井的開采對環境的影響因井的類型不同而有所差異,以下是一些常見的影響:
水位變化:大量開采地下水會導致地下水位大幅下降,改變天然的徑流狀態,使相鄰含水層之間的水力聯系性質發生改變。如華北地區因過量超采地下水,形成了世界上最大的 “地下水漏斗”,導致水循環改變,河流流量減少,泉群消失和湖泊沼澤干涸,還會造成生態系統惡化,土壤資源破壞,地區呈現干旱化趨勢。
水質惡化:地下水開采過程中,水動力、水化學條件改變,可能使地下水中某些化學、微生物成分含量不斷增加,導致水質惡化。2006 年調查顯示,中國 2/3 的城市地下水水質已經下降,1/2 城市市區的地下水嚴重污染,數以千計的供水井報廢。
地面沉降:長期過度開采地下水,會使含水層中的水壓降低,土層中的有效應力增加,導致土層壓縮,進而引發地面沉降。地面沉降會造成建筑物傾斜、開裂,道路、橋梁等基礎設施損壞,還會使沿海地區海水入侵,加劇土壤鹽堿化。
土地占用與破壞:建設井場、鋪設管道等需要占用大量土地,還可能破壞地表植被和土壤結構,導致土地沙化、水土流失等問題。此外,開采過程中產生的廢渣、廢石等廢棄物的堆放也會占用土地,并對周邊土壤環境造成污染。
水資源污染:油氣開采過程中的廢水排放含有大量的有害物質,如石油類、重金屬、化學藥劑等,如果未經有效處理直接排放,會對地表水、土壤和地下水造成污染,影響周邊水體環境,危害生態系統和農業生產,還可能污染地下水,影響居民飲用水安全。
大氣污染:油氣開采過程中會有烴類氣體揮發和燃燒排放,產生二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等大氣污染物,不僅會造成局部地區的空氣污染,還可能對全球氣候變暖產生影響。
土壤與生態破壞:建立井場需要清理和砍伐大面積土地,使該地區在大雨和暴雨中易受侵蝕,化學土壤污染物可能會受到對流侵蝕,污染周圍環境,影響水生生物的物種以及它們的生態棲息地。鉆井廢棄物泄漏也是潛在的環境污染源,可能導致土壤中鹽、金屬、二甲苯和放射性化合物等污染物濃度增高。
水資源污染:水力壓裂過程中會產生大量返排液,其中包含在水力壓裂前添加的化學物質以及頁巖氣地層吸附的各種物質,如鹵化物、鍶、鋇、放射性物質以及不同的有機或無機物質。如果這些返排液未經妥善處理,有毒成分可能進入自然環境,對地表水、土壤和地下水造成污染。
大氣污染:頁巖氣開采過程中會排放溫室氣體,如甲烷等,同時在頁巖氣開發區附近的空氣樣品中檢測到包括多種化學干擾激素的高濃度的有毒物質,如揮發性有機化合物、氮氧化合物以及高混合比的芳烴、烷烴、環烷烴和甲醇等,這些物質會對大氣環境造成污染,并間接影響大氣中臭氧的形成。
地質災害:煤礦等礦井開采后隨著采空區面積的擴大,可能發生采空區頂板垮落和冒頂,當巖移范圍擴大到地表時,將發生變形或塌陷坑,由于地表張力作用,會形成錯落臺階式裂縫,不利于植被生長,還可能引發滑坡、泥石流等地質災害。
含水層破壞:井工開采后會造成導水裂隙及溝通降落漏斗,破壞溝通降落漏斗內的含水層,從而對地下水系統的補給徑排條件產生一定的影響和破壞,開采煤層較淺、含水層富水性較強的時候,導水裂隙高度容易溝通至淺層地表水,引起地表水干涸,影響居民飲水。
地形地貌景觀破壞:工業場地等各場地建構筑物及場外道路的修建,形成臨時占地及挖方邊坡,對地形地貌造成一定的影響,地面塌陷對地面標高產生影響,引起地表坡度一些小的變化,特別是在塌陷邊緣區;產生的裂縫會改變原生地貌的完整性。