煤炭资源开发对土壤和地下水环境的影响

煤炭资源开发造成的地面塌陷是煤矿开采区最严重的生态环境问题之一，地面塌陷又会对土壤的物理化学性质产生巨大的影响。

煤炭资源开发对土壤化学性质的影响主要表现在土壤氮、磷等养分元素损失上。张丽娟等研究表明，沉陷区土壤中养分出现下降趋势，其中全氮、全磷、速效钾的下降达到显著或极显著水平;采煤塌陷可使土壤中营养元素随裂隙流入采空区，造成土壤养分短缺。在氮的流失途径中，硝态氮可以从土壤剖面淋至较深的土层;水解性有机氮(一般占全氮的50%～70%)可以通过微生物的矿化作用转化为易流失的无机态氮。在磷的流失途径中，磷可以随淋溶作用进入深层土壤，使土壤磷元素损失。

煤炭资源开发产生的土地沉陷还会导致土壤结构产生变化，从而造成土壤质量下降。何金军研究表明，塌陷试土壤总孔隙度明显变小，土壤毛管孔隙度明显变大，非毛管孔隙度显著变小。由于土壤机械组成粗，物理性黏粒少，导致土壤比表面积较小，持水保肥能力弱，矿质养分低，抗蚀能力差，从而严重影响肥料赋存特征发生了明显改变，因此不利于植物生长和植被恢复。张发旺等研究发现，采煤引起土体下沉，增加了土壤密实度，从而使土壤体的孔隙性产生变化，土壤结构性发生变异，导致土壤物理性质恶化，农作物减产。也有研究发现，采煤造成土体一定程度的松动，使土壤容重有一定程度的降低，从而对土壤的透气性、透水性、持水性、溶质迁移能力以及土壤的抗侵蚀能力都有较大的影响。此外，煤炭开采导致土壤剖面耕作层厚度减小，土壤各土层产生垮落、错动，改变土壤剖面，使土壤原有质量受到影响。

煤炭开采对土壤地下水地下水的影响巨大，主要表现为煤矿开采区形成的劣质矿井水：含悬浮物矿井水、高矿化度井水(矿井苦咸水)、酸性矿井水和含有害元素矿井水(主要为含氟、铁、锰、铜、锌、铅及铀、镭元素的水)。

煤矿矿井水具有显著的煤矿行业特征，具体表现在：

(1)煤矿矿井水的悬浮物含量明显高于地表，且不稳定，感官性状差;

(2)悬浮物粒度小、密度小、沉降效果差;

(3)混凝的过程中矾花形成困难，沉降效果差;

(4)Fe、Mn含量高，其含量大于30mg/L 的矿井水较为普通，与高悬浮物相互影响，去除困难;

(5)含有机污染物和特殊污染物。

原标题：煤炭资源开发对土壤和地下水环境的影响