黃仙坤,鄭 瑞
(湖北省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊,湖北 宜昌 443100)
探礦工程對環(huán)境的影響較為深遠(yuǎn),水污染、大氣污染、噪聲污染屬于其中代表,由此催生的環(huán)境破壞問題必須得到重視。近年來我國礦產(chǎn)資源開發(fā)力度不斷提升,為規(guī)避相關(guān)環(huán)境污染問題,綠色勘察技術(shù)必須得到科學(xué)合理應(yīng)用,這正是本文研究的關(guān)鍵所在。
探礦工程帶來的水污染問題較為嚴(yán)重,主要體現(xiàn)在三個方面:第一,鉆進(jìn)事故等引發(fā)的鉆進(jìn)泄露會導(dǎo)致地下水、地下河中直接排入未經(jīng)處理的廢水,這會導(dǎo)致水污染問題出現(xiàn);第二,鉆進(jìn)過程中未經(jīng)處理的廢水直接排放,項目附近河流會因廢水而污染;第三,完成鉆進(jìn)工程后,周圍巖土層因井中的廢水滲透而污染,進(jìn)而影響水污染。值得注意的是,上述廢水含有重金屬、混凝劑、發(fā)泡劑、稀釋劑等有毒有害物質(zhì),水污染會隨地下水系及河流系統(tǒng)擴(kuò)散,污染范圍較大,很多時候會威脅礦區(qū)外的群眾[1]。
有毒有害氣體很容易在探礦工程施工過程中產(chǎn)生,大氣環(huán)境很容易因此受到影響。探礦工程施工產(chǎn)生的氣體不僅會威脅施工人員安全,還能夠隨氣流的運(yùn)動擴(kuò)散,長期吸入會導(dǎo)致人體呼吸道和肺功能受到嚴(yán)重?fù)p害,天然氣鉆進(jìn)施工可能出現(xiàn)的硫化氫泄露等事故便屬于其中典型,這類事故帶來的環(huán)境污染和人身安全威脅必須得到重視[2]。
探礦工程施工產(chǎn)生的噪聲污染也不容忽視,車輛運(yùn)行、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)、爆破均可能引發(fā)這一環(huán)境污染問題。對于數(shù)量繁多、工作量較大的探礦工程機(jī)械來說,施工過程中的噪聲較大,這種污染會對人的生活和健康造成嚴(yán)重影響,同時對附近的動植物也會產(chǎn)生一定負(fù)面影響,如導(dǎo)致物種滅絕或遷移,因此噪聲污染問題同樣需要設(shè)法應(yīng)對。
為強(qiáng)化探礦工程環(huán)境保護(hù),可首先從勘查技術(shù)入手,為提高勘查技術(shù)水平,需對規(guī)劃施工進(jìn)行針對性強(qiáng)化??紤]到探礦工程施工產(chǎn)生的廢水含有大量有毒有害物質(zhì),同時噪聲污染問題也較為嚴(yán)重,因此在具體施工開始前,必須對當(dāng)?shù)丨h(huán)境結(jié)構(gòu)開展全面評估,同時明確認(rèn)識施工范圍。探礦工程施工場地應(yīng)建設(shè)于道路兩側(cè)等部位,為保證材料在極其脆弱環(huán)境中運(yùn)輸帶來的影響能夠降到最低,可考慮采用直升機(jī)、起重機(jī)、拖拉機(jī)等設(shè)備,路面植被受到的損害可隨之下降。此外,探礦工程施工還需要優(yōu)選技術(shù)水平和綜合素質(zhì)較高的人員,施工隊伍的環(huán)保意識培養(yǎng)也需要得到重視[3]。
為更好降低探礦工程對環(huán)境造成的影響,環(huán)境保護(hù)的強(qiáng)化也需要得到重視,具體可從探礦工程產(chǎn)生的廢泥漿入手,包括地面設(shè)備的沖洗水、打水泥塞廢水、廢棄泥漿,這類廢泥漿具備不可控排放、間歇性排放、污染物種類多樣、點(diǎn)多面廣等特征,一般污染物由硫化物、重金屬等組成,如無法合理處理鉆探施工產(chǎn)生的廢棄泥漿,隨意排放將引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。因此,需要嚴(yán)禁直接排放無回收價值漿液的行為,嚴(yán)格落實三級凈化無害處理,條件允許的情況下還需要回收利用有價值漿液。此外,施工還應(yīng)盡可能選用環(huán)保泥漿,在關(guān)注泥漿性能和鉆探工藝的同時,泥漿原料可能帶來的環(huán)境問題和具備的毒性危害也需要得到重視,具體可從泥漿處理劑的優(yōu)選入手,避免大范圍高濃度的有毒、有害處理劑在探礦工程施工過程中聚集??刹捎蒙锞酆衔锃h(huán)保泥漿進(jìn)行施工,在保證封堵、潤滑、坍塌等鉆探性能的同時,具備生物自然降解特性的生物聚合物環(huán)保泥漿在預(yù)防環(huán)境污染、維持外界酸堿平衡方面也能夠發(fā)揮積極作用,這類新型材料的應(yīng)用可較好服務(wù)于探礦工程的環(huán)境保護(hù)。
