井的开采对环境的影响因井的类型不同而有所差异,以下是一些常见的影响:
水位变化:大量开采地下水会导致地下水位大幅下降,改变天然的径流状态,使相邻含水层之间的水力联系性质发生改变。如华北地区因过量超采地下水,形成了世界上最大的 “地下水漏斗”,导致水循环改变,河流流量减少,泉群消失和湖泊沼泽干涸,还会造成生态系统恶化,土壤资源破坏,地区呈现干旱化趋势。
水质恶化:地下水开采过程中,水动力、水化学条件改变,可能使地下水中某些化学、微生物成分含量不断增加,导致水质恶化。2006 年调查显示,中国 2/3 的城市地下水水质已经下降,1/2 城市市区的地下水严重污染,数以千计的供水井报废。
地面沉降:长期过度开采地下水,会使含水层中的水压降低,土层中的有效应力增加,导致土层压缩,进而引发地面沉降。地面沉降会造成建筑物倾斜、开裂,道路、桥梁等基础设施损坏,还会使沿海地区海水入侵,加剧土壤盐碱化。
土地占用与破坏:建设井场、铺设管道等需要占用大量土地,还可能破坏地表植被和土壤结构,导致土地沙化、水土流失等问题。此外,开采过程中产生的废渣、废石等废弃物的堆放也会占用土地,并对周边土壤环境造成污染。
水资源污染:油气开采过程中的废水排放含有大量的有害物质,如石油类、重金属、化学药剂等,如果未经有效处理直接排放,会对地表水、土壤和地下水造成污染,影响周边水体环境,危害生态系统和农业生产,还可能污染地下水,影响居民饮用水安全。
大气污染:油气开采过程中会有烃类气体挥发和燃烧排放,产生二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等大气污染物,不仅会造成局部地区的空气污染,还可能对全球气候变暖产生影响。
土壤与生态破坏:建立井场需要清理和砍伐大面积土地,使该地区在大雨和暴雨中易受侵蚀,化学土壤污染物可能会受到对流侵蚀,污染周围环境,影响水生生物的物种以及它们的生态栖息地。钻井废弃物泄漏也是潜在的环境污染源,可能导致土壤中盐、金属、二甲苯和放射性化合物等污染物浓度增高。
水资源污染:水力压裂过程中会产生大量返排液,其中包含在水力压裂前添加的化学物质以及页岩气地层吸附的各种物质,如卤化物、锶、钡、放射性物质以及不同的有机或无机物质。如果这些返排液未经妥善处理,有毒成分可能进入自然环境,对地表水、土壤和地下水造成污染。
大气污染:页岩气开采过程中会排放温室气体,如甲烷等,同时在页岩气开发区附近的空气样品中检测到包括多种化学干扰激素的高浓度的有毒物质,如挥发性有机化合物、氮氧化合物以及高混合比的芳烃、烷烃、环烷烃和甲醇等,这些物质会对大气环境造成污染,并间接影响大气中臭氧的形成。
地质灾害:煤矿等矿井开采后随着采空区面积的扩大,可能发生采空区顶板垮落和冒顶,当岩移范围扩大到地表时,将发生变形或塌陷坑,由于地表张力作用,会形成错落台阶式裂缝,不利于植被生长,还可能引发滑坡、泥石流等地质灾害。
含水层破坏:井工开采后会造成导水裂隙及沟通降落漏斗,破坏沟通降落漏斗内的含水层,从而对地下水系统的补给径排条件产生一定的影响和破坏,开采煤层较浅、含水层富水性较强的时候,导水裂隙高度容易沟通至浅层地表水,引起地表水干涸,影响居民饮水。
地形地貌景观破坏:工业场地等各场地建构筑物及场外道路的修建,形成临时占地及挖方边坡,对地形地貌造成一定的影响,地面塌陷对地面标高产生影响,引起地表坡度一些小的变化,特别是在塌陷边缘区;产生的裂缝会改变原生地貌的完整性。