人工濕地(Constructed Wetlands)酸性礦井水處理方法是20世紀70年代末在國外發(fā)展起來的一種污水處理方法u LYHLYHwefa，它利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學和生物的三重協(xié)同作用，通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現(xiàn)對污水的高效凈化[12]，與中和法等傳統(tǒng)的酸性礦井水的處理方法相比，人工濕地處理方法具有出水水質(zhì)穩(wěn)定、對N、P等營養(yǎng)物質(zhì)去除能力強、基建和運行費用低、技術(shù)含量低、維護管理方便、耐沖擊負荷強、適于處理間歇排放的污水和具有美學價值等優(yōu)點[13]，因而在北美、歐洲的許多國家得到了廣泛應用[14-16]。 

中國是一個礦產(chǎn)資源大國，礦產(chǎn)開采和利用對水資源的破壞相當嚴重，酸性礦井水的處理是眾多礦山企業(yè)面臨的主要環(huán)境和生態(tài)問題[17,18]。人工濕地作為一種有效的酸性礦井水處理方法，在中國的應用將越來越廣泛，其作用將越來越大。 

隨著高分子研究的深入，出現(xiàn)了用無機高分子、有機高分子、高分子改性陽離子、微生物等絮凝劑、陽離子交換樹脂等材料來加強對酸性水的處理程度[19]。同時，也有學者在進行以廢治廢研究，如利用粉煤灰作為中和劑[21]、利用煤矸石制取聚硅酸鋁作為絮凝劑[22]等都取得了明顯的效果。另外，值得一提的就是原位處理方法——可滲透法反應墻。該方法在1982年由美國環(huán)保局提出來，滑鐵盧大學在1989年進一步開發(fā)，并在安大略省的保登(Borden)成功進行了現(xiàn)場演示。這種方法完全可以在礦山應用，其基本原理是：在礦山地下水流的下游方向，定義一個被動的反應材料的原位處理區(qū)[20]，針對礦山酸性水的具體成分分析結(jié)果，采用物理化學或者生物處理的技術(shù)方法，處理流經(jīng)墻體的污染組分，這是目前礦山酸性水處理研究的熱點問題。 

3．5 含有害有毒元素或放射性元素礦井水 

主要指含有氟、鐵、錳銅、鋅、鉛及鈾、鐳等元素的水。含氟礦井水主要來源于含氟較高的地下水區(qū)域或煤與圍巖中含有氟礦物螢石CaF2或氟磷灰石的地區(qū)。飲用高氟水，容易產(chǎn)生骨質(zhì)疏松，氟斑牙等病癥。我國北方一些煤礦礦井水含氟超過lmg／L。含鐵、錳礦井水一般是在地下水還原條件下形成的，大多呈現(xiàn)Fe2 Mn2 的低價狀態(tài)，有鐵腥味，容易變混濁，可使地表水的溶解氧降低，這類水需要經(jīng)過處理后才能使用或外排。含重金屬礦井水主要指含有Cu、Zn、Pd等元素的礦井水，這些元素濃度符合排放標準，但超過生活飲用水標準，所以不宜直接飲用。放射性元素水主要指含有超過生活飲用水標準的U、Ra等天然放射性核素及其衰變產(chǎn)物氡Rn的礦井水。對于這類礦井水首先應去除懸浮物，然后對其中不符合目標水質(zhì)的污染物進行處理。 

在實際生產(chǎn)中的礦井水大多數(shù)為復合型水。因此在設計水處理工藝時必須搞清楚水質(zhì)和水量的實際水文地質(zhì)情況，然后考慮水處理單元的取舍和優(yōu)化組合，結(jié)合實際地質(zhì)情況進行處理，如利用沙層對礦井污水的凈化作用及礦井水的利用[23]。但礦井水都或多或少的含有懸浮物，因此含懸浮物礦井水的處理工藝對于任何類型礦井水來說都是必要的前處理步驟。 

4 礦井水的利用概況 

我國煤礦礦井水的利用率還很低，平均僅為22％。雖然我國有意識的綜合利用礦井水起步較晚，利用率只有15％左右。但就目前來說，隨著各礦水資源的緊張，許多礦區(qū)都進行了不同程度的綜合利用工作，主要利用有工業(yè)用水、生活用水、農(nóng)業(yè)灌溉。 

