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[摘 要]在矿产开采过程中未经处理而直接大量外排的矿井水，不仅造成了矿区周围环境的污染而且造成了大量宝贵的水资源的浪费。矿井水资源化是为解决矿区严重缺水和矿井水污染环境问题，根据用户对水质和水量的需求对矿井水进行科学合理的净化处理和分质供水配置，从而使矿井排水利用达到经济效益、社会效益和环境效益最优的过程
[关键词]矿井废水 矿井水治理 水污染
中图分类号：TD214 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）09-0232-01
1、前言
据统计，目前全国煤矿矿井每年涌水量在42亿m3左右，利用率仅在20%～30%之间。多年的实测数据表明，在矿井正常开采过程中其矿井水排放量是相对稳定的，作为水资源其水量是有保证的。矿井水水质状况随矿山开采的品种、类型、方式以及矿山所处的区域和地质构造等的不同有较大的差异。一般来讲，矿井水只要经过相应的工艺处理，都可达到生活饮用水和工业用水的标准。 因此只要对矿井水进行处理并加以利用，不但可防止水资源流失，避免对水环境造成污染，而且对于缓解矿区供水不足、改善矿区生态环境、最大限度地满足生产和生活用水需求均具有重要意义。
2、 矿山水对环境的污染
矿井水是伴随煤炭开采而产生的地表渗透水、岩溶水、矿坑水、地下含水层的疏放水以及生产、防尘用水等组成，通常含有大量的悬浮物，有的还呈现出高矿化度或酸性，甚至还含有放射性元素及氧化物等，若直接外排会对地表上河流等水资源产生较严重的污染。高矿化度的矿井水排出后，若用于农田浇灌，则会发生土壤对外来离子的交换吸附、离子扩散以及盐分在表层的淀积作用，长期作用会引起土壤性能的改变，如土壤的盐化等。此外，高矿化度的矿井水排入地表后，引起地表水矿化作用的增强而产生水生生物效益问题，从而引起无脊椎动物及渔群贫乏化的巨变，甚至完全死亡。酸性矿井水腐蚀管路及设备，污染地表水体和土壤，破坏自然景观，危害动植物的生长发育等，例如：美国阿巴拉契亚地区1700km河流的水质，有1000km被井下和露天的酸性矿坑水所污染，使水生物减少，甚至灭绝。酸性矿井水可改变水体和土壤的pH值，从而危及鱼类的生存、繁殖（允许pH值为4.5-9）及农作物的生长（允许pH4.5-9）。再者酸性污染物可造成水体硬度的增高，导致工业用水水质处理费用的提高。饮用过高硬度的水对人的健康会产生一定的影响。此外，酸性废水可增加一些重金属的溶解，从而加大了废水的毒性。含放射性元素的矿井水严重危及人民生命安全和正常生产活动的进行，据对全国重点煤矿矿井水、饮用水天然α、总β放射性水平调查，中国有将近50%左右的矿区的矿井水和饮用水总α放射性超标，有的甚至超标数十倍。矿井水的大量排放，一方面严重污染了水源，另一方面也破坏了地下水的循环系统，甚至导致矿区地下水位下降，同时也给人民生命安全带来危害，且矿井水排放量大、持续时间长、污染范围大、影响地区广，严重影响了人类生活环境。
3、矿山水污染的原因
煤矿废水主要分为矿坑内水和选煤废水等。矿井水是煤矿排放量最大的一种废水它对地表河流等水资源产生较大的污染。矿井水是伴随煤炭开采而产生的地表渗水、岩溶水、地下含水层的疏放水以及生产中防尘、灌浆、充填污水等组成通常含有大量的悬浮物有的还呈现出高矿化度或酸性甚至还含有放射性元素及氧化物若直接外排会对地表河流等水资源产生较严重的污染。矿井水的大量排放，一方面严重污染了水源，另一方面也破坏了地下水的循环系统甚至导致矿区地下水位下降。且矿井水排放量大、持续时间长、污染范围大、影响地区广，严重影响了人类生活环境。选煤废水中主要的污染物为微粉煤、粘土和岩石粉末等。这些物质可以通过物理方法进行净化造成的污染较小。
