賈小軍
(山西省臨汾市水文水資源勘測分局,山西 臨汾 041000)
隨著近年來采煤行業(yè)的迅速發(fā)展,大規(guī)模的煤炭開采對鄉(xiāng)寧縣域境內(nèi)的水資源造成了嚴重的破壞和影響,改變了當?shù)氐牡乇韽搅鳎蛊涞叵滤幌陆?,巖溶泉出水量也逐年減少,嚴重影響到了全縣人民的生活和生產(chǎn)。結(jié)合相關分析,掌握煤炭開采對鄉(xiāng)寧縣地表水和地下水的影響情況,為鄉(xiāng)寧縣水資源保護提供足夠的信息依據(jù)。
鄉(xiāng)寧縣位于山西省西南端黃土高原南部、臨汾市西隅、呂梁山南端,是臨汾盆地與呂梁山的結(jié)合部,西隔黃河與陜西為鄰。全縣總面積為2029 km2,轄區(qū)5鄉(xiāng)5鎮(zhèn),182個行政村,1113個自然村,是臨汾市重要的能源基地之一。煤炭是全縣的支柱產(chǎn)業(yè),然而特殊的地形地質(zhì)條件加上干旱的氣候,使得全縣水資源嚴重短缺,水資源的擁有量與可開采量與煤炭工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀無法實現(xiàn)平衡和匹配。
鄉(xiāng)寧縣境內(nèi)山巒起伏,溝壑縱橫,地形破碎,干旱少雨,地表水資源奇缺而分布不均,主要以小泉小水形式出露,地下水位埋深較大不利于開采。根據(jù)《臨汾市水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀調(diào)查評價報告》,全縣水資源總量為19132萬m3,其中地表水4982萬m3,降雨滲入補給量13402萬m3,河川徑流量748萬m3[1]。全縣人均水資源量830 m3,僅占全國人均水資源量的45.4%。
據(jù)臨汾市第二次水資源評價成果,鄉(xiāng)寧縣1956年~2000年多年平均水資源總量20905萬m3,多年面平均年降水量564.2 mm,多年平均年河川徑流量5735萬m3,多年平均地下水資源量15970萬m3,巖溶水可開采量3176萬m3,山區(qū)孔隙水可開采量341萬m3[2]。鄉(xiāng)寧縣大部分地區(qū)地處山區(qū),從多年均值等值線圖上看,降雨量空間分布均勻,但降水的年際變化和季節(jié)變化較大。
由于地表河流奇缺,地表水難以滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求,鄉(xiāng)寧縣對地下水開采量逐年快速增加。
鄉(xiāng)寧縣自然條件得天獨厚,煤炭資源豐富。全縣含煤面積1600 km2,占總面積78%,總儲量為153億噸,可采儲量107億噸,具有儲量大、分布廣、煤質(zhì)優(yōu)、埋藏淺、易開采的特點。鄉(xiāng)寧的主要煤種主焦煤是國家三大稀缺煤種之一,是全國100個重點產(chǎn)煤縣之一。
為了改變多年來“多小散亂”的煤炭開發(fā)格局,2009年,借著山西省煤炭資源整合的東風,鄉(xiāng)寧縣也大刀闊斧地開始了煤礦兼并重組的改革序幕?,F(xiàn)在鄉(xiāng)寧縣共有四大國營煤礦,均屬于焦煤集團。
煤炭開采破壞了地表水的循環(huán)規(guī)律,使地表徑流大幅減少,導致部分地區(qū)河水、溪水、泉水的流量減小[4]。同時,煤炭開采過程中會引發(fā)地面沉降和地表塌陷,形成大量地塹和裂縫,造成地表水資源流失嚴重。
在煤炭淺埋區(qū),煤炭開采極易穿過頂板基巖導通含水層,使含水層地下水與細沙大量涌入礦坑,造成井下透水事故,在排水過程中既浪費了難得可貴的地下水資源[5],又破壞了礦區(qū)的水環(huán)境,改變地下水正常的循環(huán)規(guī)律。由于煤炭開采深度不斷加深,鄉(xiāng)寧縣各個礦區(qū)均已出現(xiàn)地下水大幅度下降,造成農(nóng)業(yè)和居民地下水水井水位下降,用水十分困難,嚴重影響周邊民眾的生產(chǎn)和生活[6]。
