大大爆爆破破形形成成周周期期性性的的污染染源源；其其次次矿山山建建设土土方方移移动，矿山山物物料料运运输等等产生生的的浮浮尘；再再次次矿山山冶冶炼、火火力力发电燃燃料料燃燃烧过程程中中所所排排放放的的煤煤烟烟、粉粉尘及及无无机机或或有有机机化化合物、爆破炸合物、爆破炸药及及矿井火灾、井火灾、矿井通井通风排出的排出的废气等。气等。二、烟二、烟尘的的组成成 烟烟尘污染染主主要要包包括括煤煤烟烟尘、黑黑烟烟、粉粉尘、飞灰灰、

12、烟烟、雾等等对大大气气的的污染染。矿区区大大气气烟烟尘污染染物物主主要要是是煤煤烟烟尘、黑黑烟烟、粉粉尘（矽尘及金属粉及金属粉尘）、）、飞灰的灰的污染。染。13第一节第一节第一节第一节 大气烟尘污染大气烟尘污染大气烟尘污染大气烟尘污染三、烟三、烟尘污染危害染危害 烟烟尘大气大气污染主要表染主要表现为：1.烟烟尘笼罩罩削削弱弱了了日日光光和和紫紫外外线的的照照射射，能能见度度降降低低，杀菌菌作作用用减减弱弱，易易使使传染染病病流流行行，儿儿童童佝佝偻病病发生生，污染染严重重时影影响响交交通通运运输、航航空空安安全全等等。烟烟尘中中的的“碳碳黑黑”悬浮浮在在大大气气中中，大大小小和和灰灰尘差差不不

13、多多，只只有有0.6 m左左右右，悬浮浮在在大大气气中中的的“碳碳黑黑”能能大大量量聚聚集集在在一一起起，吸吸收收太太阳阳的的热能能，加加热周周围空气，形成降雨，从而改空气，形成降雨，从而改变区域大气区域大气环流和水循流和水循环。14表表3-1 3-1 部分粉尘可能引起的疾病部分粉尘可能引起的疾病 2.烟烟尘的的悬浮浮物物污染染，增增加加了了大大气气中中的的粉粉尘（岩岩粉粉、炭炭粉粉、金金属属粉粉尘）浓度度。这些些粉粉尘通通过人人的的呼呼吸吸进入入体体内内，危危害害人人的的健健康康，引引起起诸多多疾疾病病，如如矽肺肺病病。常常见粉粉尘引引发的的疾疾病病见表表3-1。粉粉粉粉 尘尘 的的的的 种

14、种种种 类类可可可可 引引引引 起起起起 的的的的 疾疾疾疾 病病病病燃燃烧排放的烟排放的烟尘佝佝偻病病铁、铝、锌粉粉金属金属热症症有机物和无机物粉有机物和无机物粉尘慢性支气管炎慢性支气管炎悬浮硅石粉、炭粉、浮硅石粉、炭粉、铁粉、粉、铝粉粉矽肺、炭肺、肺、炭肺、铁肺、肺、铝肺肺放射性放射性矿物粉物粉尘、石英石粉、石英石粉、铬化合物化合物尘、氧化、氧化铁粉粉尘肺癌肺癌无机和有机物粉无机和有机物粉尘流行性病，白喉，流行性病，白喉，结核病核病氟及氟化物氟及氟化物尘氟黑皮肤病及皮肤癌氟黑皮肤病及皮肤癌镍尘镍湿疹湿疹15第二节第二节第二节第二节 有害气体污染有害气体污染有害气体污染有害气体污染 矿山山有

15、有害害气气体体污染染物物主主要要有有：以以SO2为主主的的含含硫硫氧氧化化物物；NO、NO2为主主的的含含氮氮氧氧化化物物；以以CO2为主主的的含含碳碳氧氧化化物物；碳碳氢化化合合物物以以及及少少数数卤素素化化合合物物。此此外外含含铀钍矿山山还存存在在放放射射性气体。性气体。一、含硫氧化物一、含硫氧化物 矿区区地地面面空空气气中中含含硫硫氧氧化化物物主主要要为SO2和和SO3，此此外外还有有少少数数硫硫化化氢。含含硫硫氧氧化化物物主主要要来来源源于于煤煤的的燃燃烧和和冶冶炼厂厂排排出出的的烟烟气气，全全国国每每年年进入入大大气气的的总硫硫量量约为50万万吨吨，可可燃燃性性硫硫在燃在燃烧时，大部

