煤礦水污染

① 地下水污染物及主要的化學過程

1.鐵污染

煤礦地區地下水中的Fe一般是由於在開采過程中，煤中黃鐵礦被氧化成₄溶於水，最終被氧化成Fe³⁺或是Fe²⁺和Fe³⁺共存的結果(白國良等，2006)。涉及主要反應是:

典型煤礦地下水運動及污染數值模擬:Feflow及Modflow應用

實際上在多數礦井，尤其是在還在進行開采作業的深井中，反應(1)的進行並不完全，這主要是因為黃鐵礦的氧化主要發生在含水不飽和帶中的缺水地區，在這一區域中沒有足夠的水量來對含鐵礦物進行溶解和運移(董少傑等，2006)。因此在這一區域中，黃鐵礦極易形成亞鐵和鐵離子的結晶水合物。例如，水綠礬晶體(Fe₂(SO₄)₃·H₂O)、針綠礬晶體(Fe₂(SO₄)₃·9H₂O)、葉綠礬晶體(Fe⁽²⁺⁾Fe⁽³⁺⁾(SO₄)₆(OH)₂·20H₂O)、水亞鐵礬等，以及各種黃鉀鐵礬類晶體。這些礦物可以統稱為酸成鹽(AGS-AcidGeneratingSalt)類，這些礦物晶體多呈現白色或者黃色(張健俐，2001)。以生成水亞鐵礬為例，在礦井中反應如下:

典型煤礦地下水運動及污染數值模擬:Feflow及Modflow應用

反應(2)與反應(1)中每摩爾黃鐵礦反應產生4摩爾(H⁺)相比，每摩爾黃鐵礦只能產生0.7摩爾(H⁺)。由此可以看出，反應(2)產酸能力低於反應(1)。但是，應該引起注意的是這些鹽類一旦在有充足水量的環境下，將會充分快速的溶解(孫越英等，2006)，將大量鐵離子(Fe³⁺)和亞鐵離子(Fe²⁺)釋放進水中，而其中的亞鐵離子(Fe²⁺)最終將被氧化成三價鐵離子(Fe³⁺)。最終在水中發生反應如下(何杉，1999):

典型煤礦地下水運動及污染數值模擬:Feflow及Modflow應用

由以上反應式可以看出，在整個過程中將會釋放大量氫離子(H⁺)。因此，由於酸成鹽能夠在開采過程中儲存大量的酸性離子，在采空區被地下水淹沒以後將會有大量酸成鹽(AGS)被溶解。這將會導致采空區及周邊地區地下水中鐵離子(Fe³⁺)及亞鐵離子(Fe²⁺)濃度及數量上升，同時pH值下降，造成地下水污染，也可以稱為「地球化學損傷」(Paul L，2000)。通過觀測井數據顯示，在新峰一礦礦井周邊，Fe離子濃度最大值為0.65mg/L，最小濃度值為0.001mg/L。

2.硫酸鹽污染和總硬度污染

新峰一礦地區硫酸鹽污染的主要成因與鐵污染成因相似，均是由於黃鐵礦在開采過程中被氧化，形成硫酸鹽，最後在采空區被地下水淹沒的情況下溶解，進入地下水中，從而造成污染。硫酸鹽濃度升高的另一個後果就是使得地下水的總硬度值增大，主要涉及反應是:

CaSO₄→Ca²⁺+SO^2－₄

硫酸鹽引起的硬度是非碳酸鹽硬度，在水煮沸後仍然是無法除去的，因此由此引起的總硬度上升是相對難以消除的。

3.其他污染

煤礦在開采過程中除了造成上述地下水污染以外，還會由於礦區生活和其他工業設施污水排放，使地下水中含有化學耗氧量、油類，以及揮發性酚類污染物(孟祥琴等，2006)。目前新峰一礦觀測孔水樣數據中並未出現此類污染物。

② 水源受到煤礦污染會受到什麼處罰

如果觸犯法律法規肯定會受到相應的處罰，但是還需要看具體的情況。比如污染了地表水、地下水、飲用水源，污染程度如何，是礦井水污染，礦區煤矸石污染或者其他。不同的情況產生的污染結果也不盡相同，適用的法律不同（大概率會適用《水污染防治法》），所以面對的處罰也有所不同。如果已形成污染事實，那麼輕則處罰幾萬元，重則要承擔刑事責任。

③ 地表水污染

隨著礦山的開發，礦區排放大量廢水，它們主要來自礦山建設和生產過程中的礦坑排水，選礦過程中加入有機和無機葯劑而形成的尾礦水，露天礦、排礦堆、尾礦及矸石堆受雨水淋濾、滲透溶解礦物中可溶成分的廢水，各種設備、車間、油庫流失的柴油、機油、汽油等油類的污染源，地面雨、雪水或地表水體通過井口、地面塌陷區、斷層、裂隙等各種滲漏通道而進入井下，井下各種作業用水、漏水，廢舊巷道及老窯的積水及勘探鑽孔滲漏水等。

循環於含煤地層中的水，由於煤層中含有一定成分的硫，這種硫經常以硫化物和有機硫的形式存在。因此在煤礦區的地下水中，常常因硫的氧化而具酸性反應。其特點是pH值較低，一般在2～4 之間；濃度增高，每升數百至數千毫克；重金屬離子（Fe、Cu、Pb等）濃度增高。煤礦水中不僅 pH值低，濃度高，而且煤粉固體懸浮物（SS）亦高，在酸性條件下，發生氧化作用，因此化學耗氧量也高（COD）。

例如，河南滎陽煤礦區大峪溝煤礦礦井廢水調查表明，pH值在3.3～6.7之間；SS（固體懸浮物）平均值為967mg/L，超標0.9倍，最高達1958mg/L，超標2.9倍；COD（化學耗氧量）平均值為621mg/L，超標5.2倍，最高達1404mg/L，超標13倍^［98］。目前，我國許多含硫煤礦床酸性水大多數未經處理就排放，造成環境污染非常嚴重，見表2-2。

表2-2 部分煤礦污染土地統計表

再如，寧夏靈武煤礦區，西天河是礦區主要廢水的載體，發源於五更山東麓，河水來源於大氣降雨及第四系、第三系地下水的補給，源頭水無色透明，礦化度57.07mg/L。中下游由於受靈武新礦一號井、二號井等井下排水和磁窯集鎮生活污水的污染，河水略渾濁（SS＞500mg/L），臭味濃，礦化度6276mg/L。

據統計30條500m以上的河流中，有18條受到煤礦開採的污染。如四川的金沙江、遼寧的太子河、山東的汶河、河北的滏陽河等。煤礦范圍內的河流更是嚴重，幾乎所有河流都受到污染。

④ 煤礦因為開采而造成的大氣污染和水污染使當地的村民的生活環境變得惡劣，當地村民該如若 保護自己的權益

收集證據，廢水污染比較好辦，採集水樣就行了，廢氣比較麻煩，只能請專業人士幫助了。向主管部門投訴，也可以直接向省級或國家環保部投訴

⑤ 煤礦消防廢水主要污染物是什麼

各種火災後污染物、包括燃燒物和未燃燒物的污染物、滅火水中的滅火劑污染物

⑥ 我是南票區缸窯嶺鎮嶺下村村民，我村由於煤礦開采造成地下水污染，枯竭，上級撥款打井也沒有水，怎麼辦

這次所謂動遷是礦區的城鎮戶棚戶區改造。不會涉及到農村住戶。所以，不會動遷。

⑦ 煤礦水源水質受污染多長時間觀測一次

地表水觀測時間要求一般為每月一次，雨季或暴雨後根據需要增加觀測次數。