煤炭開采過程中造成的植被破壞、引發(fā)水土流失,礦坑積水、煤炭及煤矸石無序堆放,都會產(chǎn)生污水,如不進行有效控制,會流入河道,污染地表水資源,或者下滲影響地下水水質(zhì)[7]。由于地下水資源流動性差,且處于比較封閉的環(huán)境中,更新速度慢,自潔能力差,水質(zhì)惡化后難以恢復,并最終危及人、動物的健康及周圍農(nóng)作物的生長。
由于長期以來片面追求經(jīng)濟效益,一些規(guī)模小、開采技術條件差的小型煤礦大量存在,在礦井水的排放與利用方面沒有合理、有效的控制,造成了大量水資源的浪費和污染[8]。要結(jié)合鄉(xiāng)寧縣的實際情況,對小煤礦進行關停并轉(zhuǎn),取締一些不合規(guī)定的,同時在礦山開采時要預先制定合理的開發(fā)規(guī)劃,選擇科學的開采方法,實現(xiàn)資源的永續(xù)利用。經(jīng)過整合兼并,鄉(xiāng)寧縣由原來的55家煤礦變?yōu)?4家。
對于鄉(xiāng)寧縣這樣嚴重缺水的地區(qū),大力推進水污染治理、對礦坑排水進行有效利用勢在必行。對地面排水和井下排水單獨處理,廠礦建設生活污水處理站一座,有充足的處理能力。生活污水來自地面各建筑物排水,主要污染物為SS、COD、BOD5、油脂、洗滌劑等,采用充氧膜法,處理后主要水質(zhì)指標為:SS≤15 mg/L,BOD5≤15 mg/L,COD≤50 mg/L,pH=6.5~9,大腸菌群不超過3個/L,符合井下消防灑水和一級排放的水質(zhì)標準。井下水處理,需在適宜位置設一井下處理站,處理能力為達到礦井設計要求,采用混凝、沉淀、過濾+活性炭過濾處理工藝處理井下水,處理后水質(zhì)指標SS≤20 mg/L,B0D5≤10 mg/L,CDD≤8 mg/L,符合井下消防灑水標準,礦井水不外排[3]。
在煤礦開采過程中要加強對水資源的監(jiān)測,可以安裝水資源監(jiān)控系統(tǒng),進行較為科學直觀的監(jiān)測,對獲取的數(shù)據(jù)進行實時研究,達到預防水質(zhì)污染的效果,從而最大限度地保護水資源。
要大力貫徹和堅決執(zhí)行《環(huán)境保護法》《礦產(chǎn)資源法》及一些地方性法律法規(guī),對煤炭開采過程中破壞水資源的行為進行嚴厲的懲治,并且加大宣傳力度,提高相關人員的法律意識,最大限度地減少對水資源的破壞和影響。
水資源短缺與水資源污染問題一直是礦產(chǎn)業(yè)最突出的矛盾,尤其是在近年來煤炭工業(yè)進行的深化改革與規(guī)模的壯大的基礎之上。為了達到水資源可持續(xù)發(fā)展利用的目標,需要運用一些方法來有效的保護水資源,改善目前礦區(qū)水資源的現(xiàn)狀。
(1)堅持以可持續(xù)發(fā)展為根本目標,完善水資源保護的法律法規(guī),在政策的指引下依法進行礦區(qū)的開采工作。對于礦區(qū)生活污水和礦井水,秉承節(jié)約用水原則,或必須經(jīng)過處理,符合規(guī)定標準之后進行排放,最大限度地減少水資源浪費;合理的規(guī)劃礦區(qū)煤矸石等的放置區(qū)域,防止水資源的滲入影響水質(zhì);建設相應的排水系統(tǒng),將礦坑的污水、洗煤廢水事先進行處理再排出。
(2)在礦區(qū)大力植樹造林,涵養(yǎng)水分,逐漸改變縣城有河必干,有水必污的窘境。加強水資源的保護意識,提升礦區(qū)水資源的利用率,循環(huán)利用,使礦井水向著資源化的方向發(fā)展。
(3)落實國家政策,堅決關閉小煤礦。積極淘汰落后產(chǎn)能,整治小煤礦和小煉焦廠,大力改善生態(tài)環(huán)境。對于已關閉的礦井,應及時修復生態(tài)環(huán)境,拆除生活區(qū)建筑,覆土植樹。建筑垃圾全部清理干凈,擴大綠化面積。
水資源屬于不可再生資源,一旦超過其可承載能力就會致使資源枯竭。在進行煤礦開采的同時,應采取一定的措施對水資源進行保護與修復,實現(xiàn)水資源的可持續(xù)循環(huán)利用。