同享大地的馈赠

同享大地的馈赠

1859年6月，在美国内华达州弗吉尼亚市附近，发现一个属于世界上最富的金银沉积矿——康斯托克矿。寻找发财的勘探者、商人和其他企业家从四处云集而来，这个小镇很快成为繁荣的矿区。到19世纪70年代，弗吉尼亚市的人口已猛增到3万，金银产量达千万美元。然而，康斯托克矿很快开采殆尽，矿工、商人和其他人纷纷离去，当地经济崩溃。19世纪80年代，弗吉尼亚已成为一座不到1000位居民的弃城。如今它的人口更少，仅靠前来观赏昔日兴盛时代遗迹的旅游者维持。

在美洲大陆被发现时，它似乎拥有无穷无尽的资源。从殖民时代到20世纪初，在美国开采矿物资源几乎很少考虑环境保护或环境影响，1872年的《采矿法》反映了当时的这种情况。政府的采矿权完全放弃给了在联邦土地上找到矿藏的任何人。美国早期为了满足人口增长对矿物和燃料的需要，类似弗吉尼亚的城市曾不断出现。

在20世纪的上半个世纪，美国制造工业的迅速发展，产生对原材料不断供应的强烈依赖。然而，第一次世界大战期间，设备生产的急剧增长，某些地区人们开始感到原材料短缺，才对资源是无限的这个概念提出疑问。战后，在美国的国土上大量开采非金属资源（如煤、磷），一定程度上受到1920年的《矿产出租法》的控制。这个法虽然规定了某些矿产权政府不是放弃而是出租，但是对环境保护仍然没有作出任何规定。

整个20世纪20至30年代，资源开发的步伐受到当时经济条件的控制，经济萧条的30年代接替了消费需求增长的20年代。随着第二次世界大战的爆发，不仅对原材料的需求迅猛上升，而且发展高级武器也需要更多种类的材料。当时，美国已经开始依靠外国进口某些矿物。后来，到1952年，当对外国资源不断增长的依赖看来已危急到国家安全的时候，才成立了总统委员会来研究国内的储量。但是，委员会的建议并未能改变对各种物质的依赖。事实上，20世纪60年代随着空间技术年代的诞生，更多的产品生产（如计算机、宇宙飞船）比以往需要更多的各种各样的特殊材料，有些完全是外国产品。

20世纪60年代末，对环境问题有了新的认识，开始注意到开采和加工地壳资源对环境的影响。1970年在调查研究这种情况之后，美国国会通过了《资源回收法》。这个法规定，建立国家物资政策委员会。该委员会建议应改进采矿工艺，使废物和环境破坏减到最低程度。它还促进政府逐步加强环境保护和减少国家对进口原料的依赖。可是，有关减少地表采矿对环境影响的联邦法规，直到1977年夏天才通过。

现在新资源的发现是寥寥无几的，只有自发的或者是在政府强制规定下减少消费，我们才能赢得必要的时间发展技术和能源，以适应勘探和开发新资源的需要。人们已经意识到地球矿物和燃料资源的有限性。

我国在矿产开发利用方面虽已取得很大成绩，但是矿山的开发仍存在很多问题。首先，环境破坏严重，采矿产生的粉尘对人体危害最大的是导致尘肺病（包括硅肺病、煤肺病、煤硅肺病）的游离二氧化硅。以硅尘为例，我国发现硅尘肺患者有18万人之多。采矿排出的废水污染，影响着生态环境。