另外，煤矸石在雨水的淋滤作用下，可能形成酸性水，同时大量的悬浮物、有机物对周围水环境将造成严重污染。淋滤液中的重金属元素毒性很大，污染严重，对生物和人类健康都会造成危害，也会进入土壤，并向清层地下水迁移，从而对地下水造成不同程度的污染。
在大型矿井中工作的采煤机、转载机、掘进机等使用的液压油、齿轮油、液压支架使用的乳化油，由于管理不善可能产生泄露，其中一部分将随矿井水排至地面污染环境，另一部分流到井下造成污染。据统计，全国矿用乳化油、液压油、齿轮油的年用量约为1万-1.1万t，乳化油使用时水通常配成2%-3%的乳化液，主要用在综采液压支架和外注式单体液压支柱中，外注式单体液压支柱卸载的乳化液排到采空区，综采液压支架用乳化液也因泄露和换液排放于井下，在有淋水的工作面，乳化液将融入水中，可能会进入井下水仓，水仓的水被抽放地面，这样乳化油会造成井上和井下污染。由于乳化油含有50%左右的机油和一些难于被生物降解的添加剂，因此一旦造成污染会有累积效应
4、矿山水治理措施
（1）高矿化度矿井水也称含盐矿井水，它是由于地下水与碳酸盐和硫酸盐岩层的接触融蚀，使水中钙离子、镁离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子、硫酸根离子等增多而形成的，矿化度大多为1000-4000mg/L，水质多呈碱性，带苦涩味，其硬度往往也较高。高矿化度水处理分2步进行：一是预处理（主要去除悬浮物），主要采用混凝沉淀技术去除悬浮物及杂质；二是脱盐处理，使处理后水含盐量符合中国卫生饮用水要求。脱盐处理方法有蒸馏法、电渗析、反渗透法。常用的方法是电渗析法，目前中国处理高矿化度矿井水几乎全部采用电渗析技术，经处理后的矿井水一般可做工业用水。（2）酸性矿井水主要是因为被采煤层中含有大量的硫铁矿，在有充足的氧气和细菌的存在下，使黄铁矿氧化，生成亚硫酸和硫酸，造成矿井水呈酸性，一般含有大量的铁（亚铁离子、三价铁离子）。它严重腐蚀矿山设备和管道，未经处理排入地面水体，会危害水生生物，并使禾苗枯死。目前中国大多数采用酸碱中和法进行处理这类矿井水，即用廉价的碱性物质和石灰作中和剂处理酸性水。由于酸性矿井水水质一般较复杂，若将其处理为生活用水，其成本较高，经处理后的酸性矿井水，一般可作为工业用水和达标后排放用作灌农田，也可作为矿井锅炉房除尘，井下防尘用水。根据工艺流程的不同，分為直接投加石灰法、石灰水中和滚筒法。（3）一些含重金属、放射性元素、氟化物等的矿井水，首先应去除悬浮物，然后对其中不符合标准水质的污染物质进行处理，对含氟水，可用活性氧化铝吸附除去氟。含铁、锰水，通常采用混凝、沉淀、吸附、离子交换和膜技术等处理方法。它们对环境的污染和人体的健康危害性较大，且处理工艺较复杂，成本也较高，按常规处理后很难满足生活饮用水及工业用水的标准，通常只要求达标排放，仅作农灌用。实际矿井水大多数为复合型水，在设计水处理工艺时必须查清水质和水量，然后考虑水处理单元操作的取舍和优化组合
5、结语
本文分析了矿山水体污染的原因，针对这些因素进行了合理的分析，进而采取措施。这些问题只是涉及表面，针对每一方面都有十分丰富的研究内容，问题要在实际中得到解决必须根据不同的水体污染利用不同的处理方法处理。合理的处理与利用这些水资源将会对环境造成重大的影响，解决生态环境问题，处理好人与自然的和谐关系，创造和谐文明的社会。
参考文献
[1] 师小健；甘肃编制废弃矿井治理规划[N]；中国安全生产报；2008年.
[2] 记者李风；浙江全面开展废弃矿井治理[N]；中国国土资源报；2010年.
[3] 田廷山；地下水合理开发与保护的战略对策[A]；中国科协2005年学术年会37分会场“生态经济与中小城市可持续发展”分会论文集[C]；2005年.
