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地?zé)岬V水資源開發(fā)問題探討

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地?zé)岬V水資源開發(fā)問題探討

地?zé)?/a>礦水具有較高的溫度,是一種非常寶貴的資源,當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛,在工業(yè)領(lǐng)域中主要在發(fā)電、造紙以及釀造等領(lǐng)域中應(yīng)用。但是,由于大規(guī)模的開發(fā)利用,也帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題,其中非常嚴(yán)重的就是地面沉降、熱污染等,應(yīng)當(dāng)采取措施進(jìn)行改善,實(shí)現(xiàn)真正的可持續(xù)發(fā)展。

1地?zé)岬V水資源開發(fā)造成的環(huán)境問題

1.1地面沉降

地面沉降的問題出現(xiàn)已有一段時(shí)間,由于城市化發(fā)展,人類過度的開發(fā)石油、天然氣以及地下水等資源,導(dǎo)致嚴(yán)重的地面沉降現(xiàn)象發(fā)生,其中過量開發(fā)地下水是造成沉降的主要原因之一。如我國(guó)福州市市區(qū)中出現(xiàn)較為嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象,主要就是由于地?zé)岬V水資源開采造成的,其中自然沉降區(qū)域超過93%,但是嚴(yán)重沉降的區(qū)域也較大,平均的年沉降量在10mm/a以上。由于福州熱田地?zé)衢_發(fā)造成的重度沉降也較為嚴(yán)重,年平均的沉降量在0.5mm/a-10mm/a之間。

1.2大氣污染

地?zé)岬V水資源在排放過程中會(huì)伴隨著大量的氣體,常見的有硫化氫和二氧化碳,對(duì)周邊的環(huán)境造成較大的影響。其中硫化氫氣體對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生很大的危害,在濃度非常高的情況下引發(fā)肺水腫甚至導(dǎo)致呼吸停止,而二氧化碳則是當(dāng)前溫室效應(yīng)的元兇。

1.3水體污染

地?zé)崴乃|(zhì)是對(duì)環(huán)境造成影響的重要因素,溫度會(huì)對(duì)溶濾過程產(chǎn)生較大的影響。地?zé)崴?dāng)中的硫化物與氯化物相對(duì)于正常的地下水而言要高出很多,沒有通過加熱處理的地?zé)嵛菜苯优欧诺江h(huán)境當(dāng)中會(huì)導(dǎo)致地表水以及淺層地下水的污染。這樣的污染現(xiàn)象還存在南北方的差異,南方的降水量較大,河流的水量非常充沛,當(dāng)?shù)責(zé)崴湃氲江h(huán)境中之后會(huì)立刻被稀釋,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響較小;但是在北方,地表水與降水量都非常小,地?zé)崴欧旁斐傻奈廴颈仍谀戏揭叱龊芏唷T谖覈?guó)河北省固安縣,由于長(zhǎng)期直接排放地?zé)岬V水,造成附近的井水變苦。不僅如此,地?zé)崴倪^量開采還會(huì)造成水位的大幅下降,淺層的水體從地下水位降落進(jìn)入到深層的基巖水體當(dāng)中,沿海地區(qū)還很有可能出現(xiàn)海水入侵的現(xiàn)象。

1.4熱污染

就我國(guó)目前的地?zé)岬V水資源利用程度而言,多為單一的利用形式,沒有形成可持續(xù)額的階梯式利用模式,因而排放到環(huán)境中的尾水的溫度仍然很高,尤其是使用地?zé)峁┡奈菜?,在不?jīng)過處理的前提下溫度在40℃以上,排放到環(huán)境中之后會(huì)造成局部的氣溫和水體的溫度上升,打破原來的生態(tài)平衡,對(duì)動(dòng)植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生不良影響。熱污染出現(xiàn)造成的主要危害有:水體中的氧氣含量減少,更容易出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化的現(xiàn)象,導(dǎo)致水生植物的瘋狂繁殖,進(jìn)而出現(xiàn)水體污染;第二則是水溫的上升會(huì)對(duì)魚類等水生動(dòng)物的正常生長(zhǎng)與繁殖造成影響,第三則是水文升高導(dǎo)致水分子的運(yùn)動(dòng)更加劇烈,水面上出現(xiàn)大量的蒸汽,使水汽的垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),整個(gè)水面上的大氣會(huì)受到熱量的影響向上升,液體的蒸發(fā)速度加快,造成地上失水的速度加快,對(duì)于北方干旱地區(qū)而言非常不利。

1.5土壤與農(nóng)作物的影響

地?zé)岬V水具有非常高的礦化度,直接滲透到土壤當(dāng)中會(huì)聲場(chǎng)大量的鹽類物質(zhì),造成鹽堿化,對(duì)農(nóng)作物的生產(chǎn)非常不利。此外,地?zé)岬V水當(dāng)中本身就含有一些污染物如氟,相關(guān)調(diào)查顯示,含有氟的地?zé)崴L(zhǎng)期排放與環(huán)境當(dāng)中會(huì)造成土壤和農(nóng)田的嚴(yán)重污染。河北省的某縣城中由于含氟的尾水直接排放到農(nóng)田當(dāng)中,土壤受到嚴(yán)重的污染,耕地變成了荒地。雖然當(dāng)前無法得知氟含量對(duì)于農(nóng)作物的質(zhì)量的影響,但是某些高氟的地區(qū)中,其農(nóng)作物當(dāng)中的氟含量要遠(yuǎn)高于其他地區(qū)。