煤矿是由千百万年以前在沼泽地的植物经厌氧细菌分解而成的。因温度和压力的增加，泥炭层变为褐煤，然后变为烟煤，在某些地区变成硬煤。在煤中，人们常会发现有薄层状或细粒状的铜黄色物质，在光线照射下金光璀璨。由于古代有人误认为是金而被戏称为“愚人金”；又因有人以为是铜而被称为“铜迹”。其实，这种物质非金非铜，而是硫和铁的化合物硫铁矿，简称硫铁。硫铁矿包含正方晶体、色较深的黄铁矿和少量斜方晶体、色较浅的白铁矿。但二者化学成分相同，又使用同一个分子式（FeS₂），含硫量高的煤多以硫铁矿硫为主。地表采矿法破坏了覆盖在矿床上的植被、土壤、沉积物和岩石。有些煤矿的煤系地层中分布着黄铁矿和白铁矿结核，由于煤层的开采，使这些金属硫化物有机会与氧气和水接触，生成硫酸铁和游离硫酸，使矿坑水酸化成了酸性水。一般矿坑水为中性或弱碱性，pH值在7～8之间。但煤矿的酸性水pH值在2～4之间，也有小于2的。我国矿坑排放的废水，70%以上未经处理，有的含有毒有害元素，污染着河流、鱼塘、农田。如江西某含硫金属矿排出的强酸性水，使当地小河鱼虾绝迹，水草不生，同时还污染了土壤。矿坑水酸性越强，危害就越大。

酸性矿坑水对煤矿危害很大。首先腐蚀金属，如水泵、水管等排水设备和铁轨、钢丝绳等金属制品。井下铁轨、绳等在pH小于4的水中浸渍几天或十几天就会被蚀损得不能使用。高速运转中的水泵叶轮腐蚀损坏得更快。另外，酸性水与水泥中某些成分相互作用，生成含水硫酸结晶，如被称为“水泥细菌”的铝硫酸钙，这些盐类生成时体积胀大几倍至十几倍，致使水泥结构疏松破坏。同时，酸性矿坑水下渗，直接污染了煤矿开采区的地下水，排至地面，则污染地面河水、农田，使鱼虾不能存活，水草枯萎，粮食歉收。

一座座高耸的矸石山，似乎成了煤矿的象征。目前全国煤矿已积存煤矸石7亿吨以上，占用土地约0.67万公顷，而且每年还要排弃新矸石1.3亿吨左右，这是一个很大的污染源。也许有人会说：不就是一堆石块吗，也能污染环境？是的。煤矸石属固体废弃物，它的污染主要表现在自燃发火、飘尘影响水和土壤等。因煤矸石一般距职工生活区较近，故其污染直接影响矿工的生活和健康。矸石山的自燃率高达23%，煤矸石在自燃过程中排出的大量二氧化碳、一氧化碳和烟尘，损害人体健康，抑制植物生长，腐蚀建筑物。有的矿区矸石山自燃，大气中二氧化硫已达到令人窒息的程度；个别矿因矸石山自燃，空气中烟尘浓度比伦敦烟雾事件时的起始值还高了3倍多。在自燃的矸石山上，全国曾多次发生熏倒（死）人事故，也发生过因自燃而爆炸引起的伤亡事故。我国每年的煤矸石排放量约占煤炭采出量的10%～15%，矸石山不但占用大量耕地，而且在风的吹动下形成大量的飘尘，污染周围环境，影响职工生活。在阳光、空气、微生物和雨水渗沥下，会把矸石山中多种有害物质送到土壤中，不但污染土壤，而且破坏了水源。

我国矿产资源总回收率和综合利用水平较低，矿产资源总回收率只有30%～50%，综合利用率达70%的只占2%，资源大量浪费。而小矿乱采滥挖，采富弃贫、采厚弃薄、采大弃小，使矿产资源损失更为严重。

要解决我国矿山环境污染和资源浪费状况，要大力宣传《矿产资源法》，使人民群众了解我国矿情，合理开发和利用矿产资源。比如煤矸石是一种含碳和岩石的混合物，人们完全可以对它进行综合开发和利用，它可以作燃料烧制砖瓦，经高温处理后可制成煤气，做煤矸石电厂的动力燃料，生产各种矸石水泥及各类混凝土制品。根据煤矸石所含化学成分的不同，经过处理可分别从中提取铝、硅、硫、明矾等物质，以及镓、锗、钛等稀有元素；有些煤矸石可用来生产电瓷元件、工业和日用陶瓷制品等等；至于用煤矸石填坑筑路，则是人们都知道的了。

确定矿区时，要注意采掘与复垦并举，保护生态环境和土地资源。当我们伸手向大自然索取时，请别忘了，大自然更需要我们的爱护。