李云 王夢 馬伊琍 羅艷麗 張繼衛(wèi)

摘要：為了解新疆哈密大南湖二礦生態(tài)修復過程中可用水量，通過實地調(diào)查，收集和分析煤礦區(qū)水資源相關(guān)基礎(chǔ)資料，明確礦區(qū)可用于生態(tài)修復的綠化用水量和水質(zhì)，為礦區(qū)的生態(tài)修復提供理論依據(jù)。結(jié)果表明：（1）礦區(qū)生產(chǎn)、生活用水分別以礦坑涌水和榆樹溝水庫地表水為供水水源;（2）2016年～2018年礦區(qū)總用水量為183.68×104m3，生產(chǎn)用水占81%，綠化用自來水量占5%。（3）礦區(qū)的生活污水、生產(chǎn)廢水處理站的中水分別用于礦區(qū)綠化和地面沖洗及道路灑水。（4）礦區(qū)目前綠化面積約6.11×104m2，綠化用水量約為12.90×104m3/a，中水水質(zhì)符合綠化用水標準。

關(guān)鍵詞：水資源;生態(tài)修復;大南湖二礦;綠化用水

中圖分類號：X37 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）10-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.10.093

Abstract：In order to understand the amount of water available during the ecological restoration process of the Danan Lake No. 2 mine in Hami， Xinjiang， through field investigations， the basic data related to water resources in the coal mine area was collected and analyzed to clarify the greening water consumption and water quality that can be used for ecological restoration in the mine， and to provide a theory for ecological restoration in accordance with. The results show that： （1） The production and domestic water in the mining area are taken from the pit gushing water and the surface water of the Yushugou Reservoir as the water supply sources; （2） The total water consumption in the mining area from 2016 to 2018 is 183.68 × 104m3， with production water accounting for 81%， greening the amount of tap water accounts for 5%. （3） The domestic sewage in the mining area and the reclaimed water from the production wastewater treatment station are used for greening and ground washing in the mining area and road watering respectively. （4） The current greening area of the mining area is about 6.11 × 104m2， and the water consumption for greening is about 12.90 × 104m3 / a. The quality of the intermediate water meets the greening water standard.

Key words：Water resources;Ecological restoration;Mining area;Water for greening

煤礦區(qū)的生態(tài)修復是一項十分緊迫的任務(wù)，植被恢復是礦區(qū)生態(tài)修復的核心內(nèi)容[1-3]。在干旱區(qū)，植被恢復中起決定性因素的是水資源，高溫干旱缺水是制約干旱地區(qū)生態(tài)修復中植被生長環(huán)境因子[4]的重要因素。新疆哈密地區(qū)煤炭資源豐富，地位很重要[5]。本研究以新疆哈密大南湖二礦為研究對象，收集礦區(qū)水資源相關(guān)基礎(chǔ)資料，查明礦區(qū)供水來源、礦區(qū)用水量，分析礦區(qū)廢水處理現(xiàn)狀，明確礦區(qū)綠化用水量，為礦區(qū)今后的生態(tài)修復用水提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

大南湖二礦位于新疆哈密市南吐哈煤田大南湖礦區(qū)西部，距哈密市區(qū)約84km，地處哈密市南無植被的荒漠戈壁區(qū)。礦區(qū)為溫帶干旱、半干旱氣候，年平均氣溫9.8℃;年均降水量為33.8mm;全年平均蒸發(fā)量為1 477.2mm[6]。

1.2 煤礦區(qū)實地調(diào)查

到礦區(qū)相關(guān)部門進行實地調(diào)查，調(diào)查煤礦區(qū)的供水設(shè)施和供水量;用水途徑和用水量;水處理設(shè)施、排水量等，查清礦區(qū)供水來源、用水和排水特點，明確礦區(qū)可用于生態(tài)修復的綠化用水量和水質(zhì)。

1.3 煤礦區(qū)綠化用水水質(zhì)測定

水樣采自礦區(qū)生活污水處理站出水口，帶回到實驗室用于檢測水質(zhì)指標，包括pH、色度、濁度、溶解性總固體、氨氮、總余氯、LAS、總大腸桿菌。

2 結(jié)果與分析

2.1 煤礦區(qū)用水量年變化

礦區(qū)生產(chǎn)用水來自榆樹溝水庫地表水和礦井涌水，生活用水來自榆樹溝水庫地表水。2016～2018年大南湖二礦3年總用水量為183.68×104m3，其中生產(chǎn)用水量占81.3%、生活用水占13.6%、綠化用水占5.1%。3年內(nèi)，礦區(qū)2018年總用水總量最高，達到92.78×104m3，其次是2016年，2017年用水量最低，2018年用水總量是2017年的2.36倍。生產(chǎn)用水量和總用水總量變化一致，2018年最多，為79.44×104m3，2016年最少。生活用水量3年內(nèi)有一個小幅上升，2018年比2016年生活用水量增長了19%。綠化用自來水水量在這3年內(nèi)也穩(wěn)定增加，2018年綠化用自來水量約為2016年的2倍。