為降低探礦工程環(huán)境影響,工程結(jié)束后的周邊環(huán)境恢復(fù)極為關(guān)鍵。如于存在大量珍稀動植物的地區(qū)進(jìn)行探礦工程施工,探礦工程對環(huán)境的污染往往較為嚴(yán)重,此時必須針對性考察生態(tài)環(huán)境,編制相關(guān)預(yù)案,以此及時發(fā)現(xiàn)相關(guān)問題并及時進(jìn)行治理。以高原地區(qū)的探礦工程施工為例,如工程導(dǎo)致面積較大的高原植被破壞,植被損害可基于人工植草恢復(fù),以此保證當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境受到的影響降到最低。此外,在施工環(huán)境和經(jīng)濟(jì)條件允許情況下,綠色修復(fù)的針對性開展也不容忽視,如采用草皮移植、植樹造林等措施,將現(xiàn)有草皮于探礦工程開始前移植到其他地方,工程完成后移回原處,探礦工程環(huán)境影響即可進(jìn)一步降低。
為提升研究的實踐價值,本文以某勘查區(qū)作為研究對象,自探礦權(quán)設(shè)立以來,該區(qū)域累計查明黃金儲量達(dá)到49t。結(jié)合詳查工作基礎(chǔ),需提升地質(zhì)工作程度到勘探程度,共設(shè)計15 個鉆孔、18500m 的鉆探工作量,在距村莊不遠(yuǎn)的農(nóng)田內(nèi)設(shè)置多數(shù)勘探孔。結(jié)合同類工程經(jīng)驗和實際情況進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn),該探礦工程對生態(tài)環(huán)境擾動較大,具體影響主要表現(xiàn)為對土壤、水體、植被、動物、地貌組成生態(tài)系統(tǒng)的擾動,如生活垃圾、泥漿、機(jī)器油污帶來的水土污染,以及車輛造成的植被破壞、道路修筑帶來的植被損毀和地貌破壞。為降低環(huán)境影響,案例工程圍繞影響環(huán)境的因素開展了針對性分析,最終鎖定了三方面主要因素:第一,鉆探施工對農(nóng)作物的擾動和部分土地的占用;第二,廢棄油污、泥漿材料滲漏對地下水、植被、土壤等造成的污染;第三,施工現(xiàn)場噪聲對周邊居民、動物造成的影響。
為降低案例探礦工程對環(huán)境的影響,工程針對性編制了綠色勘查建設(shè)規(guī)劃,這一規(guī)劃嚴(yán)格貫徹了“綠色、創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、開放、共享”與“綠水青山就是金山銀山”理念,重點(diǎn)突出了環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約內(nèi)容,最終基于責(zé)任分工和管理流程完成了綠色勘查規(guī)劃。規(guī)劃明確了綠色勘察具體目標(biāo)和主要任務(wù),提供一系列實用性較強(qiáng)的保障措施,探礦工程的綠色勘察建設(shè)獲得了路徑支持,綠色勘查標(biāo)準(zhǔn)和制度的制定也獲得了依據(jù),如《固體礦產(chǎn)綠色勘查工作標(biāo)準(zhǔn)》、《綠色勘查項目建設(shè)管理辦法》,這類標(biāo)準(zhǔn)和制度在案例探礦工程建設(shè)中得到了嚴(yán)格遵循。
案例探礦工程在勘察設(shè)計優(yōu)化中投入了大量精力,在應(yīng)用綠色勘察技術(shù)的過程中,嚴(yán)格推行了標(biāo)準(zhǔn)化管理,具體采用了圖1 所示的一基多孔設(shè)計。
