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武强工业污水处理中标厂

发布时间:2024-07-08 22:25:20

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3. 庵埠镇杨军武犯什么罪

公诉机关:

山西省运城市人民检察院。

附带民事诉讼原告人:

山西省运城地区尊村引黄灌溉管理局。

法定代表人:

靳守邦,局长。

委托代理人:

贾新民,山西省衡霄律师事务所律师。

委托代理人:

余忠元,山西省运城地区尊村引黄灌溉管理局副局长。

附带民事诉讼原告人:

山西省运城市安邑水库管理委员会。

法定代表人:

解蒲成,主任。

委托代理人:

席公民、陈军,山西省弘明律师事务所律师。

附带民事诉讼原告人:

山西省运城市北城供水公司。

法定代表人:

肖丁,经理。

委托代理人:

牛耕,山西省弘明律师事务所律师。

委托代理人:

张健,山西省运城市北城供水公司质检办公室主任。

被告人:

杨军武,男,50岁,山西省运城市人,运城市天马文化用纸厂负责人。1997年12月6日被逮捕。

辩护人(兼附带民事诉讼代理人):

王践、张银玉,山西省南风律师事务所律师。

山西省运城市人民检察院以被告人杨军武犯重大环境污染事故罪,向山西省运城市人民法院提起公诉,山西省运城地区尊村引黄灌溉管理局(以下简称引黄管理局)、山西省运城市安邑水库管理委员会(以下简称水库管委会)和山西省运城市北城供水公司(以下简称供水公司)同时提起附带民事诉讼。

起诉书指控:

被告人杨军武独资开办的运城市天马文化用纸厂(以下简称天马纸厂)将含有挥发酚等有毒有害物质的污水排入引黄干渠,随干渠内的供水流入樊村水库,污染了水体,致使本市北城供水系统被污染,供水中断三天,公共财产遭受重大损失,其行为构成重大环境污染事故罪,请依法判处。

附带民事诉讼原告人引黄管理局要求被告人杨军武赔偿该单位41万方水被污染造成的经济损失24.6万元;附事民事诉讼原告人水库管委会要求赔偿该单位为清除水体污染所遭受的经济损失,扣除杨军武已经赔偿的3万元,还应赔偿43495元;附带民事诉讼原告人供水公司要求杨军武赔偿该单位的营业损失及清除污染费等共10.96万元。

被告人杨军武承认天马纸厂的污水曾经流入引黄干渠,但是辩称引黄干渠放水时,该污水已经被排除干净。樊村水库和供水公司供水系统被污染,并非该厂污水所致,责任应当由引黄管理局承担。水库管委会和供水公司不应直接向我索赔。事发后,我为了城市早日恢复供水,才分别与引黄管理局、水库管委会达成协议,出资排污和赔偿损失,并非自愿承担责任。

杨军武的辩护人辩称,引黄管理局是在杨军武排污后,总调度才下令放水,这说明此时污水已经排净。起诉书指控的事实没有确凿的证据,指控的罪名不能成立。另外,引黄管理局知道有污水进入樊村水库后,既不采取任何措施,也不通知供水公司,因此造成城市供水系统被污染,引黄管理局是有责任的。三原告的经济损失应当由引黄管理局承担。水库管委会和供水公司与杨军武没有直接的法律关系,依法应当驳回其诉讼请求。

山西省运城市人民法院经审理查明:

天马纸厂是被告人杨军武于1993年开办的独资企业,设立在利用黄河水灌溉农田和解决城市供水问题的引黄干渠附近。该厂自投产以来,一直没有配置污水处理设备,生产过程中产生的含有挥发酚等有毒物质的污水,都积存在工厂附近的坑里,靠自然蒸发、渗入地下或者排入引黄干渠。天马纸厂因向引黄干渠中排放污水,曾经受到引黄管理局的经济处罚。

1997年10月上旬,天马纸厂的污水坑决口,大量污水流入与引黄干渠一闸之隔的壕沟里,将壕沟中的引黄支渠(当地人俗称斗渠)淹没。10月14日下午,被告人杨军武在明知壕沟里积存着大量污水的情况下,指派该厂工人郑武强、杨新红,以修理引黄干渠闸门启闭机上的传动齿轮为由,借故将闸门提起,致使壕沟里的部分污水流入引黄干渠。10月15日上午,引黄管理局五级站站长刘自强发现干渠内进入污水后,找到该厂责令杨军武即时排除污水。杨军武虽然采取了排污措施,但是未能将污水完全排净,亦未将闸门堵严。当天下午3时许,引黄管理局五级站开机通过引黄干渠向水库管委会管辖的樊村水库供水两个多小时。10月16日早6时许,当引黄水流入樊村水库时,引黄管理局工作人员看到有大量污水同时进入水库,库存的41万方水被污染,遂逆流而上查看,发现污水来自天马纸厂积存污水的壕沟中。此时,原来被污水淹没的引黄支渠已经露出,壕沟里的污水也所剩不多。

由于引黄管理局在发现污水进入樊村水库后,未能及时将此情况通知水库管委会,因此水库管委会又将被污染的水供给供水公司,使该公司的供水系统被严重污染。为避免发生饮水事故,供水公司只得将北城区的供水中断三天。

引黄管理局供给樊村水库的水共计41万方,价值24.6万元,已被水库管委会拒付水费。水库管委会为清除污染支付各项费用73495元,后将41万方被污染的水以3.6万元卖给运城盐化局。扣除所卖水费,水库管委会的实际经济损失为37495元。供水公司因污染遭受各项经济损失共计10.76万元,其中有2000元是为清除污染而购置特种工具使用。案发后,被告人杨军武已经给引黄管理局和水库管委会各赔偿3万元。

上述事实,有下列证据证实:

1、证人刘自强、薛兵、张广跃、王加良、张科民的证言;2、水质污染监测鉴定结论书;3、运城市价格事务所关于经济损失的估价报告,樊村水库库容曲线图;4、引黄管理局电话记录;5、供水公司关于停水、供水的通知;6、运城市环保局解州监理所关于责令天马纸厂停产的通知;7、购药剂等费用的发票,帐目,领条等;8、关于天马纸厂污水池、壕沟、引黄干渠积存的污水及樊村水库被污染的录像带;9、引黄闸门启闭机上更换的破旧齿轮两个;10、被告人杨军武对事实经过的供述及其有关本案事实的书面说明。上述证据均在庭审中质证,法庭予以确认。

运城市人民法院认为:

被告人杨军武从事造纸业,应当清楚挥发酚是有毒物质。全国人大常委会1984年5月颁布的《中华人民共和国水污染防治法》

第二十一条规定:

“禁止向水体排放油类、酸液、碱液或者剧毒废液。”《中华人民共和国刑法》

第三百三十八条规定:

“对违反国家规定,向土地、水体、大气排放、倾倒或者处置有放射性的废物、含传染病病原体的废物、有毒有害物质或者其他危险废物,造成重大环境污染事故,致使公私财产遭受重大损失或者人身伤亡严重后果的,处三年以下有期徒刑或者拘役,并处或者单处罚金;后果特别严重的,处三年以上七年以下有期徒刑,并处罚金。”刑法已经于1997年10月1日起施行。庭审查证,流入樊村水库的有毒污染物源于天马纸厂积存污水的壕沟中。杨军武在刑法施行后,仍然违反国家关于水污染防治的法律规定,将含有有毒物质的污水排入引黄干渠,严重污染了水体,致使公共财产遭受重大损失,造成重大环境污染事故,其行为已构成重大环境污染事故罪,依法应负刑事责任。杨军武及其辩护人认为引黄管理局是在引黄干渠中的污水排净后才下令放水,樊村水库被污染并非杨军武行为所致,因此杨军武无罪的辩解理由,没有证据支持,不能成立。因杨军武的犯罪行为给引黄管理局和水库管委会造成的经济损失,杨军武应承担全部赔偿责任。供水公司要求杨军武赔偿的全部经济损失中,包含购置特种工具的2000元费用,鉴于该特种工具是供水公司必备的工具,况且仍可正常使用,杨军武可以不予赔偿。供水公司的其他经济损失,主要原因系杨军武的犯罪行为所致,但是引黄管理局未能及时通知,亦有一定责任。刑法

4. 地下水资源保护与利用

焦作市地处豫西北,北依太行,南临黄河,总面积6014km2,全区总人口348万,有煤炭、石灰石、铝土及铁矿石等矿产资源,工业以电力、化工、机械和煤炭为主,目前已发展成为以能源化工为主的新兴工业城市。焦作矿区工农业和生活用水,主要依靠地下水。焦作地区的地下水天然补给资源量为10.583m3/s,其中喀斯特水补给量为8.86m3/s,孔隙水补给量为1.723m3/s。

一、地下水资源开发利用现状

焦作市地下水资源由喀斯特水、孔隙水组成,且以喀斯特水为主,喀斯特水资源约占全部地下水资源85%左右。焦作矿区山前地区是九里山泉域喀斯特水的集中排泄区,地下水资源极为丰富。近年来,随着城市及工农业的发展及煤矿区的大量开采,在局部地段出现了小范围的降落漏斗,地下水位呈现明显下降的趋势。尽管如此,降落漏斗范围及漏斗中心水位稳定,多年来地下水位基本上处于动平衡状态,在丰水期、丰水年因地下水位回升,降落漏斗范围缩小乃至消失[4]

目前人工开采已成为孔隙水、喀斯特水的主要排泄方式。地下水的开采方式有厂矿自备水源地(井)集中和分散式开采、焦作市自来水公司水源地集中开采、矿井排水和农业零星分散式开采。

1.自备水源地(井)开采地下水状况

1994年全市共有自备井234眼,年开采地下水量6347.86×104m3,平均2.013m3/s。其中全年开采孔隙地下水1939.36×104m3,平均0.615m3/s;喀斯特地下水4408.50×104m3,平均1.4000m3/s。1994与1993年相比减少了5.77%,1993年自备井开采地下水量6736.86×104m3。自备水源井除焦作电厂、中州铝厂、焦作铝厂、热电厂、焦作市水泥厂、化工一厂、造纸厂等厂矿企业属井群开采地下水外,其余多属零星分散式开采,且多以喀斯特水做供水水源。

(1)孔隙水开采量:受气候及人工开采双重因素影响,近年来焦作市区内孔隙水位呈下降趋势,焦作市区南部形成了孔隙水水位下降漏斗,且水质变差。为改善这一状况,自1990年开始对孔隙水的开采进行了限制,自备井开采量有所下降。1992年降至1466×104m3,1993年有所增加,达1765×104m3,1990年自备井开采孔隙水1991×104m3。1994年孔隙水开采量为1989.36×104m3,比1993年增加了173.86×104m3。自备井地下水开采总量年际变化较大,月最大采量为566.092×104m3(7月),月最低开采量为484.562×104m3(12月)。

(2)喀斯特水的开采量:焦作市喀斯特水资源丰富,水质好,是城市工业及居民生活的最佳供水水源。焦作市区各用水大户多开采喀斯特水。1994年自备井共开采喀斯特水4408.50×104m3,占自备井开采地下水总量的70%。1993年自备井开采喀斯特地下水4972.31×104m3,1994年与1993年大致相同。

2.焦作市自来水公司开采地下水状况

焦作市自来水公司现有6座水厂,其中第一水厂、第四水厂开采喀斯特地下水,第二水厂由新东公司(矿井排水)和焦作电厂岗庄自备水源联合供水,第三水厂由焦西公司(矿井排水)和东小庄水源地(开采喀斯特水)联合供水。焦作市自来水公司开采地下水的水源地只有第一水厂、第四水厂、东小庄水源地(岗庄水源地因属焦作电厂自备水源地,未计入其中)共三处。1994年焦作市自来水公司总供水量5425.74×104m3,其中地下水开采量2071.68×104m3,占总供水量的38.2%。

第一水厂位于焦作市中心新华街,利用已报废的2号、3号矿井供水,与1993年的142×104m3相比,增加了160.53×104m3,1994年共开采喀斯特地下水310.53×104m3,全年平均开采量0.0985m3/s。

第四水厂位于焦作市区北部近山前地带,现有开采井22眼。该水厂是焦作市自来水公司以地下水做水源的主要供水水源地,占焦作市自来水公司开采地下水总量的53.68%,占焦作市自来水公司总供水量的20.46%。1994年全年共开采喀斯特水1112×104m3,平均0.3527m3/s。

东小庄水源地位于焦作市区西部东小庄,现有开采井19眼,全年开采喀斯特地下水649.00×104m3,平均0.2058m3/s,比去年增加了15.89%左右。

3.矿井排水及利用

(1)矿井排水:分为焦东矿区和焦西矿区两部分。

焦东矿区的演马庄矿、九里山矿井排水量居各矿之首,多年来矿井排水量一直超过1.0m3/s。相比之下,中马村矿、小马村矿、冯营公司、方庄矿等矿井,矿井水文地质条件相对简单,矿井排水量小。1994年焦东矿区内的7个矿井,年平均排水量总计为3.3778m3/s,与1993年以前相比,略有下降。焦东矿区矿井排水总量季节变化不明显,相对稳定。

1994年焦东矿区内的演马庄矿矿井排水量仍居各矿之首,为1.0847m3/s,该矿近年来发生2次恶性煤层底板突水灾害,矿井排水量比较稳定。九里山矿井排水量平均为0.7903m3/s,该矿由于对煤层底板突水点进行了注浆堵水和工作面煤层底板注浆改造,因此自5月份起矿井排水量有所减小。其他矿如韩王公司、冯营公司、小马村矿、中马村矿等矿井,排水量比较稳定,多年变化不明显。1994年韩王公司矿井平均排水量为0.3840m3/s,冯营公司为0.3098m3/s,小马村矿为0.1248m3/s,中马村矿为0.6535m3/s,位村矿为0.0307m3/s。