16、分与氧化合生成，大部分与氧化合生成SO2。大大气气中中硫硫氧氧化化物物、氮氮氧氧化化物物都都是是形形成成酸酸雨雨或或酸酸沉沉降降的的主主要要前提物。前提物。16第二节第二节第二节第二节 有害气体污染有害气体污染有害气体污染有害气体污染二、含氮氧化物二、含氮氧化物 NOx种种类很很多多，它它是是NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等等的的总称称。造造成成大大气气污染染的的NOx主主要要是是指指NO和和NO2。大大气气中中的的NOx几几乎乎1/2以以上上是是由由人人为污染染源源产生生的的。全全球球人人为污染染源源一一年年向向大大气气排排放放NOx约为5千千万万吨吨。矿区区大大气气中中

17、NOx的的人人为排排放放污染染主主要要来来源源于于燃燃煤煤发电厂厂、锅炉炉烟烟气气、露露天天开开采采的的炸炸药爆爆炸炸以以及及矿区区运运输、装装载、铲运运等等使使用用汽汽油油、柴柴油油为燃燃料的料的设备所排放的尾气、冶所排放的尾气、冶炼厂的某些生厂的某些生产过程。程。17三、含碳氧化物三、含碳氧化物 COx包包括括CO和和CO2。CO主主要要来来源源于于燃燃料料燃燃烧时供供氧氧不不足足而而不不完完全全燃燃烧产生生。通通过对燃燃烧装装置置及及燃燃烧技技术的的改改进，可可以以有有效效地地减减小小CO的的排排放放量量。矿区区COx主主要要来来自自冶冶金金生生产以以及及矿山山爆爆破破作作业、汽汽油油、

18、柴柴油油等等内内燃燃设备排排放放的的尾尾气气，还有有一一部分来自煤和部分来自煤和矿石自燃、石自燃、矿岩中涌出的气体。岩中涌出的气体。CO1对人体是有害的。人体是有害的。四、烟四、烟尘的硫酸烟的硫酸烟雾污染染 硫硫酸酸烟烟雾是是大大气气中中SO2在在湿湿度度相相对较高高，气气温温比比较低低，并并有有气气溶溶胶胶存存在在时而而发生生的的。硫硫酸酸雾是是强氧氧化化剂，对人人和和动植植物危害极大。物危害极大。18五、光化学五、光化学污染染 美美国国加加利利福福尼尼亚大大学学哈哈根根斯斯密密特特博博士士提提出出的的光光化化学学理理论认为：光光化化学学烟烟雾是是大大气气中中Nx、HC及及CO等等污染染物物

19、，在在强太太阳阳光光作作用用下下，发生生光光化化学学反反应而而形形成成的的，光光化化学学反反应的的最最终产物物有有臭臭氧氧、醛、酮、过氧氧乙乙酰硝硝酸酸脂脂（PAN）和和过氧氧苯苯酰硝硝酸酸脂脂（PBN）等等。其其表表现是是城城市市上上空空笼罩罩着着白白色色的的烟烟雾（有有时带有有紫紫色色或或黄黄色色），大大气气的的能能见度度降降低低，具具有有特特殊殊气气味味，刺刺激激眼眼睛睛和和喉喉粘粘膜膜，造造成成呼呼吸吸困困难。生生成成的的强氧氧化化剂臭臭氧氧（O3）可使橡胶制品开裂，植物叶片受害、）可使橡胶制品开裂，植物叶片受害、变黄至枯萎。黄至枯萎。19第四章第四章 开采废弃物（尾矿）损害开采废弃物

20、（尾矿）损害第一节第一节 固体废弃物损害固体废弃物损害第二节第二节 大气损害大气损害第三节第三节 地下水资源损害地下水资源损害20 矿山山开开采采固固体体废弃弃物物包包括括：煤煤矿地地下下开开采采及及洗洗选的的废弃弃物物煤煤矸矸石石，露露天天开开采采的的剥剥离离物物废矿石石；金金属属矿山山开开采采及及冶冶炼的的废弃弃物物尾尾矿、矿渣渣；发电、锅炉炉等等燃燃煤煤产生生的的固固体体废弃物弃物粉煤灰等。粉煤灰等。第一第一第一第一节节 固体固体固体固体废废弃物弃物弃物弃物损损害害害害 世世界界每每年年采采矿排排放放的的废石石约350亿吨吨，选矿排排放放尾尾矿约50亿吨吨。目目前前我我国国矿山山固固体体