1.6地?zé)岬V水資源的衰減

地?zé)岬V水的補(bǔ)給源非常遠(yuǎn),循環(huán)的周期也很長(zhǎng),通過地質(zhì)分析,大多數(shù)地區(qū)地?zé)岬V水的年齡都超過10000年,所以地?zé)崴Y源不是大量的能夠再生的能源,無節(jié)制的大量開采會(huì)直接造成資源的衰減。在山西奇村,地?zé)岬V水資源發(fā)現(xiàn)到今天不過30多年的歷史,無節(jié)制的開采讓地?zé)岬V水的數(shù)量急劇減少,冷水的進(jìn)入造成礦水溫度的下降,伴隨化學(xué)成分的變化,對(duì)地?zé)岬V水資源的可持續(xù)開發(fā)利用非常不利。

2地?zé)岬V水資源開發(fā)利用過程中的環(huán)境保護(hù)對(duì)策

首先,對(duì)地?zé)岬V水資源進(jìn)行綜合性的評(píng)估與管理,國(guó)家相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)制定法律對(duì)地?zé)岬V水資源的開發(fā)與利用實(shí)施嚴(yán)格管理與監(jiān)控,科學(xué)規(guī)劃資源的開發(fā),才能夠保證開采活動(dòng)不給環(huán)境造成較大的負(fù)面影響。第二,強(qiáng)化對(duì)地?zé)岬V水的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以及開采區(qū)域周邊的地面沉降監(jiān)測(cè),成立地?zé)岬V水動(dòng)態(tài)的檢測(cè)系統(tǒng)。每月度和季度都對(duì)地?zé)峋乃?、流量、溫度以及水質(zhì)等情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),與往期的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,掌握地?zé)岬V水資源的變化,了解本區(qū)域的地?zé)豳Y源情況。第三,采用人工回灌的方式,人工回灌是當(dāng)前世界上多個(gè)國(guó)家應(yīng)用的尾水處理方式,將地?zé)岬V水進(jìn)行回灌,能夠加快對(duì)地下熱水的補(bǔ)給速度與補(bǔ)給量,同時(shí)保持熱儲(chǔ)流體壓力的恒定,以消除尾水直接排入環(huán)境造成的影響,延長(zhǎng)地?zé)岬V水的使用壽命,實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。第四,關(guān)于熱污染的探討非常多,而控制和解決的手段也較多,當(dāng)前最佳的方式就是使用梯級(jí)手段利用地?zé)岬V水,進(jìn)而提高利用的效率,同時(shí)還需要降低尾水的排放溫度。北京市就有很多小區(qū)采用了梯級(jí)的地?zé)岬V水利用方式,通過將高溫的地?zé)岬V水分級(jí)分層次的使用,在經(jīng)由板換換熱之后的二次溫度仍然能夠滿足供暖的需要,對(duì)于不能滿足供暖需求的分級(jí)水科室使用水源熱泵對(duì)其進(jìn)行升溫然后繼續(xù)用于供暖當(dāng)中。同樣可以使用回灌的方式,但是在此之前需要對(duì)尾水進(jìn)行相應(yīng)的處理,只有滿足回灌水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的尾水才能夠用于回灌,否則很可能造成嚴(yán)重的二次污染。就北京來說,當(dāng)前擁有300多眼地?zé)峋?,能夠回灌的井只有六分之一,每年將?huì)產(chǎn)生大量的地?zé)嵛菜枰欧?,所以才去有效的尾水處理方式非常重要。在地?zé)嵛菜欧胖皯?yīng)當(dāng)基于尾水的水質(zhì)進(jìn)行加工,對(duì)其實(shí)施凈化處理,達(dá)到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)之后才能夠進(jìn)行排放,嚴(yán)格防止出現(xiàn)水體污染現(xiàn)象。

3結(jié)束語

地?zé)岬V水資源的開發(fā)利用過程會(huì)造成很多的問題,如地面沉降、大氣污染、水體污染以及熱污染等,對(duì)人類生活以及資源的可持續(xù)額利用都造成很大的影響,因此人們必須高度重視這一問題?;诋a(chǎn)生的環(huán)境問題,本文提出相關(guān)的應(yīng)對(duì)措施,從地?zé)岬V水資源的開發(fā)、管理、利用以及保護(hù)等多個(gè)方面入手,實(shí)現(xiàn)地?zé)岬V水資源“清潔能源”的意義,發(fā)揮出更大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益。

作者:張學(xué)東 馬睿 單位:貴州省地礦局109地質(zhì)大隊(duì)