焦西矿区的王封公司由于矿井关闭停产,矿井排水量呈下降并逐步稳定趋势,平均排水量1989年为1.50m3/s,1990年为1.26m3/s,1991年为1.02m3/s,1994年为1.0915m3/s。王封公司矿井排水量年内变化比较明显,月最高排水量1.1605m3/s,月最低排水量1.0182m3/s。焦东公司矿井排水量因矿井报废,矿井排水量呈下降至逐步稳定趋势。1991年为0.38m3/s,1992年为0.35m3/s,1994年则降为0.3033m3/s。朱村矿矿井排水量相对较大,并呈逐年增加趋势。1990年为0.80m3/s,1991年增至0.84m3/s,1994年则增至0.9013m3/s。1994年焦西公司矿井排水量是0.5970m3/s,与1993年相比,略有增加。焦西矿区的焦东公司、王封公司已经关闭停止采煤,没有开采新的工作面,整个矿区矿井排水量呈逐年减少并趋于稳定的状况,原煤层底板突水点已经作为供水井水源。1989年平均排水量3.25m3/s,1990年减至3.09m3/s、1991年进一步减至2.85m3/s,1994年略有增加,达2.8931m3/s。

(2)矿井水利用情况:目前,焦作市地下水开采的主要方式是矿井排水及农业灌溉利用,矿井排水量6.2707m3/s,综合利用矿井排水是开发利用地下水的有效途径。焦作市矿井水的利用有3个方面:

一是焦作市自来水公司利用矿井水情况。焦作市自来水公司所属的第五、第六水厂全部以矿井水做供水水源,第二、第三水厂部分利用的矿井水做供水水源。1994年,焦作市自来水公司四座水厂累计用矿井水3363.04×104m3,占焦作市自来水公司总供水量的61.8%。

第二水厂位于焦作市东北部,以焦东公司井排水做供水水源,1993年供水量1456×104m3,1994年供水量1571.66×104m3,较1993年略有增加。由于焦东公司已经关闭,矿井水的利用量一定会受到限制,目前,第二水厂正在建设新的水源地。

第三水厂位于解放西路,主要利用焦西公司矿井排水,1993年供水量1821×104m3,1994年为1288.50×104m3,较1993年相比减少了532.5×104m3

第五水厂位于焦作市马村区,利用中马村矿矿井水作为供水水源供给马村区居民生活用水。1993年供水量239×104m3,1994年为297.68×104m3,比1993年增加了24.55%。

第六水厂位于焦作市中站区,利用李封公司矿井排水向焦作市中站区供水,1993年总供水131×104m3,1994年为196.2×104m3,较1993年增加了49.79%。

1994年焦作市自来水公司各水厂利用矿井总计达3363.04×104m3,全年平均1.0664m3/s。1993年矿井利用量3570×104m3,1994年较1993年减少了206.96×104m3

二是焦作煤业集团公司各矿自用矿井水量。焦作煤业集团公司的朱村矿、九里山矿和演马庄矿,生产及生活用水全部或部分依赖矿井水做水源,据1994年调查,各矿利用矿井水量为0.282m3/s。

三是焦作市农业灌溉引用矿井排水。矿井排水除部分被焦作市自来水公司及焦作煤业集团公司各矿及焦作电厂、焦作市化工三厂等厂矿利用外,剩余部分经河渠排出矿外。流出矿外的矿井排水部分做为区内农田灌溉的水源,剩余部分则流出矿区。据河南省焦作市水利局资料,1994年焦东灌区和焦西灌区共利用矿井水1971.0×104m3,平均0.625m3/s。经过综合计算,矿井水利用总量平均为1.973m3/s,占矿井排水总量的31.47%。因而,矿井水资源利用程度较低。

4.焦作市农业开采地下水量

焦作市现有耕地面积16.7万亩,其中井灌面积6.7万亩,据河南省焦作市水利局资料,1994年农作物灌溉7次,灌水定额一般为75m3/亩次,由此算得1994年焦作市区各乡农业开采孔隙水3517.5×104m3,平均1.1154m3/s。加上焦作市修武县境内方庄乡、周庄乡、李万乡和五里源乡孔隙水农灌开采量0.7746m3/s,全区农业共开采浅层地下水平均1.89m3/s。

5.焦作市全区地下水开采总量

综合上述各项,1994年全区工农业生产及生活共开采地下水14379.73×104m3,平均4.56m3/s,其中开采喀斯特水6480.07×104m3,平均2.055m3/s,开采浅层孔隙水7899.66×104m3,平均2.505m3/s,焦作市自来水公司开采喀斯特水2071.68×104m3,平均0.6569m3/s,自备井开采地下水总计6347.86×104m3,平均2.013m3/s,农业灌溉开采浅层孔隙水5960.30×104m3,平均1.89m3/s(表3-18)。

表3-18 1993、1994年地下水排泄量 (单位:1000m3

二、影响焦作地区地下水资源的主要因素

1.地下水补给量减小和排泄量增大

焦作地区除矿井排水和地下水污染严重影响着地下水资源外,地下水主要接受大气降水入渗和河流渗漏补给。因此,降水量和河流流量的大小是影响地下水资源的直接因素。

降水量的大小直接影响着地下水资源量,降水入渗是焦作地区地下水的主要补给源。自新中国成立以来,随着工农业的快速发展,地下水的开采量愈来愈大,地下水位愈来愈低,地表水资源枯竭,河流断流等,破坏水循环系统比较严重,大气降水量趋于下降趋势。1952~1964年平均降水量为826.1mm,1965~1977年平均降水量为681.56mm,1978~1982年平均降水量为662.55mm,1982~1988年平均降水量为642.4mm,1989年以来降水量一直偏低,影响了地下水资源的补给比较严重。

焦作市地下水位下降表现为4个阶梯,1952~1964年为第一阶梯,地下水位105m,1965~1977年为第二阶梯,地下水位91~98m,1978~1988年为第三阶梯,地下水位85~92m,1982年以来为第四阶梯,地下水位72~89m。主要原因为由于降水量的减小和开采量的增大,其地下水位与降水量和开采量关系见图3-36。

图3-36 地下水位与降水量和开采量关系图

丹河、西石河、山门河、纸坊沟、新河和翁涧河均为流经焦作矿区的河流,由于地表喀斯特发育,河流渗漏量比较大。例如,1994年对丹河480电厂至后陈庄段,取3个断面分枯水期、丰水期两次实测丹河流量,480电厂至后陈庄段河流漏失量平均为1.7338m3/s。近十几年来除丹河渗漏补给地下水外,尽管丹河流量也在逐年减小,新河和翁涧河为排污河,其他河流均已断流,因此,总的来说河流渗漏量也在减小。