21、废弃弃物物总积存存量量约230亿吨吨，占占地地面面积约十几万公十几万公顷，其中，其中农田田约占占12%。21 我我国国矿山山固固体体废弃弃物物总积存存量量中中，矿山山采采矿（采采掘掘和和剥剥离离）废石石总量量约140亿吨吨，尾尾矿堆堆存存量量约50亿吨吨，煤煤矿开开采采积存存矸石矸石约30亿吨，粉煤灰吨，粉煤灰积存存约12亿吨。吨。我我国国矿山山固固体体废弃弃物物中中采采矿废石石（采采掘掘和和剥剥离离）、尾尾矿、煤煤矸矸石石、粉粉煤煤灰灰的的年年排排放放量量分分别为4亿吨吨、5亿吨吨、3亿吨吨、1.5亿吨吨。减减小小矿山山固固体体废弃弃物物对环境境的的污染染和和土土地地的的占占用用方方法法就就

22、是是处理理和和利利用用。近近年年来来取取得得了了显著著的的成成绩，煤煤矸矸石石及及粉粉煤煤灰灰的的利利用用率率分分别达达到到年年排排出出量量的的47%和和60%，而而尾尾矿的的利利用用率率仅为7.4%。因因此此，如如果果不不进行行矿山山废矸矸石石、尾尾矿的的处理理，其其对土地土地资源的占用将以惊人的速度增加。源的占用将以惊人的速度增加。22 我我国国黑黑色色、有有色色、黄黄金金、化化工工、核核工工业、建建材材等等行行业的的矿山山每每年年产出出尾尾矿约3亿吨吨，基基本本上上堆堆存存在在大大约1500座座尾尾矿库中中，其其中中80%属属于于黑黑色色、有有色色冶冶金金矿山山，其其它它行行业只只占占2

23、0%。据据有有关关专家家估估计，在在这些些尾尾矿库中中，正正常常运运行行的的库不不足足70%，有有的的行行业大大约44%的的库处于于险、病病、超超期期服服务状状态。我国的尾我国的尾矿安全安全处置与管理尤置与管理尤为重要。重要。据据资料料统计，2008年年底底全全国国共共有有尾尾矿库12655座座，其其中中危危库613座、座、险库1265座、病座、病库3032座、正常座、正常库7745座。座。23第二节第二节第二节第二节 大气损害大气损害大气损害大气损害 矿山山固固体体废弃弃物物不不但但压占占大大量量土土地地，而而且且会会因因日日晒晒、风化化、自自燃燃、腐腐蚀等等作作用用向向大大气气排排放放有有

24、害害物物质（CO2，SO2，氮氮氢化化合合物物及及烟烟尘），成成为污染染源源，造造成成大大气气损害害。据据统计，我我国国有有237座座煤煤矸矸石石山山曾曾发生生过自自燃燃，目目前前仍仍有有134座座煤煤矸矸石石在在自自燃燃，排排放放大大量量的的SO2、H2S、CO、CO2、NOx等等有有害害气气体体。个个别矿区区因因排排矸矸场自自燃燃使使SO2和和H2S的的日日平平均均浓度度高高达达10.69mg/m3，是是我我国国工工业企企业设计卫生生标准准（TJ36-96）的的71倍倍，致致使使附附近近居居民民患患呼呼吸吸道道疾疾病病的的比比重重明明显增增高高。煤煤矸矸石石山山燃燃烧可持可持续多年，甚至几

25、十年，因而其危害大，持多年，甚至几十年，因而其危害大，持续时间长。24第二节第二节第二节第二节 大气损害大气损害大气损害大气损害 煤煤矸矸石石山山经风化化作作用用，表表层变为粉粉末末状状，粉粉煤煤灰灰、尾尾矿堆堆场均均是是粉粉末末状状物物质，在在这种种状状态的的矿山山固固体体废弃弃物物遇遇4级以以上上风力力，可可剥剥离离1015mm厚厚，灰灰尘飞扬高高达达20m50m，在在风季季平平均均视程程降降低低30%70%，附附近近常常出出现“黑黑风口口”，使使车辆、行行人人难以以通通行行。同同时导致致严重重的的区区域域性性浮浮尘、颗粒粒物物大大气气污染染，影影响响景景观，并并危危害害人人体体健健康康，

