煤矿开采区域中水污染现状及防治措施分析

刘富平

（忻州市生态环境局东部区域监测技术保障中心代县分中心，山西 忻州 034200）

引言

煤矿开采时会对地层中的水体带来较大影响，使得污染物进入水体造成水污染。煤矿开采的水污染治理措施中，可以运用化学技术、生物技术、物理技术以及运用预防技术进行水体净化，这对于煤矿开采的健康有序进行以及生态环境保护有着积极的意义。本文对水污染治理技术进行探究，旨在为水体保持提供有效思路。

1 煤矿开采的水污染类型

1.1 井巷串水污染

煤矿开采过程中，由于煤矿井串巷，会导致水层中出现煤炭等污染物质。由于煤矿开采时，排水是重要的环节。矿井中会形成排水层，排水时矿井的周围岩层的地下水会明显降低，在煤矿井中就会出现排水洼沟状态。这种排水洼沟会与煤矿井巷之间连通。当煤矿排水结束后，地下水会受到力学作用，出现上涨并弥补缺失的水层[1]。在这个过程中，地下水就会进入煤矿井的洼沟区域，与煤炭进行融合，煤炭也会随之进入地下水，最终导致水污染情况。

1.2 煤矸石淋滤渗污染

煤矿开采中的水污染，还有煤矿区域的生化情况相关。由于煤炭所处的煤层区域中，会存在大量自然生长的植被或者生物，这些植被与生物在煤炭开采过程中，由于出现死亡枯萎，导致植被或者生物体腐烂变质，最终形成酸性物质。这些酸性位置会淋滤渗透到煤层中。酸性物质与煤层内地下水进行的结合，导致了水污染问题。

1.3 地表水涌入污染

煤炭开采区域地形结构复杂，在一部分地表水系较为充沛的地区，水污染发生情况也较为严重。地表水经过的区域，会存在着泥土、杂质等污染，同时也会受到周围地区生活用水、自然降水等因素的影响，水质情况较难控制。这些地表水在流经煤矿开采区域时，由于矿井一般处于较深位置，地表水会涌入到矿井中[2]。地表水的涌入，会对煤矿区域的地下水造成污染。地表水渗入地下水层中，会形成水位补给趋势。地表水沿着地层扩散，会对整个水系层都带来较大的污染。

1.4 顶托补给水污染

煤矿开采过程中，很多时候需要在地势较高的区域进行矿井挖掘，由于矿井位置较高，在开采时容易影响到第四系水。煤矿地势高，就以为着水压承载压力大。较大的水压会对较低的地势区域煤矿形成水位补给。由于高处水流经过煤矿矿井时，会带入煤炭等杂质，导致水污染。

2 水污染造成的危害分析

煤矿开采的水污染,对社会生活很多方面都会产生严重的危害。污水会污染河流湖泊，而人们在日常饮水时，污染物会影响到水质，如重金属等。长期饮用受到污染的水源，人体健康就会出现问题。重金属会积聚于人体内无法排除，造成重金属中毒。很多污染物还具有致癌作用，人体在污染水源的危害下，癌细胞也会大量繁殖。如煤矿开采的水污染中，汞含量和铅含量等都会严重超标，这些因素会造成人体细胞出现癌变，导致人们生命健康的重大损失。

煤矿开采的水污染，除了污染水源以外，还会对土壤环境带来破坏。土壤受到污染水源的侵蚀，容易出现盐碱化和毒性化问题，导致土壤退化，庄稼减收，畜牧养殖也会受到上述污染的危害，导致畜牧肉类安全水平降低，从而也会直接影响到人们饮食健康，造成疾病发生几率的提高。煤矿开采的水污染，还会影响到空气质量。很多的污染物深入到地下，植物吸收后也会在植物体内形成聚集，植物在光合作用下，进行与外界气体的交换，一些污染成分就会随之进入空气当中，带来污染。如硫元素会形成酸雨，酸雨又会加重河流湖泊和土壤的污染程度，从而形成一种恶性循环，最终对人类、对生态环境都带来难以消除的危害。