焦作矿区所采煤层为石炭系、二叠系煤层,其直接充水水源主要为石炭系薄层灰岩,底部奥陶系灰岩喀斯特水间接充水水源,该层富水性好,补给水量大,严重威胁着煤炭的安全生产。为此对石炭系薄层灰岩进行疏水降压排水,对O2灰岩采取断层防水煤柱,实施“立足矿井、以防为主、疏堵结合、分类治理”的防治水方针。随着开采深度的增加,石炭系薄层灰岩煤层底板突水频率增高,O2灰岩水参与发生恶性煤层底板突水,排水量也越来越大,从用水角度来看,O2灰岩水开采量也与日俱增。例如,1952~1964年O2灰岩水开采量为1.501m3/s,1965~1977年O2灰岩水开采量4.964m3/s,1978~1982年O2灰岩水开采量5.5m3/s,1983以来O2灰岩水开采量8.463m3/s。据不完全统计,历年来煤层底板突水达1000余次,最大煤层底板突水量达320m3/min。因此,煤层底板突水是造成地下水资源枯竭的另一因素。

2.地下水污染状况

焦作地区河流中,丹河、西石河、山门河和纸坊沟水质好,符合饮用水标准。翁涧河水化学类型

型,总硬度、氯化物超标;新河河水矿化度2782.99mg/L,总硬度1669.63mg/L,Cl-含量149.21mg/L,均已超过标准。因而,翁涧河和新河有不同程度的污染。据河南省焦作市监测站资料,翁涧河非离子氨、高锰酸钾指数、生物耗氧量、化学耗氧量、六价铬均超标。翁涧河和新河均已成为严重污染的河流,成为地下水污染的源头。

孔隙水污染主要表现在焦作市区以南孔隙水的径流和排泄区,该区岩性细,渗透性差,水位埋深浅,长期蒸发浓缩作用,水中的离子含量特别是Cl-、K++Na+升高,矿化度增加。更为严重的,该区农业采用矿井水及工业生活污水灌溉,致使孔隙水水质恶化。焦作市区南部东王褚至恩村一带及焦作市区东南部仇化庄至焦作市修武杨楼、大高村一带的孔隙水水质类型为

型、

Mg2+型和

型,水质最差,本区所检测的18种项目中,超过饮用水标准的项目有总硬度、矿化度、氯化物、硫化物、硝酸盐、氟化物,各污染组分的超标率见表3-19。

表3-19 孔隙水水质状况统计表

根据近几年的监测与研究,喀斯特水水质正在逐渐恶化,且恶化速度也愈来愈快。主要表现在离子Cl-增加,水质变咸,个别水井水已失去饮用价值。据前人研究,本区喀斯特水Cl-背景值为26.69mg/L,到1998年喀斯特水Cl-已达到40~75mg/L,最高为128.73mg/L,2000年至少有三口喀斯特水源井Cl-含量超过国家饮用水标准(≤250mg/L),最高达1191.22mg/L。焦作地区内某单位喀斯特水自备井1999年Cl-含量为141.1mg/L,2000年为517.61mg/L,2001年为1258.6mg/L,2002年4月上升至2135mg/L,是国家饮用水标准的8.54倍。喀斯特水Cl-超标的水源井虽然是个别的,但由于整个焦作地区的喀斯特地下水同属于一个喀斯特水系统,水质如按目前速度继续恶化,整个焦作矿区喀斯特水未来都有被严重污染的危险。造成喀斯特水Cl-污染的原因为:喀斯特水补给区地表污水的渗漏;孔隙水、矿井排水通过O2灰岩“天窗”污染喀斯特水;受污染的河水渗漏补给喀斯特水[21]

三、地下水保护与利用对策

1.防治水污染,污水资源化

对于没有处理能力的厂、矿、企业,应交纳污水处理费,由城市有关部门统一处理。按照国家产业结构调整政策和淘汰落后生产工艺、技术和装备,重点进行冶金、化工、水泥、电力、采选等重污染行业的结构调整。污水可以被认为“待生资源”,对于污水治理,应本着谁排放谁治理的原则,企业自建小型污水处理厂,处理达标的水可重复利用,以节约水资源。焦作市是以能源、化工为主的重工业城市,污水排放量相当大,并已对地下水造成不同程度的污染,使可利用的水资源量减少。实行污染物排放总量控制制度,从严掌握建设项目的审批,执行限期治理制度,坚持实行“关、停、禁、改、转”的方针。

2.排供环保三位一体

武强教授认为,采用排供环保结合优化管理,不仅考虑了排水系统的疏降效果和安全运营,而且供水系统的供水需求和环境系统的质量保护也同样是优化模型设计的重要约束指标,同时还要充分利用矿井排水,以及将排出的矿井水经过一定水质处理后,全部或部分用来代替矿区正在运行中的不同目的的供水水源[27,9,26]。焦作矿区为了安全生产,大量疏排地下水,矿井排水量为6.2707m3/s,占总开采量10.8134m3/s的58%。而且矿井排水的利用率仅为31.47%。

排供环保三位一体的优化模型除涉及地下水水力技术方面的管理外,同时也牵涉经济评价和环境保护以及产业结构规划等的管理。排供环保三位一体,就是在保证环境质量和矿井安全的前提下,提供给矿井和其周围地区一定数量的水资源,可用于生活、工业和农业等方面的供水。排供环保三位一体结合模型,不仅实现了将保证环境质量的矿井排水和地面抽水用于供水目的,而且通过选择多种供水用户所产生的经济效益最大的目标函数和适当的约束条件,完成了利用一个模型,同时综合制订排水、供水、环保三位一体的具体水资源优化管理方案。该模型已应用于焦作矿区九里山矿[27]

3.加强水利价费改革

按照国家发改委改革水价促进节约用水指导意见通知的要求,进行水价调整,否则浪费水的问题不可能根本解决。逐步提高工程水价(自来水价、水利工程供水水价),水资源费(资源水价),水污染处理费(环境水价)。以水为主要的生产原料和生产手段,应制定较高的水价。水利工程水价要逐步到位,水资源费要适时调整。按照不同的行业实行不同的基本水价和不同的阶梯式水价标准,生活用水应有最低保障数量。工业用水要参照国内外先进用水定额定出适应不同地区、不同行业、不同工业产品的用水定额,超定额用水要加价,并责令限期改造设备,降低用水定额。农业水资源费的征收将会使最有潜力的用水大户提高节水意识,促进井灌节水,以水养水[33]。利用经济杠杆调整用水需求,促进节水工作。调整水价和水资源费,这是节约用水最重要的手段。

4.节约用水

提高重复利用率,节约水源,逐步实现“零”排放。加快工业节水新技术、新工艺和废水资源化的开发研究以及城市节水设施的研究制造;制定行业节水规划和用水标准定额,不断降低耗水量和排水量,提高水的利用率;搞好废水综合利用,实现废水资源化是提高水资源重复利用率的重要措施;通过产品结构、产业结构、企业组织结构和工业布局的调整实现节约用水,达到水资源的供需平衡,也是水污染防治的重点。这是城镇工业节水应该考虑的几个重要方面。