26、在在大大气气流流通通环境境差差的区域更的区域更为严重。重。25第三节第三节 地下水资源损害地下水资源损害 金金属属矿山山的的开开采采冶冶炼产生生大大量量的的尾尾矿，不不仅要要占占大大量量的的土土地地，而而且且这些些尾尾矿中中含含有有一一些些放放射射性性或或重重金金属属有有毒毒元元素素，如如：As、Hg、Pb、Cd、Cr6+等等。我我国国某某金金矿矿区区，无无序序开开采采，任任意意排排放放堆堆积尾尾矿，造造成成河河水水中中的的Hg、Pb、Cd、Cr超超标率率达达到到42.9%90.5%，致致使使河河水水不不能能灌灌溉、水水生生生生物物灭绝、土土壤壤和和小小麦麦中中金金属属元元素素普普遍遍高高于于

27、地地区区背背景景值。采采用用汞汞板板、蒸蒸汞提金，致使区域大气汞汞提金，致使区域大气汞浓度全部超度全部超标，最大超，最大超标38倍。倍。煤煤矸矸石石堆堆经雨雨水水淋淋溶溶，将将其其含含有有的的高高浓硫硫酸酸和和硫硫酸酸盐以以及及Cu、Pb、Zn、As、Hg、Cr、Ni等等有有害害元元素素随随淋淋溶溶水水形形成成地地面面径径流流或或下下渗渗，污染染地地表表和和地地下下水水体体，使使水水体体酸酸化化，进入入土土壤，壤，导致土壤的重金属致土壤的重金属污染。染。26 最最使使人人们不不安安的的是是，即即使使在在矿山山关关闭几几十十年年、上上百百年年甚甚至至更更长的的时间内内，尾尾矿淋淋滤液液对生生态环

28、境境系系统的的严重重影影响响仍仍然然存存在在。我我国国90%以以上上的的尾尾矿坝都都采采用用上上游游法法筑筑坝，这种种筑筑坝方方法法简单易易行行，便便于于管管理理，适适应性性强，筑筑坝费用用低低。但但是是坝体体的的沉沉积密密度度一一般般偏偏低低，渗渗流流难以以控控制制。尾尾矿渗渗流流会会造造成成环境境污染，特染，特别是水源的是水源的严重重污染。染。目目前前，各各国国都都积极极对矿山山尾尾矿引引起起的的酸酸性性排排水水和和重重金金属属污染染进行行深深入入研研究究。特特别是是近近10年年来来，国国外外学学者者对尾尾矿矿物物学学、地地球球化化学学及及模模拟试验研研究究，使使该领域域取取得得了了较大大

29、进展展。而而我我国国是是发展展中中的的国国家家，我我们正正处于于经济飞速速发展展的的阶段段，但但我我们一一定定要要吸吸取取有有些些国国家家以以牺牲牲环境境来来换取取发展展的的教教训，既既要要发展展经济，又保，又保护好人好人类赖以生存的以生存的环境。境。27第五章第五章 开采对生态环境的影响开采对生态环境的影响第一节第一节 资源开发与生态环境资源开发与生态环境第二节第二节 矿山开采沉陷的生态损害矿山开采沉陷的生态损害28第一节第一节第一节第一节 资源开发与生态环境资源开发与生态环境资源开发与生态环境资源开发与生态环境一、生一、生态系系统和生和生态平衡的概念平衡的概念 生生生生态态系系系系统统指指

30、的的是是在在一一定定的的陆地地和和水水体体的的表表面面层内内，动物物、植植物物、微微生生物物与与地地形形、气气候候、土土壤壤、水水文文等等各各种种环境境要要素素组份份通通过不不断断的的物物质循循环、能能量量流流动和和信信息息传递而而相相互互作作用用、相互依存的相互依存的统一体。一体。在在生生态系系统中中不不断断进行行着着能能量量和和物物质的的交交换和和转移移，形形成成了了一一种种能能量量和和物物质的的连续流流动。在在一一个个未未受受干干扰的的生生态系系统中中，能能量量和和物物质的的输入入和和输出出是是趋于于平平衡衡的的，这种种持持续性性的的动态平衡叫做平衡叫做生生生生态态平衡平衡平衡平衡。29

