生态环保视域下煤矿区水环境污染治理技术研究

生态环保视域下煤矿区水环境污染治理技术研究

任佳

陕西陕煤榆北煤业有限公司 陕西省榆林市719000

摘要：随着煤矿的不断开采，对矿区周围的水环境也造成了一定的污染，然而在对水环境污染治理过程中，引入了信息化、数字化技术，利用计算机数据处理技术分析水环境污染数据，提供污染程度预警、污染信息管理等服务，给水污染治理提供便利。

关键词：生态环保；煤矿区水环境；治理技术

引言

在水环境治理中，以生态环保视域为基准，设计出不同水污染环境下高效可靠的污染治理技术。探寻待处理区域水环境污染类型与成因，计算该地污染水体通量，利用物理处理、水动力控制等技术完成期望水环境污染治理目标，并通过实例分析充分验证了所提技术的可用性。

1煤矿区水环境污染分析

煤矿区水环境生态问题较为严重，矿井水污染是由于矿井水排放与煤炭洗选废水排泄引发的。煤矿区水污染类别可按照矿井水的构成成分实施划分，包含常见的酸性矿井水、高硫酸盐矿井水、高氟矿井水等类别。污水排入水体后，水体浑浊度较高，悬浮物数量激增，改变了水体物理性质。若酸、碱污水排入水体，水体ｐＨ值会产生变化，此类属于化学性污染。现阶段，从矿区实际环境入手，采用增加停留时间、减小径流速和增加渗流率等措施，可以将煤矿区水环境的污染物质保留下来，并对其进行转化和降解处理。融合水动力—化学—生物等多种耦合策略，对煤矿区水环境污染产生的持留效果直接进行生化过程、氧化还原、吸附、解吸等操作；同时土壤氧化还原能力以及水停留时间都会改变水文的周期性，梳理矿井水污染原因，从源头与污染体等方面采取对应措施。

2煤矿开采对水资源污染的现状

2.1矿井水对水资源的污染分析

所谓矿井水是指煤矿开采过程中产生的矿坑水、地表渗透水、地下疏放水以及防尘和生产用水，矿井水一般呈酸性或高矿化性，甚至含有放射性元素，排放这类污水的影响极其恶劣。排放酸性的矿井水会溶解部分重金属，使废水带有毒性，影响地表生态环境；排放高矿度化的矿井水会引起水生植物和动物变异，甚至死亡，对自然界的生态系统造成大范围影响；排放含放射性元素的矿井水则会严重危害居民的正常生活和健康状况。此外，随意排放矿井水不仅会对地表河流和土壤造成恶性污染还会破坏地下水的循环系统，甚至导致矿区周围地下水位下降，导致大量水资源流失。

2.2煤矿用化工材料对水资源的污染分析

在煤矿开采过程中不可避免要用到掘进机、转载机等大型设备，若设备中使用的齿轮油、液压油、乳化油产生泄露，则会造成地面水源污染或井下水源污染。据相关资料证实，我国的矿用齿轮油、液压油、乳化油的年用量为一万吨左右，乳化油通常用水配为2%浓度的乳化液以供使用，主要用于外注式单体液压支柱与综采液压支架之中。其中外注式单体液压支柱卸载的乳化液一般会排放在采空区，会影响地表周围环境和水资源，综采液压支架卸载的乳化液一般排放在井下，极有可能造成井下的水质污染。此外，由于乳化油中含有较难降解的添加剂和机油成分，一旦污染后会引起累积效应。

3生态环保视域下煤矿区水环境污染治理技术应用

3.1物理处理法

物理处理法是采用物理策略对受污染水质实施治理的一种策略，涵盖如下几种模式。（１）屏蔽法。此方法是在煤矿区地下创建各类物理屏障，可利用压力往水体下方灌注灰浆，在污染水体周边构成一道防护墙，密闭遭受污染的水体，避免污染物再次蔓延扩散。屏蔽法仅在解决小范围的含毒且降解难度高污染物时方可适用，大多状况下仅将其作为水环境污染防治初期采用的临时性处理方法。（２）被动采集法。此方案是在煤矿区水源附近挖一条较深的沟道，在沟道中安置采集系统，收集水面漂浮污染物，降低后续污染处理难度。该方法通常治理较轻的污染物，可应用于煤炭洗选废水处理中。

3.2水动力控制法

水动力控制是人为更改水力梯度，分离被污染水体和干净水体。依照井群系统安置模式的差异，水动力控制又被划分成上游控制与下游控制２种策略。上游模式是在受污染水体上游安设注水井，给含水层灌入清水，在此注水井处构成１个分水岭，阻挡上游干净水体往下流动，然后在下游安置一排抽水井，抽出受污染水体，防止污染往下方蔓延，并在上游再架设一排收水井，抽出干净水并传输至下游进行水流灌注。水动力控制法无法确保永久地剔除水污染物，通常为１种污染初期的临时性解决方案。

3.3原位处理法

原位处理法是煤矿区水环境污染防治中的热门话题，在建立少量地表处理设备前提下，能在降低治理开支的同时大幅度降低污染物的暴露程度。依照煤矿区水污染特征与实际情况，运用高效微生物菌剂抑制有害物体。详细做法为：摸清水质状况后，对沿线排污支流进行前期预处理，降低重污染物的排放数量。在待处理水域内投放高效微生物菌块，在水体内利用生物石床加快水体与生物菌块的生物反应，实现水体净化。

3.4　抽出处理法

抽出处理法是应用范围最广、使用时间最久的水体污染处理技术，能依照污染物类别与治理费用进行合理搭配，大概被分成吸附法、氧化还原法、厌氧消化法等。值得注意的是，抽出受污染水体时，构建井群系统是最为重要的。处理后的水体去向有２种：（1）直接投入使用；（2）用来浇灌，浇灌目标是稀释受污染水体，冲刷含水层，增强水循环流动速率，降低水污染治理时长。

4煤矿区地下水污染防控技术发展方向

煤矿区场地地下水污染治理已成为当前环保行业的热点和难点。针对保水开采、闭坑矿井地下水治理以及采煤塌陷区积水处理等技术的研究得到国家的日益重视。而中东部闭坑矿井数量增多使得闭坑矿井地下水污染问题日益突出。因此，研究和阐明矿井闭坑过程中地下水污染演变规律刻不容缓。闭坑矿井地下水污染关键技术也成为制约我国经济发展的关键瓶颈。未来相关工作者需要从封矿区地下水酸性、高盐度等污染源控制方法出发，提出煤矿区地下水污染防控技术发展方向：（1）重点开发源头物性转化封存和分离源头技术；（2）深入分析铁、锰、硫酸根离子等污染特征离子的污染归趋，并结合地下水水力学模型，阐明地下水污染反应屏障的过程和位置的构效关系，以开发高效的渗透性反应屏障阻隔技术；（3）将煤矿区地表及地下水污染湿地生态工程、微生物注气投菌原位修复方法相结合，形成高效的闭坑矿井地下水污染生态修复技术。

结语

为改进煤矿区水环境污染治理效率低、投资金额高等问题，提出一种生态环保视域下煤矿区水环境污染治理技术。所提方法全方位分析了污水形成机理，综合地质条件和环境问题的内在关联，采用物理处理、水动力控制、原位处理和抽出处理技术完成水环境有机修复，帮助煤矿区处理水污染问题，所研究内容的创新性是计算水环境污染通量，更精准地描述煤矿区水环境污染程度，改善煤矿区整体水质。

参考文献

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