大面积发展适合精耕细作特点的高效节水形式,重点发展喷灌。要因地制宜采用管灌、渠灌、滴灌、喷灌等多种节水措施。搞好地面水灌渠的综合节水措施,发展井渠双灌。推广秸秆还田、覆膜栽培、集雨保水等农艺节水措施。无论是旱作农业,还是灌溉农业都必须采用农艺节水措施,以提高水资源的利用率。农业节水的农艺措施、工程措施要和科学管理结合起来。

节约用水是一项长期的根本措施,关系到社会的可持续发展。以发展农业节水灌溉和工业节水为重点,采取行政、经济、法制、管理等多项措施,千方百计地提高水的利用率和效益。

四、矿井水的水质处理技术

煤矿巷道是煤炭开采的主要场所。巷道中污染物质主要包括废机油、废酸液、煤尘、岩屑颗粒和病源菌以及井下的人工废弃物、粪便等。如果一些老窑积水与巷道相连通时,矿井水易被酸化。如果矿井接受地表水的补给,它们可能还会受到各种农药液和工业废水的污染,工业废水大都含有有机磷、酚、醛等有毒物质。大量涌入巷道的地下水必然会受到这个采煤环境的不同程度的污染。

因此,矿井排水的综合利用必须首先解决水质问题,它是排供环保结合的一个很重要环节。解决这个问题既要在井下巷道的输水过程中,既要根据不同污染类型矿井水和综合利用的不同供水对象,在地面实施矿井水的水质预处理,以便为各供水用户提供符合其具体水质要求的矿井排水资源,又要注意清浊水分流,尽量减轻矿井水的污染程度。矿井水的实用性处理技术和方法主要有以下几类:

1.矿井浑浊水的净化处理

矿井水中所含杂质大致可以划分为3类,即悬浮物、胶体物和溶解物[5]。矿井浑浊水净化处理的主要去除对象则是悬浮物和胶体物两类,它们是造成矿井水浊度的主要因素。浑浊水的一般常用净化处理流程为:

(1)澄清:澄清是指去除引起水浑浊的悬浮物和胶体物等杂质的过程,一般可划分为3个骤步,即混凝、沉淀和过滤

(2)消毒:矿井浑浊水经过混凝、沉淀和过滤作用之后,便可着手对其进行消毒处理(消毒处理也可在过滤之前进行)。

矿井浑浊水一般的净化处理流程,如图3-37为其流程示意图。对于某些特殊类型的矿井浑浊水或特殊要求的供水用户,可根据其具体情况分别予以灵活处理,不必完全照搬以上的全部净化处理流程。

图3-37 矿井浑浊水净化处理流程示意图

例如,如果矿井排水的浑浊度较低,又无藻类繁殖时,浑浊度经常在100度以下,投放混凝药剂后可不经过混凝和沉淀作用,直接采用一次性过滤处理,将过滤后的矿井水加氯气消毒,随之经泵站送入供水管网。

再如,如果矿井排水的浑浊度较高,既要设法达到预期的净化目的,又要节约混凝药剂的投放量。可以在混凝、沉淀前采用自然沉淀方法,将原高浑浊度的矿井水中的粒径较大的泥沙颗粒预先沉淀掉一部分,所用构筑物可以是预沉淀池,也可以是沉砂池。最后,再进行混凝,沉淀、过滤和消毒处理。

2.矿井高硬度水的软化处理

水的硬度主要是指溶解于其中的Ca2+、Mg2+离子含量,溶解于水中的Fe2+、Mn2+、Sr2+离子也是影响水硬度的一个因素。下面介绍3种常用的软化方法:

(1)微生物方法:该种方法包括硫酸盐还原菌去硫法和铁细菌去铁法。

(2)化学方法:化学软化处理包括石灰、石灰乳中和法和石灰、苏打软化法。

(3)物理方法:该种软化处理方法包括蒸馏法、电渗析法和冲淡法3种。

3.矿井酸性水的中和处理

在煤层或其顶、底板中常含有硫化矿物,它们在氧化条件下形成硫酸化合物。矿井水中一旦溶解了这些硫酸化合物,便导致其

离子含量增高,成为酸性矿井水。

矿区酸性水的形成,对于大多数具有较强破坏性的酸性水,是随着煤矿开采时间的延长而逐渐形成的。而有的酸性水是在煤矿开采之前,即在硫化矿床氧化带处就已经富集了酸性水。

酸性水的危害是十分严重的。在俄罗斯布利亚矿区勘探中,由于酸性水的腐蚀作用,在8h内钻杆直径减少1mm,套管局部被腐蚀,在强酸性水分布地段,经12昼夜,套管壁就被腐蚀穿孔。矿井与储集酸性水的老窑、老空区沟通,酸性水便可沿通道进入矿井,因而酸性水就会污染井下生产环境。

对于已经形成的酸性水和受其污染的矿井,应采用石灰石中和法或微生物法加以治理。对于酸性的老窑积水,应设立防水煤柱等工程,使其与矿井系统完全隔离;对于含硫矿层要设法消灭充水充氧的环境,使其封闭并失去形成酸性水的环境。消除酸性矿井水的污染,预防和治理应同步进行。

4.矿井高铁高锰水的处理

当日处理100m3高铁、高锰水时,滤池可采用钢制圆形双级压力滤池,将滤池分成上、下两室,上、下室均采用锰砂作滤料。为了达到充分曝气,尽可能驱散水中游离CO2,且提高pH值,可采用叶轮式表面曝气装置,曝气池可做成矩形,水在曝气池停留时间约为20分钟。表面曝气双级滤池过滤除铁、锰工艺是一项比较经济且效果良好的技术方法。

除铁方法主要有两种,其一是莲蓬头曝气、石英砂过滤除铁,或者用河砂、卵石、木炭卵石层过滤除铁,其二是用天然锰砂接触氧化除铁,该方法简单经济,效果良好,已被广泛推广利用,这些工艺都能达到预期除铁的目的,使水中铁的含量达到符合国家生活饮用水标准。

20世纪70年代末发展了一种两级过滤处理系统的处理方法,该方法经过曝气、两级过滤,一般水中铁、锰含量均可被控制在国家生活饮用水标准之下。可同时消除水中的铁、锰离子含量,其工艺过程是首先将水充分曝气,然后经第一级滤池除铁,再经第二级滤池除锰。在除锰技术方面,最初采用的是接触氧化法除锰工艺,效果也良好。