31、 生生态系系统自自身身具具有有一一种种内内部部的的自自动调节能能力力，以以保保持持自自己己的的稳定定性性，维持持生生态平平衡衡。但但生生态系系统的的这种种自自动调节能能力力是是有有限限度度的的，外外界界施施加加于于生生态系系统的的压力力处于于在在这个个限限度度以以内内，系系统能能够校校正正自自然然和和人人类所所引引起起的的许多多不不平平衡衡，超超过了了这个个限限度度生生态系系统的的自自我我调节机机制制降降低低或或消消失失，于于是是在在外外界界压力下，生力下，生态平衡遭受破坏，甚至使系平衡遭受破坏，甚至使系统崩崩溃。30二、二、资源开源开发与生与生态环境境 人人类在在煤煤炭炭、石石油油等等资源源

32、开开发的的过程程中中，要要遵遵循循生生态规律律，要要受受环境境的的制制约，要要以以不不违反反大大自自然然的的生生态规律律为限限度度，使使自自然然资源源和和大大自自然然的的恢恢复复及及自自净能能力力不不致致受受到到破破坏坏。只只有有这样才才能能保保证资源源开开发与与生生态环境境的的持持续、健健康康发展展。如如果果一一味味地地追追求求经济利利益益，缺缺乏乏对自自然然生生态环境境规律律的的认识，违背背自自然然规律律或或者者只只顾眼眼前前利利益益不不顾长远利利益益，只只考考虑局局部部不不考考虑整整体体，如如对资源源进行行掠掠夺式式开开采采等等，不不仅破破坏坏自自然然资源源，造造成成重重大大的的经济损失

33、失，而而且且使使生生态系系统平平衡衡失失调，人人类赖以以生存的生活生存的生活环境境恶化、生存受到威化、生存受到威胁。31 煤煤炭炭资源源开开发引引起起的的地地表表沉沉陷陷，可可能能遭遭受受破破坏坏和和影影响响的的生生态环境境系系统主主要要有有：农田田生生态系系统、林林地地生生态系系统、草草地地生生态系系统、沼沼泽生生态系系统、水水域域生生态系系统、荒荒漠漠生生态系系统和和城城镇生生态系系统等等。其其中中农田田生生态系系统是是核核心心，受受损害害破破坏坏和和影影响最大、最响最大、最严重。重。在在矿区区开开发建建设以以前前，农业生生态系系统结构构和和功功能能都都较稳定定，处于于相相对的的生生态平平

34、衡衡过程程。随随矿区区的的开开发建建设，地地下下煤煤炭炭资源源的的大大量量采采出出，在在采采空空区区上上方方地地表表造造成成大大面面积塌塌陷陷，形形成成一一系系列列地地表表塌塌陷陷形形态：下下沉沉盆盆地地，地地裂裂缝、塌塌陷陷漏漏斗斗、台台阶或或地地堑状塌陷坑等。状塌陷坑等。32 地地表表的的沉沉陷陷干干扰和和破破坏坏了了生生态系系统中中生生物物群群落落生生存存所所需需要要的的地地貌貌形形态、土土壤壤肥肥力力、水水文文和和气气候候等等主主要要的的生生态因因子子，破破坏坏了了土土壤壤的的微微结构构和和微微气气候候，造造成成土土壤壤盐渍化化、沼沼泽化化、湖湖泊泊化化和和水水土土流流失失等等生生态环

35、境境问题，严重重恶化化甚甚至至丧失失了了生生物物群群落落尤尤其其是是绿色色植植物物所所需需的的环境境条条件件，最最终可可导致致物物种种数数量量减减少少，人人类和和动物物迁迁移移，微微生生物物流流失失，生生态平平衡衡破破坏坏。特特别在在高高潜潜水水位位矿区区，当当下下沉沉盆盆地地地地表表接接近近潜潜水水位位时，则加加速速农田田土土壤壤盐渍化化过程程，造造成成土土壤壤盐渍化化和和沼沼泽化化。当当地地表表沉沉陷陷使使得得地地表表标高高降降低低至至比比地地下下水水位位更更低低时，或或下下沉沉盆盆地地成成了了地地表表水水的的汇集集之之地地时，则沉沉陷陷区区将将会会常常年年积水水或或季季节积水水，从从而而