所謂一基多孔,指的是多個鉆孔在一個基臺進(jìn)行施工,這種設(shè)計不僅能夠較好實現(xiàn)勘查技術(shù)規(guī)范要求的滿足,同時能夠?qū)崿F(xiàn)施工對生態(tài)環(huán)境擾動和土地占用的減少,綠色勘查理念得到了較好落實。在推行標(biāo)準(zhǔn)化管理的過程中,工作還重點(diǎn)開展了現(xiàn)場布置優(yōu)化,機(jī)臺的分區(qū)化、定置化管理得以遵循標(biāo)準(zhǔn)化管理要求開展。在布置機(jī)臺現(xiàn)場前,工程針對性開展了圖2 所示的機(jī)臺布置設(shè)計,后期布置嚴(yán)格遵循該設(shè)計開展,同時落實標(biāo)準(zhǔn)化管理,施工區(qū)環(huán)境擾動、占地面積減少得以更好實現(xiàn)。
為保證綠色勘察技術(shù)更好服務(wù)于案例探礦工程,工程基于綠色發(fā)展原則,充分利用了一系列新型技術(shù),如對鉆機(jī)開展節(jié)能改造,在優(yōu)化鉆機(jī)結(jié)構(gòu)的過程中將原有離合器去除,配置軟特性啟動控制柜,以此實現(xiàn)無極調(diào)速和變頻控制,普通電機(jī)停止和啟動、離合器分離和接合帶來的沖擊得以降到最低,鉆機(jī)的使用壽命在這一保護(hù)下大幅延長。同時采用同功率變頻電機(jī)開展了電機(jī)改造,過載能力強(qiáng)、啟動轉(zhuǎn)矩高的變頻電機(jī)在節(jié)能方面表現(xiàn)出色,且能夠?qū)崿F(xiàn)無極調(diào)速,可實現(xiàn)20%以上的電耗降低。鉆機(jī)故障率在改造后大幅降低,隨之減少的維護(hù)工作量也能夠證明新型技術(shù)的應(yīng)用價值。工程的技術(shù)革新還圍繞沖洗液循環(huán)系統(tǒng)開展,以往傳統(tǒng)水泥抹砌工藝的池槽被淘汰,工程采用玻璃鋼材質(zhì)的池槽,一次性使用可規(guī)避效率低下的養(yǎng)護(hù)工作,同時可實現(xiàn)防滲效果優(yōu)化、重復(fù)使用,資源節(jié)約、成本降低得以實現(xiàn)。多級隔板加設(shè)于循環(huán)槽中間,這使得巖粉沉淀時間縮短、沉淀效果提高,16g/L 的流出循環(huán)液巖粉含量得以降低至5g/L,實現(xiàn)了68.75%的降低。工程還同時針對性設(shè)計了池槽蓋板,并使得泥漿池頂部和循環(huán)槽在安裝時至少高于地面10cm,泥漿因雨水外溢問題得以規(guī)避,同時省略了以往需要設(shè)置的巖粉池、泥漿池安全圍欄,更加合理布置的沖洗液循環(huán)系統(tǒng)使得工程的環(huán)保性能進(jìn)一步提升。
為規(guī)避案例探礦工程產(chǎn)生的廢棄物引發(fā)污染問題,在完成無污染施工后,工程機(jī)臺針對性回收了漿液并進(jìn)行循環(huán)利用。對于施工過程中產(chǎn)生的巖粉,采用無害化集中處理方式,不對外排放,同時巖粉處理登記需嚴(yán)格開展。施工現(xiàn)場布置有分類垃圾箱,用于分類存放機(jī)臺現(xiàn)場生活垃圾,垃圾定期開展無害化集中處理。對于施工過程中產(chǎn)生的廢油,定期進(jìn)行回收,在油水分離處理后進(jìn)行二次利用,環(huán)境污染問題得以進(jìn)一步規(guī)避。為規(guī)避揚(yáng)塵和土壤污染問題,鋪設(shè)環(huán)保土工布于施工現(xiàn)場,可基于進(jìn)入現(xiàn)場作業(yè)的車輛臨時收起對應(yīng)位置土工布,完成作業(yè)后恢復(fù)土工布原狀態(tài);為控制工程噪聲污染,案例探礦工程圍繞周邊村莊開展了針對性調(diào)研,并最終布置了隔音墻于機(jī)臺施工區(qū)四周,隔音墻高度為2m,結(jié)合針對性檢測可以確定,隔音墻布置后存在64dB 內(nèi)的噪聲分貝,工程噪聲得以實現(xiàn)綠色勘查標(biāo)準(zhǔn)要求的滿足,工程對環(huán)境的影響進(jìn)一步降低。
綜上所述,探礦工程對環(huán)境的影響較為深遠(yuǎn)。在此基礎(chǔ)上,本文涉及的提高勘查水平、強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)、恢復(fù)周邊環(huán)境、推行標(biāo)準(zhǔn)化管理等內(nèi)容,則提供了可行性較高的探礦工程環(huán)境保護(hù)路徑。為更好降低探礦工程帶來的環(huán)境影響,以鉆代槽的推行、設(shè)備搬遷的減少、輕型鉆探設(shè)備的應(yīng)用、物資搬運(yùn)方式的優(yōu)化同樣需要得到重視。