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6. 环境破坏的案例

来源:法律168浏览:112次1998-12-7 杨军武重大环境污染事故案
公诉机关:
山西省运城市人民检察院。
附带民事诉讼原告人:
山西省运城地区尊村引黄灌溉管理局。
法定代表人:
靳守邦,局长。
委托代理人:
贾新民,山西省衡霄律师事务所律师。
委托代理人:
余忠元,山西省运城地区尊村引黄灌溉管理局副局长。
附带民事诉讼原告人:
山西省运城市安邑水库管理委员会。
法定代表人:
解蒲成,主任。
委托代理人:
席公民、陈军,山西省弘明律师事务所律师。
附带民事诉讼原告人:
山西省运城市北城供水公司。
法定代表人:
肖丁,经理。
委托代理人:
牛耕,山西省弘明律师事务所律师。
委托代理人:
张健,山西省运城市北城供水公司质检办公室主任。
被告人:
杨军武,男,50岁,山西省运城市人,运城市天马文化用纸厂负责人。1997年12月6日被逮捕。
辩护人(兼附带民事诉讼代理人):
王践、张银玉,山西省南风律师事务所律师。
山西省运城市人民检察院以被告人杨军武犯重大环境污染事故罪,向山西省运城市人民法院提起公诉,山西省运城地区尊村引黄灌溉管理局(以下简称引黄管理局)、山西省运城市安邑水库管理委员会(以下简称水库管委会)和山西省运城市北城供水公司(以下简称供水公司)同时提起附带民事诉讼。
起诉书指控:
被告人杨军武独资开办的运城市天马文化用纸厂(以下简称天马纸厂)将含有挥发酚等有毒有害物质的污水排入引黄干渠,随干渠内的供水流入樊村水库,污染了水体,致使本市北城供水系统被污染,供水中断三天,公共财产遭受重大损失,其行为构成重大环境污染事故罪,请依法判处。
附带民事诉讼原告人引黄管理局要求被告人杨军武赔偿该单位41万方水被污染造成的经济损失24.6万元;附事民事诉讼原告人水库管委会要求赔偿该单位为清除水体污染所遭受的经济损失,扣除杨军武已经赔偿的3万元,还应赔偿43495元;附带民事诉讼原告人供水公司要求杨军武赔偿该单位的营业损失及清除污染费等共10.96万元。
被告人杨军武承认天马纸厂的污水曾经流入引黄干渠,但是辩称引黄干渠放水时,该污水已经被排除干净。樊村水库和供水公司供水系统被污染,并非该厂污水所致,责任应当由引黄管理局承担。水库管委会和供水公司不应直接向我索赔。事发后,我为了城市早日恢复供水,才分别与引黄管理局、水库管委会达成协议,出资排污和赔偿损失,并非自愿承担责任。
杨军武的辩护人辩称,引黄管理局是在杨军武排污后,总调度才下令放水,这说明此时污水已经排净。起诉书指控的事实没有确凿的证据,指控的罪名不能成立。另外,引黄管理局知道有污水进入樊村水库后,既不采取任何措施,也不通知供水公司,因此造成城市供水系统被污染,引黄管理局是有责任的。三原告的经济损失应当由引黄管理局承担。水库管委会和供水公司与杨军武没有直接的法律关系,依法应当驳回其诉讼请求。
山西省运城市人民法院经审理查明:
天马纸厂是被告人杨军武于1993年开办的独资企业,设立在利用黄河水灌溉农田和解决城市供水问题的引黄干渠附近。该厂自投产以来,一直没有配置污水处理设备,生产过程中产生的含有挥发酚等有毒物质的污水,都积存在工厂附近的坑里,靠自然蒸发、渗入地下或者排入引黄干渠。天马纸厂因向引黄干渠中排放污水,曾经受到引黄管理局的经济处罚。
1997年10月上旬,天马纸厂的污水坑决口,大量污水流入与引黄干渠一闸之隔的壕沟里,将壕沟中的引黄支渠(当地人俗称斗渠)淹没。10月14日下午,被告人杨军武在明知壕沟里积存着大量污水的情况下,指派该厂工人郑武强、杨新红,以修理引黄干渠闸门启闭机上的传动齿轮为由,借故将闸门提起,致使壕沟里的部分污水流入引黄干渠。10月15日上午,引黄管理局五级站站长刘自强发现干渠内进入污水后,找到该厂责令杨军武即时排除污水。杨军武虽然采取了排污措施,但是未能将污水完全排净,亦未将闸门堵严。当天下午3时许,引黄管理局五级站开机通过引黄干渠向水库管委会管辖的樊村水库供水两个多小时。10月16日早6时许,当引黄水流入樊村水库时,引黄管理局工作人员看到有大量污水同时进入水库,库存的41万方水被污染,遂逆流而上查看,发现污水来自天马纸厂积存污水的壕沟中。此时,原来被污水淹没的引黄支渠已经露出,壕沟里的污水也所剩不多。
由于引黄管理局在发现污水进入樊村水库后,未能及时将此情况通知水库管委会,因此水库管委会又将被污染的水供给供水公司,使该公司的供水系统被严重污染。为避免发生饮水事故,供水公司只得将北城区的供水中断三天。
引黄管理局供给樊村水库的水共计41万方,价值24.6万元,已被水库管委会拒付水费。水库管委会为清除污染支付各项费用73495元,后将41万方被污染的水以3.6万元卖给运城盐化局。扣除所卖水费,水库管委会的实际经济损失为37495元。供水公司因污染遭受各项经济损失共计10.76万元,其中有2000元是为清除污染而购置特种工具使用。案发后,被告人杨军武已经给引黄管理局和水库管委会各赔偿3万元。
上述事实,有下列证据证实:
1、证人刘自强、薛兵、张广跃、王加良、张科民的证言;2、水质污染监测鉴定结论书;3、运城市价格事务所关于经济损失的估价报告,樊村水库库容曲线图;4、引黄管理局电话记录;5、供水公司关于停水、供水的通知;6、运城市环保局解州监理所关于责令天马纸厂停产的通知;7、购药剂等费用的发票,帐目,领条等;8、关于天马纸厂污水池、壕沟、引黄干渠积存的污水及樊村水库被污染的录像带;9、引黄闸门启闭机上更换的破旧齿轮两个;10、被告人杨军武对事实经过的供述及其有关本案事实的书面说明。上述证据均在庭审中质证,法庭予以确认。
运城市人民法院认为:
被告人杨军武从事造纸业,应当清楚挥发酚是有毒物质。全国人大常委会1984年5月颁布的《中华人民共和国水污染防治法》
第二十一条规定:
“禁止向水体排放油类、酸液、碱液或者剧毒废液。”《中华人民共和国刑法》
第三百三十八条规定:
“对违反国家规定,向土地、水体、大气排放、倾倒或者处置有放射性的废物、含传染病病原体的废物、有毒有害物质或者其他危险废物,造成重大环境污染事故,致使公私财产遭受重大损失或者人身伤亡严重后果的,处三年以下有期徒刑或者拘役,并处或者单处罚金;后果特别严重的,处三年以上七年以下有期徒刑,并处罚金。”刑法已经于1997年10月1日起施行。庭审查证,流入樊村水库的有毒污染物源于天马纸厂积存污水的壕沟中。杨军武在刑法施行后,仍然违反国家关于水污染防治的法律规定,将含有有毒物质的污水排入引黄干渠,严重污染了水体,致使公共财产遭受重大损失,造成重大环境污染事故,其行为已构成重大环境污染事故罪,依法应负刑事责任。杨军武及其辩护人认为引黄管理局是在引黄干渠中的污水排净后才下令放水,樊村水库被污染并非杨军武行为所致,因此杨军武无罪的辩解理由,没有证据支持,不能成立。因杨军武的犯罪行为给引黄管理局和水库管委会造成的经济损失,杨军武应承担全部赔偿责任。供水公司要求杨军武赔偿的全部经济损失中,包含购置特种工具的2000元费用,鉴于该特种工具是供水公司必备的工具,况且仍可正常使用,杨军武可以不予赔偿。供水公司的其他经济损失,主要原因系杨军武的犯罪行为所致,但是引黄管理局未能及时通知,亦有一定责任。刑法
第三十六条规定:
“由于犯罪行为而使被害人遭受经济损失的,对犯罪分子除依法给予刑事处罚外,并应根据情况判处赔偿经济损失。”本案三家附带民事诉讼原告人所遭受的经济损失,都与杨军武的犯罪行为有因果关系,杨军武及其辩护人认为该经济损失应当全部由引黄管理局承担的意见,理由不足,不予支持。据此,运城市人民法院于1998年9月17日判决:
被告人杨军武犯重大环境污染事故罪,判处有期徒刑二年,并处罚金5万元人民币。被告人杨军武赔偿附带民事诉讼原告人引黄管理局经济损失24.6万元(含已付的3万元);赔偿水库管委会经济损失37495元(含已付的3万元);赔偿供水公司经济损失75320元。
第一审宣判后,被告人杨军武不服,仍以原辩解理由提出上诉。附带民事诉讼原告人水库管委会也以赔偿数额少为由,同时提出上诉。
山西省运城地区中级人民法院经审理认为,原判认定事实清楚,定罪准确,量刑适当,民事赔偿合理,审判程序合法。上诉人杨军武上诉并未提出新的理由;上诉人水库管委会所提上诉理由,没有相应的证据支持,因此均不予采纳。据此,运城地区中级人民法院于1998年12月7日裁定:
驳回上诉,维持原判。

