煤矿水污染

① 地下水污染物及主要的化学过程

1.铁污染

煤矿地区地下水中的Fe一般是由于在开采过程中，煤中黄铁矿被氧化成₄溶于水，最终被氧化成Fe³⁺或是Fe²⁺和Fe³⁺共存的结果(白国良等，2006)。涉及主要反应是:

典型煤矿地下水运动及污染数值模拟:Feflow及Modflow应用

实际上在多数矿井，尤其是在还在进行开采作业的深井中，反应(1)的进行并不完全，这主要是因为黄铁矿的氧化主要发生在含水不饱和带中的缺水地区，在这一区域中没有足够的水量来对含铁矿物进行溶解和运移(董少杰等，2006)。因此在这一区域中，黄铁矿极易形成亚铁和铁离子的结晶水合物。例如，水绿矾晶体(Fe₂(SO₄)₃·H₂O)、针绿矾晶体(Fe₂(SO₄)₃·9H₂O)、叶绿矾晶体(Fe⁽²⁺⁾Fe⁽³⁺⁾(SO₄)₆(OH)₂·20H₂O)、水亚铁矾等，以及各种黄钾铁矾类晶体。这些矿物可以统称为酸成盐(AGS-AcidGeneratingSalt)类，这些矿物晶体多呈现白色或者黄色(张健俐，2001)。以生成水亚铁矾为例，在矿井中反应如下:

典型煤矿地下水运动及污染数值模拟:Feflow及Modflow应用

反应(2)与反应(1)中每摩尔黄铁矿反应产生4摩尔(H⁺)相比，每摩尔黄铁矿只能产生0.7摩尔(H⁺)。由此可以看出，反应(2)产酸能力低于反应(1)。但是，应该引起注意的是这些盐类一旦在有充足水量的环境下，将会充分快速的溶解(孙越英等，2006)，将大量铁离子(Fe³⁺)和亚铁离子(Fe²⁺)释放进水中，而其中的亚铁离子(Fe²⁺)最终将被氧化成三价铁离子(Fe³⁺)。最终在水中发生反应如下(何杉，1999):

典型煤矿地下水运动及污染数值模拟:Feflow及Modflow应用

由以上反应式可以看出，在整个过程中将会释放大量氢离子(H⁺)。因此，由于酸成盐能够在开采过程中储存大量的酸性离子，在采空区被地下水淹没以后将会有大量酸成盐(AGS)被溶解。这将会导致采空区及周边地区地下水中铁离子(Fe³⁺)及亚铁离子(Fe²⁺)浓度及数量上升，同时pH值下降，造成地下水污染，也可以称为“地球化学损伤”(Paul L，2000)。通过观测井数据显示，在新峰一矿矿井周边，Fe离子浓度最大值为0.65mg/L，最小浓度值为0.001mg/L。

2.硫酸盐污染和总硬度污染

新峰一矿地区硫酸盐污染的主要成因与铁污染成因相似，均是由于黄铁矿在开采过程中被氧化，形成硫酸盐，最后在采空区被地下水淹没的情况下溶解，进入地下水中，从而造成污染。硫酸盐浓度升高的另一个后果就是使得地下水的总硬度值增大，主要涉及反应是:

CaSO₄→Ca²⁺+SO^2－₄

硫酸盐引起的硬度是非碳酸盐硬度，在水煮沸后仍然是无法除去的，因此由此引起的总硬度上升是相对难以消除的。

3.其他污染

煤矿在开采过程中除了造成上述地下水污染以外，还会由于矿区生活和其他工业设施污水排放，使地下水中含有化学耗氧量、油类，以及挥发性酚类污染物(孟祥琴等，2006)。目前新峰一矿观测孔水样数据中并未出现此类污染物。

② 水源受到煤矿污染会受到什么处罚

如果触犯法律法规肯定会受到相应的处罚，但是还需要看具体的情况。比如污染了地表水、地下水、饮用水源，污染程度如何，是矿井水污染，矿区煤矸石污染或者其他。不同的情况产生的污染结果也不尽相同，适用的法律不同（大概率会适用《水污染防治法》），所以面对的处罚也有所不同。如果已形成污染事实，那么轻则处罚几万元，重则要承担刑事责任。

③ 地表水污染

随着矿山的开发，矿区排放大量废水，它们主要来自矿山建设和生产过程中的矿坑排水，选矿过程中加入有机和无机药剂而形成的尾矿水，露天矿、排矿堆、尾矿及矸石堆受雨水淋滤、渗透溶解矿物中可溶成分的废水，各种设备、车间、油库流失的柴油、机油、汽油等油类的污染源，地面雨、雪水或地表水体通过井口、地面塌陷区、断层、裂隙等各种渗漏通道而进入井下，井下各种作业用水、漏水，废旧巷道及老窑的积水及勘探钻孔渗漏水等。

循环于含煤地层中的水，由于煤层中含有一定成分的硫，这种硫经常以硫化物和有机硫的形式存在。因此在煤矿区的地下水中，常常因硫的氧化而具酸性反应。其特点是pH值较低，一般在2～4 之间；浓度增高，每升数百至数千毫克；重金属离子（Fe、Cu、Pb等）浓度增高。煤矿水中不仅 pH值低，浓度高，而且煤粉固体悬浮物（SS）亦高，在酸性条件下，发生氧化作用，因此化学耗氧量也高（COD）。

例如，河南荥阳煤矿区大峪沟煤矿矿井废水调查表明，pH值在3.3～6.7之间；SS（固体悬浮物）平均值为967mg/L，超标0.9倍，最高达1958mg/L，超标2.9倍；COD（化学耗氧量）平均值为621mg/L，超标5.2倍，最高达1404mg/L，超标13倍^［98］。目前，我国许多含硫煤矿床酸性水大多数未经处理就排放，造成环境污染非常严重，见表2-2。

表2-2 部分煤矿污染土地统计表

再如，宁夏灵武煤矿区，西天河是矿区主要废水的载体，发源于五更山东麓，河水来源于大气降雨及第四系、第三系地下水的补给，源头水无色透明，矿化度57.07mg/L。中下游由于受灵武新矿一号井、二号井等井下排水和磁窑集镇生活污水的污染，河水略浑浊（SS＞500mg/L），臭味浓，矿化度6276mg/L。

据统计30条500m以上的河流中，有18条受到煤矿开采的污染。如四川的金沙江、辽宁的太子河、山东的汶河、河北的滏阳河等。煤矿范围内的河流更是严重，几乎所有河流都受到污染。

④ 煤矿因为开采而造成的大气污染和水污染使当地的村民的生活环境变得恶劣，当地村民该如若 保护自己的权益

收集证据，废水污染比较好办，采集水样就行了，废气比较麻烦，只能请专业人士帮助了。向主管部门投诉，也可以直接向省级或国家环保部投诉

⑤ 煤矿消防废水主要污染物是什么

各种火灾后污染物、包括燃烧物和未燃烧物的污染物、灭火水中的灭火剂污染物

⑥ 我是南票区缸窑岭镇岭下村村民，我村由于煤矿开采造成地下水污染，枯竭，上级拨款打井也没有水，怎么办

这次所谓动迁是矿区的城镇户棚户区改造。不会涉及到农村住户。所以，不会动迁。

⑦ 煤矿水源水质受污染多长时间观测一次

地表水观测时间要求一般为每月一次，雨季或暴雨后根据需要增加观测次数。