[4] 冯美生；废弃煤矿对地下水污染研究[D]；辽宁工程技术大学；2007年.
[4] 杨旭东；孙建平；魏玉梅；地下水系统脆弱性评价探讨[J]；安全与环境工程；2006年01期.
[关键词]矿井废水 矿井水治理 水污染
中图分类号：TD214 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）09-0232-01
1、前言
据统计，目前全国煤矿矿井每年涌水量在42亿m3左右，利用率仅在20%～30%之间。多年的实测数据表明，在矿井正常开采过程中其矿井水排放量是相对稳定的，作为水资源其水量是有保证的。矿井水水质状况随矿山开采的品种、类型、方式以及矿山所处的区域和地质构造等的不同有较大的差异。一般来讲，矿井水只要经过相应的工艺处理，都可达到生活饮用水和工业用水的标准。 因此只要对矿井水进行处理并加以利用，不但可防止水资源流失，避免对水环境造成污染，而且对于缓解矿区供水不足、改善矿区生态环境、最大限度地满足生产和生活用水需求均具有重要意义。
2、 矿山水对环境的污染
矿井水是伴随煤炭开采而产生的地表渗透水、岩溶水、矿坑水、地下含水层的疏放水以及生产、防尘用水等组成，通常含有大量的悬浮物，有的还呈现出高矿化度或酸性，甚至还含有放射性元素及氧化物等，若直接外排会对地表上河流等水资源产生较严重的污染。高矿化度的矿井水排出后，若用于农田浇灌，则会发生土壤对外来离子的交换吸附、离子扩散以及盐分在表层的淀积作用，长期作用会引起土壤性能的改变，如土壤的盐化等。此外，高矿化度的矿井水排入地表后，引起地表水矿化作用的增强而产生水生生物效益问题，从而引起无脊椎动物及渔群贫乏化的巨变，甚至完全死亡。酸性矿井水腐蚀管路及设备，污染地表水体和土壤，破坏自然景观，危害动植物的生长发育等，例如：美国阿巴拉契亚地区1700km河流的水质，有1000km被井下和露天的酸性矿坑水所污染，使水生物减少，甚至灭绝。酸性矿井水可改变水体和土壤的pH值，从而危及鱼类的生存、繁殖（允许pH值为4.5-9）及农作物的生长（允许pH4.5-9）。再者酸性污染物可造成水体硬度的增高，导致工业用水水质处理费用的提高。饮用过高硬度的水对人的健康会产生一定的影响。此外，酸性废水可增加一些重金属的溶解，从而加大了废水的毒性。含放射性元素的矿井水严重危及人民生命安全和正常生产活动的进行，据对全国重点煤矿矿井水、饮用水天然α、总β放射性水平调查，中国有将近50%左右的矿区的矿井水和饮用水总α放射性超标，有的甚至超标数十倍。矿井水的大量排放，一方面严重污染了水源，另一方面也破坏了地下水的循环系统，甚至导致矿区地下水位下降，同时也给人民生命安全带来危害，且矿井水排放量大、持续时间长、污染范围大、影响地区广，严重影响了人类生活环境。
3、矿山水污染的原因
煤矿废水主要分为矿坑内水和选煤废水等。矿井水是煤矿排放量最大的一种废水它对地表河流等水资源产生较大的污染。矿井水是伴随煤炭开采而产生的地表渗水、岩溶水、地下含水层的疏放水以及生产中防尘、灌浆、充填污水等组成通常含有大量的悬浮物有的还呈现出高矿化度或酸性甚至还含有放射性元素及氧化物若直接外排会对地表河流等水资源产生较严重的污染。矿井水的大量排放，一方面严重污染了水源，另一方面也破坏了地下水的循环系统甚至导致矿区地下水位下降。且矿井水排放量大、持续时间长、污染范围大、影响地区广，严重影响了人类生活环境。选煤废水中主要的污染物为微粉煤、粘土和岩石粉末等。这些物质可以通过物理方法进行净化造成的污染较小。
另外，煤矸石在雨水的淋滤作用下，可能形成酸性水，同时大量的悬浮物、有机物对周围水环境将造成严重污染。淋滤液中的重金属元素毒性很大，污染严重，对生物和人类健康都会造成危害，也会进入土壤，并向清层地下水迁移，从而对地下水造成不同程度的污染。