2.2 煤礦區(qū)用水量月變化

2016～2018年煤礦區(qū)每月生產(chǎn)用水量均遠大于生活用水量，且夏季高于冬季。2016年生產(chǎn)用水量最多的月份是9月，達4.85×104m3，最少的月份為2月（2.14×104m3）;生活用水量最多的月份也是9月，為0.91×104m3，最少的為2月（0.40×104m3）。2017年，生產(chǎn)用水量最多的月份在8月，最少的月份在4月;生活用水量最多的月份是6月，最少的月份是3月，比2016年2月多用了5%。2018年，每月的生產(chǎn)用水量多于前兩年，其中8月的用水量達到10.11×104m3。

2.3 煤礦區(qū)廢水處理

礦區(qū)人口數(shù)量為750人，生活污水主要包括礦區(qū)辦公樓、宿舍、食堂等生活設(shè)施排水，處理能力達到30m3/h，主要采用兩段式生物接觸氧化法處理工藝，出水滿足《污水綜合排放標準》（GB8978—2002）中的一級A排放標準限值，該污水處理站排出的水主要在春季、夏季和秋季用于礦區(qū)綠化，冬季排放到礦區(qū)內(nèi)氧化塘內(nèi)。產(chǎn)生的污泥經(jīng)濃縮脫水處理后跟生活垃圾一起送往哈密東郊生活垃圾處理廠處置。礦區(qū)生產(chǎn)廢水主要是采掘場排水、生產(chǎn)系統(tǒng)沖洗地面排水、維修車間以及洗車用水，通過排水管網(wǎng)至工業(yè)場地生產(chǎn)廢水處理站，處理規(guī)模800m3/d，采用“混凝—沉淀—過濾—消毒”處理工藝，處理后的污泥經(jīng)過濃縮脫水后與產(chǎn)品煤一同運往電廠，出水滿足《煤炭工業(yè)污染物排放標準》，污水站出水進入中水復用水池，主要用于地面沖洗及道路灑水，多余的水排放至氧化塘中。

2.4 煤礦區(qū)綠化用水

綠化用水的模式分為兩部分，一部分綠化用水直接取自自來水，通過管道輸送至綠化區(qū)域，用水面積約3.85×104m2，用水量約3.9×104m3/a;另外一部分綠化用水來自生活污水處理站及生產(chǎn)污水處理站處理后的中水，流至1號加水，通過管道進行澆水，用水量約9×104m3/a，用水面積約2.26×104m2。生活污水處理站處理后的中水滿足《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》綠化用水標準。

3 討論

目前大南湖二礦用水主要以榆樹溝水庫地表水為供水水源，一部分生產(chǎn)用水為礦坑涌水，總用水量主要以生產(chǎn)用水為主，其次是生活用水，綠化用自來水量約為總水量的5%左右。綠化用水以生活污水處理站中水為主，以自來水為補充，在夏秋季植物需水量多時對自來水的用量較大。目前礦區(qū)生產(chǎn)用水量大，但生產(chǎn)廢水處理后主要用于地面沖洗及道路灑水，多余的水排放至礦區(qū)氧化塘中。建議對礦區(qū)生產(chǎn)廢水處理站進行工藝改造，使其達到綠化用水的標準，既能減少自來水的用量，也可以進一步擴大生態(tài)修復區(qū)的面積。

4 結(jié)論

（1）大南湖礦區(qū)生產(chǎn)用水以礦坑涌水和榆樹溝水庫地表水為供水水源，生活用水以榆樹溝水庫地表水為供水水源。

（2）2016年～2018年大南湖二礦總用水量為183.68×104m3，主要為生產(chǎn)用水量，綠化用水量所占比例較低。1年里生產(chǎn)用水量和生活用水量均為夏季高于冬季。

（3）礦區(qū)建有生活污水處理站，中水主要用于礦區(qū)綠化;生產(chǎn)污水處理站，中水主要用于地面沖洗及道路灑水。

（4）煤礦區(qū)目前綠化面積約6.11×104m2，綠化用水量約為12.9×104m3/a，其中69.8%為生活污水處理站中水，29.2%為自來水，中水水質(zhì)符合綠化用水標準。

參考文獻

[1] 武強，涂坤，曾一凡，等.打造我國主體能源（煤炭）升級版面臨的主要問題與對策探討[J].煤炭學報，2019，44（06）：1625-1636.

[2]申碩果.礦區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及治理對策[J].河南地球科學通報2016年卷，2016：142-147.

[3]王麗艷，王竹益，劉光正，等.贛南稀土礦區(qū)植被生態(tài)修復評價及模式選擇[J].南方林業(yè)科學，2016，44（06）：49-53.

[4]紀德龍.基于沙漠邊緣植被生態(tài)需水的水資源優(yōu)化配置[D].新疆：石河子大學，2018.

[5]景龍龍.對哈密大南湖礦區(qū)井筒支護優(yōu)化的研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2016（17）：16-18.

[6]張宇婷，張振飛，張志.新疆大南湖荒漠區(qū)1992—2014年間植被覆蓋度遙感研究[J].國土資源遙感，2018，30（1）：187-195.

收稿日期：2020-08-27

基金項目：蘭州生多荒漠保護研究院項目“戈壁荒漠區(qū)露天煤礦水土保持與生態(tài)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究”，基金編號：KQXF-001。

作者簡介：李云（1995-），女，漢族，碩士，研究方向為干旱區(qū)污染控制工程。

通訊作者：羅艷麗（1977-），女，漢族，博士，副教授，碩士生導師，研究方向為地下水監(jiān)測與評價、環(huán)境污染治理。