除了這些常規(guī)的利用外，要開發(fā)新的利用方式。 

(1)利用礦井水和電廠余熱實現(xiàn)辦公樓冷暖空調(diào) 5水源熱泵技術(shù)是一項新興的節(jié)能空調(diào)技術(shù)，可達到節(jié)約投資及運行費用，節(jié)約能耗，節(jié)約用水，減少對環(huán)境影響的效果[24]。 

(2)井下處理利用[7]。含懸浮物礦井水污染程度較低，易于凈化處理，如果在井下采取諸如清濁分流、水倉預沉等措施，會使礦井水的井下處理難度更低。因此建立井下礦井水處理系統(tǒng)，改進礦井現(xiàn)有的供水系統(tǒng)，使部分礦井水在井下實現(xiàn)循環(huán)利用，在技術(shù)上完全是可行的。建立井下礦井水處理系統(tǒng)，將礦井地面供水變?yōu)榫鹿┧?，可?jié)省大量的礦井排供水費用，對開采深度較大的礦井來說，其經(jīng)濟效益更顯著。 

(3)與附近的城市綜合利用，以徐州礦區(qū)與徐州市為例[6] 6。徐州市將礦井水資源納入全市水資源管理規(guī)劃，實行統(tǒng)一管理。將位于徐州市區(qū)附近涌水量大且穩(wěn)定的礦井，充分利用地面供水主干網(wǎng)，將其礦井水直接向市區(qū)供水，重點是利用權(quán)臺、大黃山井田的礦井水，以緩解市區(qū)用水緊張的狀況；韓橋煤礦的礦井水可利用賈汪電廠改擴建的有利時機，統(tǒng)籌安排，爭取盡早供水；將遠離市區(qū)、城區(qū)且涌水量大的礦井，可就近作為工農(nóng)業(yè)及居民生活用水，重點是利用龐莊煤礦東城井、夾河煤礦的礦井水向九里區(qū)、城北工業(yè)區(qū)供水。徐州礦區(qū)還組建礦井水綜合利用開發(fā)公司，按照市場規(guī)律運作，打破自來水市場壟斷的局面。擬訂可行方案，在西關(guān)地區(qū)選擇一居民區(qū)鋪設礦井水管道到居民家中，直接供應飲用水，爭取市政府支持，制定優(yōu)惠政策，鼓勵居民使用。徐州礦區(qū)將會按照市場公平競爭的原則，逐步加大井水向市區(qū)供水量，適當調(diào)高價格。重點扶持礦井水的深加工，利用新河、義安等煤礦的礦井水符合優(yōu)質(zhì)礦泉水標準的優(yōu)勢，積極尋求合作伙伴，開發(fā)系列優(yōu)質(zhì)礦泉水，作為一個新型產(chǎn)業(yè)，闖市場、求發(fā)展。 

5 存在的問題[4] 

(1)觀念上的差距。歷來在煤炭勘探的同時把一些非煤的礦物如鐵、硒、鍺等甚至白堊土都列為有用的礦物資源，而對煤層上賦存的地下水、煤層氣(瓦斯)卻視為有害物。 

(2)感情上的差距。人們認為井下排水又黑、又臭、又臟，寧肯從幾十公里以外去引泥漿一般的黃河水，也不肯處理近在身邊的礦井水。 

(3)認識上的差距。盡管礦井水長年累月不停地排放，但人們對它的認識卻很不夠。沒有深入地研究其特有的規(guī)律，水質(zhì)、水量變化的情況，不同類型水質(zhì)差異十分懸殊的致因，也從未系統(tǒng)地進行全面化驗分析總結(jié)。 

(4)政策上的差距。國家對礦井水排放政策上沒有作為水資源開發(fā)利用，單純地進行排污收費，甚至罰款。 

(5)管理上的差距。我國各礦區(qū)技術(shù)人員大多為采礦、機電、土建、機制等專業(yè)人員，目前尚有一些環(huán)保專業(yè)人員負責環(huán)境管理，但具體到水處理站的給水排水專業(yè)技術(shù)人員就非常缺乏，幾乎沒有，負責操作的工人大部分未培訓，一部分是井下失去工作能力的工人轉(zhuǎn)到地面上來“看泵”。從領導到技術(shù)人員到工人都不了解工藝，不利于管理，更不能發(fā)揮主觀能動性，積極地處理運行中發(fā)生的問題。