在大型矿井中工作的采煤机、转载机、掘进机等使用的液压油、齿轮油、液压支架使用的乳化油，由于管理不善可能产生泄露，其中一部分将随矿井水排至地面污染环境，另一部分流到井下造成污染。据统计，全国矿用乳化油、液压油、齿轮油的年用量约为1万-1.1万t，乳化油使用时水通常配成2%-3%的乳化液，主要用在综采液压支架和外注式单体液压支柱中，外注式单体液压支柱卸载的乳化液排到采空区，综采液压支架用乳化液也因泄露和换液排放于井下，在有淋水的工作面，乳化液将融入水中，可能会进入井下水仓，水仓的水被抽放地面，这样乳化油会造成井上和井下污染。由于乳化油含有50%左右的机油和一些难于被生物降解的添加剂，因此一旦造成污染会有累积效应
4、矿山水治理措施
（1）高矿化度矿井水也称含盐矿井水，它是由于地下水与碳酸盐和硫酸盐岩层的接触融蚀，使水中钙离子、镁离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子、硫酸根离子等增多而形成的，矿化度大多为1000-4000mg/L，水质多呈碱性，带苦涩味，其硬度往往也较高。高矿化度水处理分2步进行：一是预处理（主要去除悬浮物），主要采用混凝沉淀技术去除悬浮物及杂质；二是脱盐处理，使处理后水含盐量符合中国卫生饮用水要求。脱盐处理方法有蒸馏法、电渗析、反渗透法。常用的方法是电渗析法，目前中国处理高矿化度矿井水几乎全部采用电渗析技术，经处理后的矿井水一般可做工业用水。（2）酸性矿井水主要是因为被采煤层中含有大量的硫铁矿，在有充足的氧气和细菌的存在下，使黄铁矿氧化，生成亚硫酸和硫酸，造成矿井水呈酸性，一般含有大量的铁（亚铁离子、三价铁离子）。它严重腐蚀矿山设备和管道，未经处理排入地面水体，会危害水生生物，并使禾苗枯死。目前中国大多数采用酸碱中和法进行处理这类矿井水，即用廉价的碱性物质和石灰作中和剂处理酸性水。由于酸性矿井水水质一般较复杂，若将其处理为生活用水，其成本较高，经处理后的酸性矿井水，一般可作为工业用水和达标后排放用作灌农田，也可作为矿井锅炉房除尘，井下防尘用水。根据工艺流程的不同，分為直接投加石灰法、石灰水中和滚筒法。（3）一些含重金属、放射性元素、氟化物等的矿井水，首先应去除悬浮物，然后对其中不符合标准水质的污染物质进行处理，对含氟水，可用活性氧化铝吸附除去氟。含铁、锰水，通常采用混凝、沉淀、吸附、离子交换和膜技术等处理方法。它们对环境的污染和人体的健康危害性较大，且处理工艺较复杂，成本也较高，按常规处理后很难满足生活饮用水及工业用水的标准，通常只要求达标排放，仅作农灌用。实际矿井水大多数为复合型水，在设计水处理工艺时必须查清水质和水量，然后考虑水处理单元操作的取舍和优化组合
5、结语
本文分析了矿山水体污染的原因，针对这些因素进行了合理的分析，进而采取措施。这些问题只是涉及表面，针对每一方面都有十分丰富的研究内容，问题要在实际中得到解决必须根据不同的水体污染利用不同的处理方法处理。合理的处理与利用这些水资源将会对环境造成重大的影响，解决生态环境问题，处理好人与自然的和谐关系，创造和谐文明的社会。
参考文献
[1] 师小健；甘肃编制废弃矿井治理规划[N]；中国安全生产报；2008年.
[2] 记者李风；浙江全面开展废弃矿井治理[N]；中国国土资源报；2010年.
[3] 田廷山；地下水合理开发与保护的战略对策[A]；中国科协2005年学术年会37分会场“生态经济与中小城市可持续发展”分会论文集[C]；2005年.
[4] 冯美生；废弃煤矿对地下水污染研究[D]；辽宁工程技术大学；2007年.
[4] 杨旭东；孙建平；魏玉梅；地下水系统脆弱性评价探讨[J]；安全与环境工程；2006年01期.