36、使使正正常常农田田生生态系系统完完全全消消亡亡，转化化为半半封封闭的的、功功能能低低下的沼下的沼泽、湖泊生、湖泊生态系系统。33第二节第二节第二节第二节 矿山开采沉陷的生态损害矿山开采沉陷的生态损害矿山开采沉陷的生态损害矿山开采沉陷的生态损害 矿山山开开采采引引起起矿区区生生态环境境退退化化，即即导致致生生态环境境要要素素或或其其状状态发生生劣劣性性的的变化化，以以致致演演变为生生态损害害。矿山山开开采采所所造造成成的的损害害及及其其对人人类居居住住生生活活、地地球球生生态环境境的的影影响响是是多多方面的。方面的。矿山开采沉陷的生山开采沉陷的生态损害主要有以下几个方面。害主要有以下几个方面。一

37、、一、对社会社会经济系系统的破坏和的破坏和损害害 对社社会会经济系系统的的破破坏坏包包括括对地地面面建建筑筑物物、交交通通运运输、输电和和通通信信线路路、工工程程设施施等等的的破破坏坏，以以及及由由于于耕耕地地破破坏坏、农业减减产或或绝收而造成的收而造成的农村社会村社会问题。341.毁坏村庄、建（构）筑物、交通运坏村庄、建（构）筑物、交通运输及及输电设施施 许多多煤煤层和和矿体体赋存存于于村村庄庄、建建筑筑物物、水水利利设施施和和铁路路、公公路路之之下下，由由于于矿山山采采动地地面面塌塌陷陷，损坏坏交交通通设施施，路路基基变形形，路路面面曲曲拱拱，边坡坡崩崩塌塌，阻阻塞塞交交通通的的事事例例屡

38、屡见不不鲜。如如兖州州、淮淮南南等等矿区区由由于于地地下下煤煤层厚厚，采采空空后后，连年年塌塌陷陷，路路侧房房屋屋开开裂裂、倾斜斜、变形形，路路基基下下陷陷，坎坎坷坷不不平平，还出出现许多多裂裂隙隙、台台阶状状塌塌坑坑和和漏漏斗斗状状塌塌陷陷穴穴，塌塌陷陷边沿沿落落差差达达数数米米，虽经多多次次垫高高、整整平平，仍仍不不断断塌塌陷陷，经常常阻阻塞塞交交通通和和损坏坏交交通工具。通工具。35 沉沉陷陷引引起起的的地地表表移移动，会会使使输电、通通信信线路路杆杆塔塔基基础下下沉沉，线对地地相相对高高度度降降低低，杆杆塔塔歪歪斜斜，线路路松松紧度度变化化。对高高压输电线路路来来说，不不仅线路路本本身

39、身容容易易遭遭受受破破坏坏，而而且且周周围人人畜畜生生命命也也受受到到很很大大的的威威胁。煤煤矿开开采采沉沉陷陷还会会对矿区区的的地地下下供供水管道、供气管道、水管道、供气管道、农业灌灌溉水利水利设施等造成施等造成损害影响。害影响。362.破坏破坏农田，使之田，使之绝产或半或半绝产 由由于于矿山山塌塌陷陷，破破坏坏农田田的的现象象十十分分严重重，大大片片良良田田沃沃土土因因塌塌陷陷而而无无法法耕耕种种，成成为绝产或或半半绝产地地。目目前前，这种种塌塌陷陷毁田田的的现象象仍仍在在蔓蔓延延，全全国国被被毁农田田的的数数量量还在在不不断断增增加加。其其中中，煤煤矿开开采采塌塌陷陷对农田田的的破破坏坏