7. 煤矿水文地质模拟的重要意义

据有关数据表明,自2002年起到2008年,一次性能源消费连续增长,其增幅超过2.4%。而国际石油价格也在一路攀升,许多国家不得不调整能源使用结构,逐渐降低石油消费比例,转而提高煤炭比重。

煤炭行业是我国国民经济的支柱产业,是关系国计民生的基础性行业,在国民经济中具有重要的战略地位。煤炭作为中国工业化进程的主要能源基础,对整个国家的经济发展起着举足轻重的作用。进入“十一五”规划期,中国的“富煤贫油少气”的能源储备特征和进入“重化工业主导型”经济发展阶段的特点,决定了在较长时期内,煤炭是我国一次能源消费结构中占主导地位的格局将长期保持不变。结合中国经济发展的实际情况和国际形势,国家发改委在《能源发展“十一五”规划》中进一步决定和明确了“坚持节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展”的能源方针,提出“2010年中国煤炭消费量占一次能源消费总量的66%”。

据国家统计局的数据,2008年煤炭一次消费增长5.8%,占全球增长的2/3以上。为此我国不断加大投入,增加煤炭产量,到2008年原煤产量达到了27.93亿吨,同比增长10.6%。

图1 我国煤炭生产与消费情况

如此巨大的需求,就需要不断加大煤炭资源勘探和开发。我国各省、市、自治区,除上海和香港、澳门特别行政区外,都有煤炭产出,但分布不均。特点是西多东少、北富南贫,相对集中。煤炭资源总量中,分布在大兴安岭太行山雪峰山一线以西的12个省(市、自治区)占有总资源的89%,保有储量的87%;而该线以东的20个省(市,自治区),仅占总资源量的11%,总保有储量的13%。按各省(市,自治区)统计,资源量最多的前十名依次是新疆(16210亿t)、内蒙古(12053亿t)、山西(6830亿t)、陕西(2922亿t)、宁夏(1991亿t)、甘肃(1905亿t)、贵州(1866亿t),共计47108亿t,占总资源量的93.11%。依保有探明储量排序,前十名依次为山西(2578亿t)、内蒙古(2247亿t)、陕西(1619亿t)、新疆(952亿t)、贵州(524亿t)、宁夏(309亿t)、安徽(245亿t)、云南(242亿t)、河南(227亿t)和山东(227亿t),共计9558亿t,占保有储量的95.34%。

我国煤的种类齐全,从褐煤到无烟煤,各个煤化阶段的煤都有赋存,能为各工业部门提供冶金、化工、气化和动力等各种用途的煤源。其中炼焦用煤占25.4%,无烟煤和贫煤占17.2%,褐煤占13%。低变质的烟煤(长焰煤,不黏煤,弱黏煤等)占42.5%,低变质烟煤不仅数量大,且煤质好,是煤炭资源中的一大优势煤类。其中大同的弱黏煤,神府和东胜的不黏煤,灰分、硫分很小,被誉为天然精煤。

在开采实践中,我国煤矿生产中事故频发,百万吨死亡率是美国的近200倍,是南非的30倍,是印度的12倍。煤矿突水是矿井五大灾害之一,严重影响生产安全并造成重大的经济损失。例如1984年6月2日,范各庄矿2171综采工作面,揭露隐伏导水陷落柱,奥陶系岩溶强含水层的高压水经陷落柱溃入矿井,高峰期突水量达2053m3/min,造成范各庄、吕家坨二矿淹没,林西停产,唐家庄、赵各庄矿减产,直接经济损失数亿元。据国家煤矿安全监察局的资料统计显示,受当时煤炭市场低迷影响,1995~2000年全国煤矿水害事故总体上呈逐年下降的趋势;而2000~2005年,水害事故总体上呈现逐年上升的趋势(如表1)。突水仅次于瓦斯事故,已成为名副其实的煤矿第二杀手。并且,突水造成的直接经济损失一直列在各类煤矿灾害之首;过去20年间,有250多对矿井被水淹没,直接经济损失高达350多亿元。

表1 2000~2006年间煤矿重特大突水事故统计

注:引自“973计划”:煤矿突水机理与防治基础理论研究。

严重的水害和复杂的水文地质条件还使大量的煤炭储量无法开采。据统计,北方石炭系—二叠系是我国主要含煤岩系之一,其预测储量占全国预测储量的26%,保有储量4097亿t,占全国保有储量53.8%。但北方一些主要煤矿区,受岩溶水威胁的煤炭资源达160亿t以上,仅河北、河南、山东、江苏、安徽及渭北等地区,矿井保有储量384.5亿t中受水威胁的煤炭储量达149.71亿t,占37%(武强等,1995)。受水威胁的矿井中煤炭大多煤质好,在国民经济建设中具有重要的战略地位。因此对矿井水文地质规律、矿井地下水运动模拟的研究,对于解放我国东部受水威胁的煤炭资源,提高资源回收率具有重要的指导意义。

随着煤矿生产技术的发展,资源开采强度增强、矿井深度不断延伸,多数矿井面临更为复杂的水文地质条件,煤矿水害威胁日趋严重,产生了一系列的水环境问题,具体如下:

1.采矿对区域地下水位及流场的影响

对我国来讲,煤炭生产以深部开采占大多数。为了维持采矿的正常进行,采煤工作面的横向和纵向的发展以及工业城市生活用水的迅猛增加,必须大量开采地下水或将工作面周围的水、潜在的水排出,这导致矿井排水量逐年加大,排水费用也逐年增多,地下水位急剧下降。相应地,所形成的地下水降落漏斗范围和幅度越来越大,地下水的流场也发生了明显的变化。作为我国特殊现象的汲水井也因为地下水位的大幅度下降而基本消失。自1975~1995年间,河北省煤矿开采区的地下水位急剧下降,其中浅层地下水位由平均5.88m降至11.88m,而深层地下水位则由平均7.37m下降到30.25m,形成了十余个大小不等的降落漏斗。

在我国典型的大水矿区如焦作、峰峰和开滦等,这种情况尤其严重。例如在焦作矿区,1952年排水量仅1.501m3/s,地下水位为105m;1965年矿坑排水量为4.96m3/s,地下水位为93m,地下水位比1952年下降了12m;1978年矿坑排水量增加到5.55m3/s,地下水水位大约在85m左右;1982年矿坑排水量为8.463m3/s,地下水位为83m,并在电厂岗庄水源地大规模集中开采区形成多边形枕状漏斗;1993年矿坑排水量增加,使得地下水位急剧下降,平均地下水位为71m,最低水位位于岗庄水源地,为62.08m。在短短的40年时间里,地下水位下降幅度达43m左右,大大增加了取水的费用,也加速了生态环境的恶化。由于矿坑排水改变了孔隙水的补、径、排方式,目前孔隙水主要接受大气降水、城市排污及矿坑排水渗漏补给,而矿坑排水近山前地段孔隙水基本疏干,其埋深在60m以下,形成了空前的疏干区。作为焦作矿区的大矿之一,九里山矿附近形成了孔隙水降落漏斗,焦作市城区造纸厂、化工一厂及平原光学仪器厂等单位单井涌水量减少,化工一厂有多口井报废,其造纸厂用水量急剧下降,生产用水紧张。

2.采矿对周围河川径流的影响

由于煤层浅埋藏区煤矿采空范围扩大,采空区星罗棋布,其引发的裂缝(董兆祥,1997),甚至地面塌陷范围也逐渐扩大,造成了周边河川径流量大量减小,在个别区域甚至出现河流断流的情况,农业灌溉和部分城市的生活用水受到严重影响。西山矿区的西山冶峪沟董茹站以上的流域,面积达18.9km2,在不同时段流域平均降水量与实测河川径流量的关系见图2所示。

图2 西山矿区流域不同时段流域平均降水量与实测河川径流量的关系

3.煤矿排渣对水源的污染

采矿的排渣主要是各种矸石。对煤矿来说,煤矸石是煤矿采掘和洗选加工过程中排出的废渣。它的排放量与煤的埋藏条件、开采方式等因素有关。煤矸石是由灰分高、发热量低的炭质煤岩和少量煤块组成,其主要成分为碳、氢、氧、硫、铁、铝、硅、钙等常量元素和镉、铬、砷、铅、汞、铜、锰、氟等痕量有毒元素(刘国昌,1998;张忆晋,1990;国家环保局监督理司,1992;程胜高,1999;中国环境科学学会,1984)。目前,由于利益的驱使,小煤窑这个顽疾屡禁不止,矿山千疮百孔,乌烟缭绕。在采掘和洗煤过程中排出的煤矸石都未经过处理,直接排放在水沟、山坡和平川。煤矸石长期露天堆放,经日晒雨淋、风化侵蚀,天长日久便发生自燃,释放出大量的有害气体,严重地影响了矿区及周围的大气质量,进而污染了大气降水。一部分有害元素经雨水或地表水的淋滤作用,给地下水造成严重污染。在我国大型露天煤田———神木的石圪台矿区,这种情况更为严重。在对该矿的环境调查过程中,发现在该矿周围分布着许多大小不一的小煤窑。这些煤窑只追求效益,对煤层不全采(留有大量不好采的煤),大大浪费了煤炭资源,同时其分选更是浪费惊人,将其认为赚不了钱的许多可利用的煤块丢在道路两旁和河道里。经过长期的风吹日晒,淋滤的水直接排到河道和渗到地下含水层中,使地表水和地下水受到严重的污染。据群众反映,以前河里的水非常清澈,可以直接饮用,而现在却变成了黑乎乎的污水。

煤矸石自燃是一种普遍现象,这在神木的石圪台矿区也非常典型。青烟缕缕随处可见,对环境的污染相当严重,主要是硫、碳、氮、氧化物和烟尘对大气的污染。被污染的大气通过降水,间接地污染靠大气降水补给的地表水和地下水。

4.采矿对矿区外围水源的影响

随着煤矿开采深度的不断增大,排水量也在不断增加。疏干区形成相对低压带,破坏了原来的地下水系统循环和存储条件,在一定的水文地质条件下,地下水有可能穿透原有的相对隔水层而发生突水灾害。

资料表明,太原西山地区岩溶水在构造裂隙的综合作用下,形成统一的水动力系统,具有一致的补给径流和排泄条件。一旦发生突水,势必要影响整个系统的补、径、排条件,从而使原有的排泄点流量减少,矿区外水源受到严重威胁。根据晋祠水源保护办公室调查的结果,风峪沟内乡镇小煤窑采煤排水很大程度地影响着晋泉出水量。

在我国有着悠久采矿历史的唐山,其问题就更加明显。据有关资料,唐山市的大部分矿坑排水、生活污水以及工业废水没有经过处理或处理不达标就直接排放,对周围水质造成较为严重的污染。比较突出的是陡河市区段,其酚含量超过国家标准的173倍,氰化物含量超标6倍,而且还出现了镉和氟的污染区。

随着西部大开发政策的实施,在西部国民经济中占重要地位的神府煤田的煤炭生产对生态环境的影响也被逐渐重视起来。特别是在缺水的西部,如何保护好水源已成为最迫切的问题。经测定在沿乌兰木伦河上游和下游分布的补连、大柳塔和敏盖兔3个矿点中CODMn,NO3-N等成分的含量呈递增趋势。另外从各河、沟、川大量的水分析结果看,无论是枯水期和平水期,其水质几乎都超出地表水二级标准。经分析认为,产生以上后果的原因主要归结为乌兰木伦河两岸及沟岔分布有比较密集的煤矿点,矿坑排水、工业设施附属厂及生活排污对乌兰木伦河造成重复污染。尽管有些有害元素和离子未超标,却已经有超标的发展趋势。

多年来矿业工作者一直致力于地下水方面的研究工作,但由于我国煤矿地质条件(尤其是构造条件)非常复杂,开采方式各异,再加上生产技术、探测技术、监测技术水平的限制,矿井突水事故时有发生。因此,煤矿地下水模拟技术的研究是我国乃至世界的重大难题,对其研究将对我国受水威胁的煤矿安全开采和水环境的保护有着重要的意义。

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