3 煤矿开采的水污染治理途径

3.1 运用化学技术进行改善

化学技术在治理煤矿水污染时，需要结合污染类型和原因，通过针对污染物质的化学特点进行分析，从而找到适合的化学技术工艺进行污染应对。化学技术的运用，需要经过一系列化学反应试验，对结果进行综合评定后再大范围使用。在矿井区域中，划定一个具备典型污染特征的区域，在该区域进行污染物质的提取和检验，对于能够进行化学反应的物质，可以通过化学试剂进行改善。化学药剂与污染物质间，需要具有化学活性。当水污染情况出现后，化学药剂在使用上，还要关注到药剂量。严重污染区域可以适当增加化学药剂的投入。化学药剂可以是固体、液体等形态[3]。化学药剂的反应原理，是与污染物结合后，出现化学性质改变，使污染物析出水源或者转化为没有污染性的物质。化学技术在煤矿水污染治理中的应用范围较广，这与化学药剂种类多，并且能够较好的针对不同水污染进行选择的优势相关。化学技术将被污染的水源进行改善，使其实现净化效果。

3.2 运用生物技术进行改善

生物技术处理水污染是一种新的水净化方式。生物技术主要是利用生物方式，对水污染中污染物进行修复，使其失去污染能力。生物技术发展较快，在煤矿水污染处理中，可以采用的工艺技术包括了，生物过滤、生物交换、生物反应等方式。生物过滤是应用生物过滤膜，对水中的污染物质进行析出。应用生物过滤技术，需要将生物过滤系统在煤矿开采过程中进行运用。生物过滤系统可以植入煤矿区域的水层中，在水层流动的过程中完成污染区过滤。生物交换技术，是基于生物体对水中的离子进行交换。生物反应技术，主要是通过生物体附着于污染物上，改变其性质来达到净化水源的目的。生物技术中，最常见的就是还原菌技术，这种技术结合了化学中的硫酸盐成分，将水源中的硫酸盐进行析出和反应，形成能够氧化的硫化氢物质。在含有硫化氢的水中加入氧气，使其形成氢气排出水体，同时形成的硫物质可以被过滤出水体。生物技术方式的污水处理效率高，而且不会造成二次污染，在处理煤矿水污染方面有着较大的应用发展空间。

3.3 运用物理技术进行改善

物理技术处理煤矿水污染，是较为简单的一种方式，物理技术主要是基于对水体中污染物进行沉降过滤来实现净化。物理技术可以结合沉降设施，将污染水中的污染物质进行沉淀。物理技术考虑结合电离技术，使污染物析出并凝聚成能够较好过滤的絮状物质。

3.4 运用预防技术进行改善

上述三种处理煤矿水污染的方式，都是在污染发生后的补救和修复措施。在现代煤矿开采中，为了降低污染水源造成的隐患，并节约治理成本，要重视预防污染的技术应用。预防技术是针对于煤矿开采的实际情况，通过对可能出现的污染渠道进行分析，进行有针对性的预防技术应用。预防技术就是在水污染发生前，就将污染源头进行控制。如对于煤矿开采区域的环境进行治理，将植被和微生物等进行有效清理，避免其酸化污染问题。还要在开采煤炭时，做好矿井中的隔离措施，避免矿井内出现井巷串水、煤矸石淋滤渗、顶托补给、地表水涌入等情况。在预防技术中，监测措施也是必不可少的。监测措施要实时收集煤矿井内及周边环境的水体情况，一旦出现污染将进行报警。在煤矿开采结束后，需要及时对矿井内的洼沟区域进行填埋，避免水体积聚于此再次被污染。

4 结语

煤矿开采是国家资源的开发利用基础，煤矿开采过程中的水污染问题，引起了社会的广泛关注。由于煤矿开采规模大，对水环境造成的影响也日益严重。加强水污染分析和治理，是科学开采煤炭资源，实现绿色可持续发展的重要需求。煤矿开采的水污染情况，需要结合污染因素，采用科学有效的措施进行应对。