40、最最为严重重，有有的的矿区区每每采采煤煤万万t塌塌陷陷面面积达达到到30004000m2，使使地地表表形形成成沼沼泽地地或或积水水区区，农业连年年减减产，国国家家给予予大大量量财政政补贴和和安安排排转产就就业，造成，造成严重的重的经济损失和失和恶劣的社会影响。劣的社会影响。37 一一些些露露天天矿，特特别是是一一些些大大型型露露天天矿，矿体体上上部部覆覆岩岩剥剥离离堆堆放放在在矿场附附近近，井井下下开开采采提提运运上上来来的的大大量量矸矸石石、废石石堆堆放放在在矿区区附附近近。全全国国大大大大小小小小的的矿山山周周围几几乎乎都都有有或或大大或或小小的的矸矸石石山山和和废石石山山，这种种人人工工

41、堆堆积的的锥状状“山山体体”，高高达达数数十十米、近百米，占地少米、近百米，占地少则数数亩，多，多则几十几十亩。383.造成一系列社会造成一系列社会问题 采采矿沉沉陷陷损坏坏大大片片农田田，由由良良田田沃沃土土成成为废弃弃地地，使使农业绝产或或半半绝产，从从而而使使人人口口增增加加与与土土地地减减少少的的矛矛盾盾日日益益加加重重，造造成成这些些地地区区农民民的的生生活活困困难，给当当地地政政府府和和企企业增增加加了了困困难，不不仅影影响响了了煤煤矿的的正正常常生生产，而而且且也也给社社会会增增添添了了不不安安定定因因素素。同同时，采采矿沉沉陷陷引引起起的的民民房房损坏坏和和村村庄庄搬搬迁迁问题

42、，不不仅造造成成巨巨大大的的经济问题，而而且且还会会引引起起工工农关关系系等等一一系系列列的社会的社会问题。39二、二、对自然生自然生态系系统的破坏和危害的破坏和危害 开开采采沉沉陷陷对地地形形地地貌貌、土土地地资源源、水水资源源、旅旅游游资源源和和地地质生生态环境造成破坏和危害。境造成破坏和危害。1.破坏水源地，造成水破坏水源地，造成水污染染 人人类生生活活、生生产所所用用的的水水为矿化化度度低低的的洁净淡淡水水，淡淡水水大大都都来来自自雨雨、雪雪等等大大气气降降水水，数数量量很很少少，十十分分可可贵。但但是是，由由于于人人类广广泛泛的的采采矿活活动，对地地球球上上许许多多多多的的水水源源地

43、地和和水水质造成了破坏和造成了破坏和污染。染。矿山山采采动和和疏疏排排地地下下水水，破破坏坏了了覆覆岩岩的的岩岩石石力力学学性性质和和地地下下水水动力力状状况况，改改变了了地地表表水水、地地下下水水的的径径流流条条件件，使使地地下下水水位位大大幅幅度度下下降降，致致使使原原水水源源地地干干涸涸，地地表表的的植植被被干干枯枯，严重重时还可引起地表土壤沙化，土地肥力降低，作物减可引起地表土壤沙化，土地肥力降低，作物减产等。等。40 由由于于矿山山开开发，大大量量矿井井污水水、废水水及及废弃弃矸矸石石受受雨雨水水冲冲淋淋形形成成的的酸酸性性水水被被排排入入江江河河湖湖海海、农田田、水水库及及塘塘洼洼

44、之之中中，成成为污垢垢、病病菌菌汇集集之之地地。而而地地面面污水水也也会会积存存在在塌塌陷陷区区内内并并沿沿井井巷巷、岩岩石石裂裂隙隙倒倒灌灌入入地地下下采采空空区区内内，使使地地下下含含水水层遭遭受受污染染，形形成成恶性性环流流。未未经处理理的的矿山山污水水、废水水成成分分复复杂，含含有有大大量量有有害害和和有有毒毒物物质，还有有恶臭臭、细菌菌、热污染染等等污染染物物质和和污染染因因素素，对各各矿区区及及其其附附近近水水源源、水水体体造造成成污染染后后，对人人类和和生生物物的的危危害害甚甚为严重重：使使作作物物减减产，甚甚至至绝收收，使使鱼类及及水水生生生生物物大大量量死死亡亡；使使人人体体

45、产生生急急性性或或慢慢性性中中毒，或成毒，或成为各种流行病的滋生地。各种流行病的滋生地。412.破坏自然破坏自然环境境 矿山山开开采采也也不不同同程程度度的的改改变和和破破坏坏了了自自然然地地理理地地形形、地地貌貌、风景景名名胜、自自然然景景观，直直接接波波及及到到地地球球外外部部的的所所有有圈圈层，如如岩岩石石圈圈上上部部、土土圈圈、水水圈圈、大大气气圈圈及及生生物物圈圈的的自自然然食食物物链和和生生态平平衡衡。由由于于矿山山开开采采造造成成的的矿山山塌塌陷陷，对自自然然环境境及及社社会会环境等境等诸多方面都有不同程度的影响和干多方面都有不同程度的影响和干扰。42对地形地貌的破坏地形地貌的破

46、坏 采采煤煤沉沉陷陷使使地地表表变形形，形形成成地地表表移移动盆盆地地，产生生地地裂裂缝和和塌塌陷陷坑坑，破破坏坏了了原原有有的的地地表表形形态，使使地地形形地地貌貌的的稳定定性性下下降降，从从而而使使土土地地质量量降降低低或或完完全全丧失失使使用用价价值，也也使使地地质生生态环境境质量下降。量下降。对生生态环境的破坏境的破坏 采采矿塌塌陷陷使使生生态环境境的的各各生生态因因子子都都不不同同程程度度地地受受到到破破坏坏和和影影响响，有有的的甚甚至至改改变整整个个生生态系系统的的类型型，从从而而恶化化生生态环境境。在在干干旱旱山山区区使使地地表表水水流流失失，在在平平原原区区使使大大片片土土地地

47、沦为积水水洼洼地地或或沼沼泽。这两两种种情情况况都都因因采采煤煤塌塌陷陷而而改改变了了生生态环境境条条件件，生生态条条件件的的恶化化，使使自自然然界界人人类和和生生物物和和谐的的食食物物链发生断缺，破坏生生断缺，破坏生态平衡，最平衡，最终危及人危及人类的生存和的生存和发展。展。43泉、井、地下含水泉、井、地下含水层、溶洞水、溶洞水裂隙水、地下水位、流量及流向裂隙水、地下水位、流量及流向耕地面耕地面积土壤肥力土壤肥力水利水利设施施塘、沟、渠、堤、塘、沟、渠、堤、坝、水、水库农业产量量矿山开采山开采自然自然环境境水水 体体农 业地面建筑地面建筑社会社会环境境地形、地貌、气象、水文、自然地理景地形、

48、地貌、气象、水文、自然地理景观地地层、矿体体赋存状存状态及及结构构土壤、植被、野生土壤、植被、野生动物物自然食物自然食物链、生、生态平衡平衡风景名景名胜自然灾害加自然灾害加剧地表水体地表水体地下水体地下水体江、河、湖、海、水江、河、湖、海、水库冰、雪等自然水体冰、雪等自然水体广大广大农村、村、乡、镇建筑物建筑物铁路、公路、通路、公路、通讯、输电线路路输水、油、气管道水、油、气管道环境境质量、居民健康水平、量、居民健康水平、发病率病率居民迁建、重新定居居民迁建、重新定居农业转产，弃，弃农从工、商、种植从工、商、种植业居民生活水平居民生活水平供水数量、供水数量、质量量安全保障安全保障图5-1 5-

49、1 矿山开采山开采对人人类居住自然生活居住自然生活环境的影响境的影响44思考题思考题2-1 开采水开采水动力力损害包括那些形式？害包括那些形式？2-2 水下、水上开采水下、水上开采损害包括哪些形式？害包括哪些形式？2-3 矿区水区水污染的分染的分类，及各自的特征是什么？，及各自的特征是什么？3-1 烟烟尘的来源是什么，有哪些成分的来源是什么，有哪些成分组成？成？3-2 烟烟尘污染危害表染危害表现在那些方面？在那些方面？3-3 有害气体有害气体污染物包括那些形式，各具有那些特征？染物包括那些形式，各具有那些特征？4-1 矿山开采的固体山开采的固体废弃物包括那些，主要弃物包括那些，主要处理技理技术措施？措施？4-2 我国我国对尾尾矿的防治措施，它具有的的防治措施，它具有的优缺点是什么？缺点是什么？5-1 矿山山开开采采沉沉陷陷的的生生态损害害包包括括那那些些方方面面，各各具具有有什什么么特特征？征？